王文祎　楊瑤珺　李夢(mèng)　呂曉娜

關(guān)于水蛭藥材砷元素超標(biāo)原因的研究

王文祎楊瑤珺李夢(mèng)呂曉娜

目的 了解水蛭藥材砷元素殘留現(xiàn)狀,探究砷元素在水蛭體內(nèi)富集的影響因素.方法 通過(guò)對(duì)3組土壤養(yǎng)殖和1組清水養(yǎng)殖水蛭進(jìn)行為期60天的模擬養(yǎng)殖,每15天采樣一次,烘干、粉碎加工后采用電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)對(duì)水蛭藥材砷元素進(jìn)行檢測(cè),并采用SPSS statistic 20軟件對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析.結(jié)果 水蛭藥材砷元素含量超標(biāo)現(xiàn)象普遍,威脅用藥安全;各實(shí)驗(yàn)組別砷元素累積結(jié)果無(wú)明顯差異,不同養(yǎng)殖方式水蛭藥材的砷元素積累趨勢(shì)大致相同.結(jié)論 水蛭藥材砷元素殘留隨著養(yǎng)殖時(shí)間的增加而富集,這可能與養(yǎng)殖過(guò)程中的進(jìn)食行為有關(guān),而水蛭藥材砷元素的主要來(lái)源可能是日常投喂時(shí)的飼料污染;不同養(yǎng)殖環(huán)境下水蛭藥材砷元素累積含量不同,以泥土為基質(zhì)飼養(yǎng)水蛭可能會(huì)促進(jìn)水蛭體內(nèi)砷元素的代謝,更有利于提高水蛭藥材的安全性.

水蛭; 砷元素; 富集

水蛭為水蛭科動(dòng)物螞蟥Whitmania pigra Witman、水蛭Hirudo nipponica Whitman或柳葉螞蟥Whitmania acranulata Whitman的干燥全體,是一味傳統(tǒng)藥材,目前市場(chǎng)上以螞蟥(寬體金線蛭)用量最大.近年在水蛭臨床多用于腦血栓、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病的治療[1-3].另?yè)?jù)報(bào)道,水蛭亦可用于痛風(fēng)、小兒呼吸系統(tǒng)疾病、慢性腎臟病等疾病治療[4-6].隨著水蛭的功效不斷被開(kāi)發(fā),以水蛭為原料的中成藥及保健品日漸增多[7],臨床用量不斷增大,水蛭的藥用安全應(yīng)該逐漸受到重視,而中藥材中砷含量超標(biāo)也成為影響中藥質(zhì)量安全、制約中藥出口的重要因素.

螞蟥作為常用動(dòng)物藥,活體生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)、生活環(huán)境復(fù)雜,藥材安全易受有毒有害重金屬元素砷的影響,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)測(cè)定不同省份水蛭藥材、模擬水蛭生長(zhǎng)環(huán)境養(yǎng)殖,了解水蛭藥材砷元素污染現(xiàn)狀、探究砷污染與水蛭日常生長(zhǎng)的關(guān)系.

1　材料與方法

1.1水蛭藥材樣品采集

筆者于2014年9月在河北安國(guó)藥材市場(chǎng)進(jìn)行考察取樣,共采集不同省份水蛭藥材樣品7份,經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)楊瑤珺教授鑒定,均為水蛭科動(dòng)物螞蟥Whitmania pigra Witman的干燥全體.

1.2水蛭幼苗樣品采集

筆者于2014年10月20日在山東微山湖水蛭養(yǎng)殖基地采集日齡30天螞蟥(經(jīng)楊瑤珺教授鑒定)青年苗400條,體質(zhì)量為2～4 g.

1.3砷元素測(cè)定實(shí)驗(yàn)儀器

7700x型電感耦合等離子質(zhì)譜(ICP-MS美國(guó)Agilent公司),CP2250D型電子天平(d=0.001 mg SARTORIUS公司),Ultra WAVE型微波消解系統(tǒng)(意大利Milestone公司),DFT-100型手提式高速中藥粉碎機(jī)(溫嶺市大德中藥機(jī)械有限公司).

