藥食兩用中藥材重金屬含量及其水浸提遷移規律的研究

王詩凝

（福建省產品質量檢驗研究院，福建 福州 350002）

藥食兩用中藥材是我國重要的醫藥資源與保健食品，隨著全民健康意識的提升，中藥浸泡飲品逐漸在中老年甚至是年輕人中流行。但有研究表明市面上部分中藥材的重金屬含量存在超標問題[1,2]，中藥的重金屬主要來源于土壤等生長環境，由于中藥的富集系數較高，重金屬易在中藥材中積累[3]。同時攝入重金屬元素對人體的影響也不容忽視，如攝入鉛元素后會損壞腦細胞，汞元素不僅會損害人體神經還會損傷人的視力，鎘能引起人體的腎衰竭等[4]，因此，對中藥材浸泡液重金屬含量的檢測很有必要。

陳皮中含有的活性成分有黃酮類化合物、多糖、生物堿以及人體必需微量元素[5]；山楂中含有黃酮類、有機酸類、纖維類、單萜類、木脂素類等化合物具有預防與治療心血管疾病的作用[6]；菊花能夠清熱解毒散風、平肝明目、主治風熱感冒、頭暈眩暈、目暗昏花、癰瘡腫毒等[7]；金銀花具有突出的解熱抗炎作用[8]。這四種藥材因其含有多種人體必備微量元素且低副作用，能疏肝理氣，保護視力，常被人們用于日常茶飲藥膳中。為確保實驗對實際生活中浸泡的模擬意義，本文選取此4種藥食兩用中藥材作為研究對象。

目前檢測中藥材中重金屬含量的方法多為電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）[9-11]和原子吸收光譜法(AAS) [12,13]。閆研等[14]對7種藥食兩用藥材中殘留的5種重金屬進行健康風險評估，結果表明7種藥材均存在不同程度的重金屬超標現象。近年來，學者較多關注藥食兩用中藥材本身的重金屬殘留測定，對于其浸泡液中的重金屬富集與遷移規律研究較少。楊獻珍[15]利用原子吸收分光光譜法針對藥食兩用中藥材浸泡液中元素富集程度和遷移規律進行數據分析，但其前處理方法較為復雜，且采用原子吸收光譜法的檢測方法只能測定單一元素、分析效率低。ICP-MS技術是目前國內外最先進的元素測定方法之一[16]，具有檢出限低、精密度高、干擾少、檢測周期短以及可提供精確的同位素信息等分析特性。故本文以不同浸提條件模擬日常浸泡茶飲，采用ICP-MS測定藥食兩用中藥材消解液及其浸提液中重金屬含量，對遷移濃度進行數據分析，為藥食兩用中藥材生活泡飲的重金屬遷移檢測提供參考依據。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

ICP-MS （Agilent7700E）；水浴鍋（國華HH-6）；電子天平（賽多利斯BSA224S）；微波消解儀（CEM MARS.6）。

本方法所用水為GB/T 6682規定的一級水；硝酸（優級純，德國CNW公司）；鹽酸（優級純，西隴科學股份有限公司）。

標準溶液：鉛、砷、鎘、鉻混合標準儲備液（濃度：100 mg/L）；汞標準儲備液（濃度：1000 mg/L）（均購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。

1.2 樣品制備

⑴將藥店銷售的陳皮、菊花、金銀花、山楂四種藥材按四分法取樣，碾磨成粉混勻，分別稱取0.5 g（精確至0.001 g）于聚四氟乙烯消解管中，加入5 mL硝酸，旋緊罐蓋，放入微波消解儀進行消解處理。靜置冷卻過后旋開罐蓋并排出氣體，轉移至50 mL的容量瓶中，用一級水潤洗三次消解管內壁，并入容量瓶中定容至刻度線。同法制備試劑空白。

⑵以陳皮為例模擬日常泡茶制備浸提液，研究浸提時間對藥食兩用中藥材重金屬元素析出的影響。稱取預制備的陳皮樣品5.0 g（精確至0.001 g）于錐形瓶中，加入100 ℃一級水50 mL，將錐形瓶放置在100 ℃恒溫水浴鍋中分別浸提10、20、30、40、50、60 min；

研究浸提溫度對藥食兩用中藥材重金屬元素析出的影響。稱取預制備的陳皮樣品5.0 g（精確至0.001 g）于錐形瓶中，加入50 mL一級水，將錐形瓶放置在25、40、60、80、100 ℃恒溫水浴下浸提20 min。

將以上浸提液經濾膜過濾后倒入50 mL容量瓶中，潤洗3次錐形瓶內殘留浸提液并入容量瓶中，加入5 mL硝酸后定容至刻度線。每種浸提條件進行6次平行試驗，其他3種中藥材浸提液制備方法同上。

1.3 標準溶液配制

混合標準曲線的配置：吸取適量混合標準儲備液，用5%硝酸溶液逐級稀釋成1.00、2.00、5.00、10.0、20.0、50.0、100、200、500 μg/L的鉛砷鎘鉻混合標準使用液。

