菊苣根中二氧化硫殘留量分析及其風(fēng)險評估

李耀磊巨珊珊張冰*吳昊任志鑫王雨林志健金紅宇馬雙成

（1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院，北京102488； 2.中國食品藥品檢定研究院，北京102629）

外源性有害殘留物的監(jiān)測對中藥質(zhì)量控制具有重要的意義，是中藥材及飲片質(zhì)量評價時不可或缺的一部分［1］。由于中藥材及飲片在貯藏時，容易產(chǎn)生蟲蛀，破壞藥材及飲片的質(zhì)量，故傳統(tǒng)多采用硫磺熏蒸的方法防止蟲蛀［2-3］。硫磺熏蒸是我國藥農(nóng)傳統(tǒng)習(xí)用中藥材產(chǎn)地粗加工方法，但硫磺熏蒸后的中藥材及飲片中殘留有揮發(fā)性二氧化硫，過量的含硫物質(zhì)的殘留會對人體健康產(chǎn)生損害。因此，關(guān)注中藥材及飲片中的二氧化硫殘留對于藥品質(zhì)量、療效及患者安全具有重要的意義。

菊苣根為維吾爾族習(xí)用藥材，是常用的藥食同源品種，其具有調(diào)節(jié)血脂、降尿酸的作用，可改善由高脂高嘌呤飲食引起的腹型肥胖、高尿酸血癥［4-6］；在日常生活中，菊苣根多用來泡水服用，市場上更有眾多菊苣根茶相關(guān)產(chǎn)品。菊苣根中含有多糖，因此在常規(guī)貯藏過程中極易產(chǎn)生蟲蛀等問題而影響其質(zhì)量，硫熏是解決其蟲蛀問題的方法之一。根據(jù)2020 年度中藥材／中藥飲片質(zhì)量不合格數(shù)據(jù)統(tǒng)計報告，在1 047 批藥材及飲片中，二氧化硫項目不合格有25批，約占2.4%。由此可見，中藥材及飲片過度硫熏問題仍然存在。本研究通過收集不同產(chǎn)地的菊苣根及飲片，將樣品經(jīng)加酸后水蒸氣蒸餾法進(jìn)行處理，采用離子色譜法，初步分析菊苣根中二氧化硫殘留量情況，對其安全性進(jìn)行風(fēng)險評估，為菊苣藥材質(zhì)量評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料

1.1 儀器 ICS-3000 型離子色譜儀，配置電導(dǎo)檢測器（美國賽默飛公司）；XS105DU 電子天平、FX-200 電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）；Milli-Q 超純水儀（美國Millipore 公司）。

1.2 試劑與藥物 硫酸根標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液［中國計量科學(xué)研究院，編號GBW（E）080266］。26 批菊苣根收集于河北安國、安徽亳州等地藥材市場，以及部分藥店、藥材公司（編號JJG1～JJG26），經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院張冰教授鑒定為正品。過氧化氫（30%，優(yōu)級純）、鹽酸（優(yōu)級純）、無水亞硫酸鈉（分析純）（國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；水為去離子水。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件 采用離子色譜法測定二氧化硫含量。分析采用AS11-HC 陰離子交換柱（4 mm×250 mm，10 μm）、AG11-HC 保護(hù)柱（50 mm×4 mm）；洗脫液20 mmol／L 氫氧化鉀；體積流量1 mL／min；柱溫30 ℃；配備陰離子抑制器、電導(dǎo)檢測器。

2.2 對照品溶液制備 精密量取硫酸根標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液適量，加水制成1 000 μg／mL，分別精密量取適量，加水制成1、5、20、50、100、200 μg／mL，即得。

2.3 供試品溶液制備 參考文獻(xiàn)［7］報道，精密稱取藥材粉末5 g，于置瓶兩頸圓底燒瓶中，加50 mL 水振搖以使其分散均勻，接通水蒸氣蒸餾瓶，以100 mL 納氏比色管為吸收瓶，吸收瓶中加入3% 過氧化氫溶液20 mL 作為吸收液，將吸收管下端插入吸收液液面以下。開始蒸餾前，在兩頸圓底燒瓶中加入5 mL 鹽酸，迅速密塞，開始蒸餾，保持沸騰并調(diào)整火力，使吸收管端餾出液流出速率約為2 mL／min，蒸餾至吸收瓶中溶液的總體積約為95 mL，用水洗滌尾接管并將其轉(zhuǎn)移至吸收瓶中并稀釋至刻度，搖勻，放置1 h 后微孔濾膜過濾，即得。