1.4砷殘留量的測(cè)定方法

砷的測(cè)定采用ICP-MS法測(cè)定.水蛭藥材用粉碎機(jī)粉碎,過(guò)3號(hào)藥典篩,準(zhǔn)確稱取樣品約0.5 g,加入HNO33.0 mL,微波消解,條件為:控制溫度室溫,時(shí)間5分鐘;控制溫度150℃,時(shí)間5分鐘;控制溫度190℃,時(shí)間20分鐘.功率:1200 W,予加壓(4 Mpa);石英消解管消解,消解試劑為HNO3: H2O2=1:2,以純水定容15 mL.消化液稀釋5倍,上機(jī)測(cè)定,霧化其流量:1.0 L/min,輔助氣流量: 0.80 L/min,等離子體氣流量:15.0 L/min,積分時(shí)間:300秒,掃描方式:單點(diǎn)跳峰,同步制備空白溶液.

1.5螞蟥養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)方法與器材

100 W型防爆加熱棒、20 W型制氧泵(廣東西龍水族產(chǎn)品有限公司),60 cmX30 cmX35 cm水族玻璃箱,LB-SM6型電腦智能溫控器(樂(lè)清朗本電器有限公司).

實(shí)驗(yàn)在4個(gè)水族玻璃箱中進(jìn)行,每箱隨機(jī)投放水蛭80條,為真實(shí)模擬螞蟥的生長(zhǎng)環(huán)境,在其中3個(gè)水族箱底部鋪厚度為2 cm的土壤作為養(yǎng)殖基質(zhì),分別設(shè)置為土壤養(yǎng)殖1組、土壤養(yǎng)殖2組、土壤養(yǎng)殖3組(結(jié)果圖表中簡(jiǎn)稱為土1、土2、土3).另一箱全程使用清水養(yǎng)殖作為對(duì)照(清水養(yǎng)殖),于2014年10月22日開(kāi)始養(yǎng)殖,實(shí)驗(yàn)用水為自來(lái)水,定期更換部分養(yǎng)殖用水,水位高17 cm,養(yǎng)殖溫度控制在21～ 23℃,電子溫控器實(shí)時(shí)監(jiān)控,定時(shí)定量投喂圓田螺,每天定時(shí)充氧2小時(shí),定期清理餌料殘?jiān)?每天記錄并清除死亡螞蟥.

實(shí)驗(yàn)為期60天,每15天每箱采集水蛭8～10條,置烘箱50℃低溫烘干,粉碎過(guò)3號(hào)篩,采用ICP-MS技術(shù)測(cè)定每批水蛭藥材粉末的砷含量,同時(shí)測(cè)定在藥材市場(chǎng)采集的樣品及基質(zhì)土壤中砷元素的含量.

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

本實(shí)驗(yàn)采用SPSS statistic 20軟件對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析.4組養(yǎng)殖水蛭砷元素的結(jié)果采用方差分析法,經(jīng)過(guò)方差齊性檢驗(yàn)4組數(shù)據(jù)P值均大于0.05,則方差齊,因此使用單因素方差處理數(shù)據(jù),之后通過(guò)對(duì)不同日數(shù)水蛭砷含量的比較,分析4組養(yǎng)殖水蛭的砷殘留相關(guān)性.

2　結(jié)果

2.1藥材市場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別以2010版《中華人民共和國(guó)藥典》(一部)水蛭項(xiàng)下砷元素含量要求、《GB18406.4-2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量-無(wú)公害水產(chǎn)品安全要求》《NY5703-2006無(wú)公害食品水產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)限量》[9]《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[10]作為參考依據(jù).

藥材市場(chǎng)采集水蛭砷含量檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1.

從表1的結(jié)果可以看出從藥材市場(chǎng)采集的7份水蛭樣品砷元素含量有5份超出《中華人民共和國(guó)藥典》(2015版)版藥典標(biāo)準(zhǔn),另2份樣品的砷含量值也接近標(biāo)準(zhǔn),而此結(jié)果與其他3個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,則砷元素超標(biāo)狀況更加嚴(yán)重.