汞標準曲線的配置：吸取適量汞標準儲備液，用1%鹽酸溶液逐級稀釋成0.50、1.00、2.00、5.00、10.0 μg/L的汞標準使用液。

1.4 儀器條件設置

儀器條件設置見表1。霧化器為同心霧化器，溫度控制在2 ℃；采樣錐/截取錐為鎳錐，采樣深度為9 mm。

表1 儀器條件設置

2 方法學考察

2.1 標準曲線、相關系數及檢出限、定量限

將標準曲線溶液和經1.2樣品制備步驟⑴處理的樣品溶液經過0.45 μm針式過濾器過濾后放入進樣管中，按照1.4儀器條件設置進行檢測。以元素的質量濃度作為橫坐標X，元素與內標元素反應信號的比值為縱坐標Y，繪制出汞、鎘、鉻、砷、鉛標準曲線。連續測定11次空白數值計算儀器檢出限與定量限。其線性關系良好，線性相關系數在0.9992～1.0000之間。各元素的回歸方程、相關系數、檢出限和定量限列于表2。

表2 各元素線性方程、相關系數、檢出限及定量限

2.2 方法回收率和精密度

為考察方法可靠性，對微波消解的陳皮樣品進行3個不同濃度，6平行水平加標回收試驗，計算RSD%，結果見表3。陳皮中各元素的加標回收率在83.1%～107%之間，相對標準偏差在0.56%～4.99%之間，表明該方法具有良好精密度，滿足實驗要求。

表3 各元素加標回收試驗結果（n=6）

3 實驗結果

3.1 藥材重金屬含量

采用建立的方法對4種藥食兩用中藥樣品按1.2樣品制備步驟⑴進行前處理，在1.4儀器條件下進行測定。現行《中國藥典》2020年版對中藥材的規定：重金屬含量鉛（Pb）≤5.0 mg/kg、砷（As）≤2 mg/kg、鎘（Cd）≤1 mg/kg、汞（Hg）≤0.2 mg/kg，根據表4的測定結果，4種藥品中5種元素含量最高的是鉻，其次是鉛，汞含量極低。菊花中的鉻含量和金銀花中的鉻、鉛含量明顯高于其他樣品中各元素含量，但仍在標準限定濃度范圍內。

表4 陳皮、菊花、金銀花、山楂中的重金屬含量

3.2 藥材重金屬遷移規律

按1.2樣品制備步驟⑵處理樣品，測定4種藥食兩用藥材中各元素浸出濃度。固定浸提溫度為100 ℃，以浸提時間為橫坐標，重金屬遷移含量為縱坐標繪制散點折線圖，結果如圖1所示。由實驗結果可知，5種重金屬元素在浸提過程中的遷移呈現一定規律變化。陳皮中鉻和砷、金銀花中砷和鉛、山楂中鉻、砷和鉛的遷移濃度在20 min時達到高點，之后遷移濃度較為恒定。菊花中各元素析出含量較低，且其濃度隨浸提時間改變幾乎無變化，故本實驗探究不對菊花展開進一步討論。

圖1 4種藥材100 ℃浸提液中鉛、砷、鎘、鉻、汞隨時間的遷移曲線

取陳皮、金銀花、山楂3種藥品按1.2樣品制備步驟⑵處理，在25、40、60、80、100 ℃下分別浸提20 min，在1.4儀器條件下進行測定。以浸提溫度為橫坐標，重金屬遷移含量為縱坐標繪制散點折線圖，結果如圖2所示。各元素遷移濃度隨浸提時間變化呈一定線性規律，部分元素在80 ℃及以上溫度浸提下濃度達到最高，其中金銀花中砷濃度在100 ℃時析出最大，濃度含量約為金銀花本身砷含量的80%。

圖2 固定浸提20 min陳皮、金銀花、山楂浸提液中鉛、砷、鎘、鉻、汞隨溫度的遷移曲線

4 結論

實驗結果表明浸提溫度和時間的增加都會對重金屬元素的析出產生促進作用，其中溫度超過80 ℃和浸提時間超過20 min后的重金屬遷移明顯。而日常生活中多用超過90 ℃的沸水浸泡中藥材，浸泡時間也遠高于20 min，故中藥材在日常浸泡過程中的重金屬析出問題十分嚴峻。

研究結果顯示浸提析出的鉻、鎘、鉛、汞含量約為中藥材本身重金屬含量的20%以內，砷濃度析出可達藥材本身含量的80%以上。本次抽檢的中藥材均為藥店購買并以四分法取樣，雖然藥材本身重金屬的檢測上均未出現超標情況，但是重金屬對人體的影響仍然不容忽視。目前中藥材在日常飲食中的地位逐漸提升，越來越多人堅信日常飲用的食補功效，故我們應當針對中藥材重金屬含量的檢測標準進行補充說明，包括中藥材的重金屬含量控制與日常飲用的建議說明。