2.3 線性關(guān)系考察 精密量取硫酸根標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液適量，在“2.1”項色譜條件下進(jìn)樣測定。以硫酸根質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X），響應(yīng)值為縱坐標(biāo)（Y）進(jìn)行回歸，得方程為Y＝0.998 9X＋0.156 9（r＝0.999 9），在1～200 μg／mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。另外，測得精密度RSD 為0.36%，平均加樣回收率為91.3%，RSD 為0.45%。

2.4 殘留量測定 菊苣根中二氧化硫殘留量在7.8～46.3 mg／kg 范圍內(nèi)，平均18.5 mg／kg，見表1。2020 年版《中國藥典》［8］規(guī)定，山藥、牛膝等部分藥材中二氧化硫殘留量不得超過150 mg／kg，可知本實驗所用藥材均符合上述要求。

表1 二氧化硫殘留量測定結(jié)果（mg／kg，， n＝3）

表1 二氧化硫殘留量測定結(jié)果（mg／kg，， n＝3）

2.5 風(fēng)險評估 根據(jù)二氧化硫殘留量分析結(jié)果結(jié)合菊苣根使用特點，從食用、藥用兩方面進(jìn)行風(fēng)險評估［8］。

2.5.1 方法建立 菊苣根作為食品，主要是以泡茶等形式使用，故首先以膳食風(fēng)險評估為基礎(chǔ)，根據(jù)日服用量（IR，18 g）、二氧化硫殘留量（C，mg／kg）、人體質(zhì)量（W，60 kg）進(jìn)行日暴露量（Exp）的計算，公式為Exp ＝（1 000 為單位換算系數(shù)）。再采用危害系數(shù)法（HI）進(jìn)行風(fēng)險評判，公式為HI ＝，其中HBGV 為健康指導(dǎo)值，HI＞1 表示具有潛在的風(fēng)險，＜1 表示風(fēng)險較低。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）、世界衛(wèi)生組織（WHO）聯(lián)合食品添加劑專家委員會（JECFA）規(guī)定［9-10］，二氧化硫類物質(zhì)作為食品添加劑使用時HBGV 為0～0.7 mg／kg，表明日最大攝入量不得超過0.7 mg／kg。

再評估菊苣根藥用時二氧化硫帶來的真實風(fēng)險，選擇使用頻率（EF）、一生服用年限（ED）、平均壽命天數(shù)（AT，70×365 d）、安全因子（T）作為指標(biāo)，結(jié)合藥材臨床應(yīng)用特點及前期研究基礎(chǔ)，確定EF 為30 d，ED 為20年，T 為10（即表示每天服用的中藥中二氧化硫殘留量不超過膳食中的10%）［11］，公式分別為。

2.5.2 結(jié)果分析 菊苣根作為食品使用時，二氧化硫日暴露量見圖1，風(fēng)險評估見圖2，可知HI＜1，表明其食用健康安全風(fēng)險較小；菊苣根作為藥品使用時，兩者分別見圖3～4，可知HI＜1，表明其藥用健康安全風(fēng)險也較小。