2.2養(yǎng)殖水蛭砷含量檢測(cè)結(jié)果

在對(duì)水蛭砷元素檢測(cè)的同時(shí),本實(shí)驗(yàn)還對(duì)養(yǎng)殖水蛭前后土壤中的砷含量進(jìn)行檢測(cè).并與《GB18407.4-2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無(wú)公害水產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境要求》[11]進(jìn)行比較.

養(yǎng)殖水蛭砷含量檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表2和圖1.

表1　安國(guó)藥材市場(chǎng)采集不同產(chǎn)地水蛭砷含量檢測(cè)結(jié)果與各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的比較(μg/g)

表2　不同日齡養(yǎng)殖水蛭砷含量檢測(cè)結(jié)果(μg/g)

圖1　養(yǎng)殖水蛭砷含量檢測(cè)結(jié)果

從表2可看出,水蛭藥材砷元素含量與螞蟥生長(zhǎng)時(shí)間存在著一定的線性關(guān)系.作為同一批用于養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)的螞蟥青年苗,初始砷元素含量為2.91 μg/g,通過(guò)一段時(shí)間的養(yǎng)殖,清水養(yǎng)殖組和3組土壤養(yǎng)殖組的砷元素含量均得到不同程度的提高,其中土1組、土2組和清水養(yǎng)殖組在45天到60天時(shí)提高的幅度較大,土3組在15到30天時(shí)提高的幅度較大.三個(gè)土壤養(yǎng)殖組實(shí)驗(yàn)?zāi)┢诒葘?shí)驗(yàn)初期砷元素含量分別提高了79.7%、70.1%、84.5%,清水養(yǎng)殖組提高了95.5%,此結(jié)果表明水蛭藥材體內(nèi)的砷元素含量與螞蟥的生長(zhǎng)時(shí)間有關(guān).

數(shù)據(jù)經(jīng)單因素方差分析,F值為0.211<8.71,P值為0.887,數(shù)據(jù)差異不具有統(tǒng)計(jì)意義,說(shuō)明水蛭體內(nèi)砷元素殘留均與時(shí)間有關(guān),3組土壤養(yǎng)殖組平行實(shí)驗(yàn)和清水養(yǎng)殖組結(jié)果趨于一致,說(shuō)明4組模擬養(yǎng)殖水蛭藥材砷元素累積趨勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系大致相同.

2.3土壤中的砷元素在養(yǎng)殖前后的變化

養(yǎng)殖前后土壤中的砷含量發(fā)生變化,詳見(jiàn)表3.

通過(guò)對(duì)不同階段的土壤測(cè)定可看出,三組土壤實(shí)驗(yàn)?zāi)┢诒葘?shí)驗(yàn)初期砷元素含量分別提高了20.3%、15.9%、23.8%,而通過(guò)對(duì)水蛭測(cè)定的結(jié)果表明,清水養(yǎng)殖組的砷元素含量要高于三組土壤養(yǎng)殖的殘留.

表3　養(yǎng)殖前后土壤中砷元素含量變化(μg/g)

3　討論

3.1水蛭藥材砷元素殘留現(xiàn)狀

通過(guò)表1的結(jié)果可看出,采集的水蛭藥材樣品砷元素普遍超標(biāo),這將對(duì)患者的用藥安全帶來(lái)很大的威脅.此外,從表2中螞蟥青年苗砷元素的初始含量也可看出,在養(yǎng)殖螞蟥60天時(shí),4組螞蟥的砷含量就已經(jīng)超過(guò)或接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),而市場(chǎng)流通水蛭藥材的螞蟥養(yǎng)殖的時(shí)間通常是60天以上,由此可能會(huì)在水蛭藥材體內(nèi)累積更多的砷元素,加劇砷元素含量超標(biāo)的現(xiàn)象.