圖1 菊苣根作為食品使用時二氧化硫日暴露量

圖2 菊苣根作為食品使用時二氧化硫風(fēng)險評估

圖3 菊苣根作為藥品使用時二氧化硫日暴露量

圖4 菊苣根作為藥品使用時二氧化硫風(fēng)險評估

3 討論

亞硫酸鹽能夠引發(fā)哮喘、過敏等癥狀［12］，過多的攝入亞硫酸鹽能夠使機體骨質(zhì)鈣大量流失［13］。亞硫酸鹽不僅能夠增加HepG2 細(xì)胞膜的通透性，而且可導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)甘油三酯的異常蓄積［14］。除此之外，硫磺熏蒸后的藥材大多色澤變白，提升了藥材及飲片的外觀之美；硫熏后的藥材多數(shù)特有的氣味消失，伴隨刺鼻酸氣［3］。硫磺熏蒸能夠使部分藥材中的有效成分發(fā)生變化，如王趙等［15］人發(fā)現(xiàn)，白芍中芍藥苷含量隨著硫熏程度的加劇，其含量明顯下降，發(fā)現(xiàn)芍藥苷部分轉(zhuǎn)化為芍藥苷亞硫酸酯，此種變化對于藥材中的有效成分是不可逆的。

在目前的研究中，藥材中二氧化硫檢測方法多種多樣，如酸堿滴定法、氣相色譜法、離子色譜法、比色法、酶聯(lián)免疫法等［16-18］，以上方法的靈敏度、線性范圍、準(zhǔn)確性等差異較大，部分方法存在局限性。本研究采用離子色譜法測定分析菊苣根中的二氧化硫，其靈敏度較高，準(zhǔn)確性及專屬性較好，可保證測定過程質(zhì)量可控。另外，在前處理方面，前處理裝置的密閉性對實驗結(jié)果影響較大；同時，雙氧水的氧化能力、鹽酸的加入時間等均可影響結(jié)果的穩(wěn)定性。因此，需嚴(yán)格按照操作方法全面把控水蒸氣蒸餾速度、試劑有效期、裝置穩(wěn)定性等因素。

硫磺熏蒸在一定程度上可防蟲防霉，便于中藥材及飲片的貯藏，但是另有硫熏未規(guī)范使用的情況，常用于保濕、增重、改善外觀等而過度使用。根據(jù)本研究收集到的樣品，菊苣根飲片外包裝多有無硫標(biāo)識，結(jié)合分析結(jié)果來看，菊苣根二氧化硫殘留量普遍較低，并且符合2020 年版《中國藥典》 通用性殘留量限度要求。過度硫熏后的藥材可采用脫硫技術(shù)使亞硫酸鹽的殘留較少［19］，逃避監(jiān)管等行為。由此可見，后續(xù)還需持續(xù)關(guān)注藥材中硫熏情況，保證藥材的安全性及有效性。

風(fēng)險評估在中藥外源性有害殘留檢測方面發(fā)揮著重要的作用，合理的風(fēng)險評估方法不僅有助于中藥中有害物質(zhì)風(fēng)險的準(zhǔn)確評估，結(jié)合大樣本篩查結(jié)果，制定合理的限量要求；而且可以有效評估含外源性有害物質(zhì)的中藥臨床安全風(fēng)險。前期建立基于毒害成分的中藥臨床安全性評價方法，使含有毒害成分的中藥的風(fēng)險評估更加貼近臨床實際用藥［9］。本研究根據(jù)菊苣根的應(yīng)用特征，基于食用和藥用兩方面，對二氧化硫殘留量進(jìn)行風(fēng)險評估，根據(jù)中藥材臨床使用特點，納入貼近臨床實際的用藥因素，如煎煮方式、使用頻率、年限等因素，同時賦予藥品在膳食中的適宜權(quán)重，使其更真實地反映臨床用藥風(fēng)險，得到更準(zhǔn)確的風(fēng)險評估結(jié)果，從而指導(dǎo)臨床用藥、質(zhì)量控制等。

4 結(jié)論

本實驗通過收集不同產(chǎn)地的菊苣根及飲片，將樣品經(jīng)加酸后水蒸氣蒸餾法進(jìn)行處理，采用離子色譜法，初步分析菊苣根中二氧化硫殘留量情況，并針對食用及藥用兩方面進(jìn)行安全性風(fēng)險評估，測定結(jié)果及風(fēng)險評估結(jié)果均表明，菊苣根中二氧化硫殘留量較低，整體風(fēng)險較小。菊苣根中二氧化硫的殘留特征分析及安全性風(fēng)險評估對于菊苣藥材質(zhì)量評價、臨床用藥安全性等具有重要的意義，本研究為菊苣藥材后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支撐。