3.2砷元素的主要來(lái)源

螞蟥以吸食動(dòng)物的體液為主要生活方式,常以水中浮游生物、淡水螺貝類、蝸牛等軟體動(dòng)物作為餌料,因此本實(shí)驗(yàn)中水蛭藥材砷元素的主要來(lái)源或許為被砷元素污染的田螺.通過(guò)實(shí)驗(yàn)期間對(duì)水蛭進(jìn)食過(guò)程的觀察筆者發(fā)現(xiàn),螞蟥在進(jìn)食過(guò)程中,只鉆進(jìn)活田螺身體內(nèi)部吸取里面的汁液,無(wú)法吸食田螺經(jīng)?；顒?dòng)暴露在外肉質(zhì)較厚的部分,所以對(duì)于螞蟥吸食田螺的部分很難對(duì)砷含量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定,但通過(guò)土壤養(yǎng)殖組和清水養(yǎng)殖組的數(shù)據(jù)對(duì)比可發(fā)現(xiàn),土壤養(yǎng)殖組的最終砷含量均低于清水養(yǎng)殖組,這或許表明養(yǎng)殖土壤中的砷元素并非水蛭藥材砷元素含量的主要來(lái)源,隨著螞蟥在生長(zhǎng)過(guò)程中不斷吸取含有砷元素田螺的體液,自身體內(nèi)的砷元素含量也不斷累積,造成砷元素污染狀況越來(lái)越嚴(yán)重.

因此在日后的螞蟥養(yǎng)殖過(guò)程中,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)餌料質(zhì)量的監(jiān)督管理,盡量減少或避免因?yàn)轲D料的污染導(dǎo)致螞蟥體內(nèi)砷元素的大量富集.

3.3砷元素含量與養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)系

目前螞蟥養(yǎng)殖主要分為以土為基質(zhì)養(yǎng)殖和直接清水養(yǎng)殖,為探究水蛭藥材中砷元素含量與養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)系,本實(shí)驗(yàn)設(shè)置了土壤養(yǎng)殖組和清水養(yǎng)殖組進(jìn)行對(duì)比,其中土壤養(yǎng)殖組分別測(cè)定了養(yǎng)殖前和養(yǎng)殖后泥土內(nèi)砷元素的含量.通過(guò)對(duì)螞蟥日常生活的觀察,筆者發(fā)現(xiàn)在土壤養(yǎng)殖組里的螞蟥平日活動(dòng)多在泥土里進(jìn)行,而在泥土表面和水中活動(dòng)相對(duì)較少,或許在這種更接近螞蟥適合生活的環(huán)境中,螞蟥可以在平日的活動(dòng)中代謝出一些體內(nèi)的砷元素,而土壤中砷元素的前后變化,以及清水養(yǎng)殖組中螞蟥體內(nèi)砷元素殘留多于土壤養(yǎng)殖組或許能佐證這一點(diǎn),因此在螞蟥的養(yǎng)殖模式選擇方面,以泥土為基質(zhì)飼養(yǎng)或許對(duì)螞蟥生長(zhǎng)期間砷元素的控制更有利.

3.4新版藥典關(guān)于砷元素含量的規(guī)定

2015版藥典首次對(duì)水蛭藥材重金屬元素含量進(jìn)行限量規(guī)定,這對(duì)于患者用藥安全和中藥規(guī)范使用有著積極的意義,但是筆者通過(guò)查閱相關(guān)規(guī)定發(fā)現(xiàn),新版藥典對(duì)于水蛭藥材砷元素殘留含量限定較為寬泛,通過(guò)表3可以看出,2015版藥典對(duì)于水蛭砷元素含量要求相較于下方的《GB18406.4-2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量-無(wú)公害水產(chǎn)品安全要求》《NY5703-2006無(wú)公害食品水產(chǎn)品有毒有害物質(zhì)限量》《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》有著較大幅度的提升,分別是以上相關(guān)規(guī)定含量的10倍、10倍、2.5倍.砷元素殘留較多是水蛭藥材中比較普遍的一個(gè)問(wèn)題,但是通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出造成水蛭砷元素累積的主要來(lái)源是日常投喂的餌料污染,這在螞蟥的養(yǎng)殖過(guò)程中是可以盡量避免的,因此藥典對(duì)于水蛭砷元素殘留量的規(guī)定應(yīng)該更加嚴(yán)格,以利于規(guī)范水蛭養(yǎng)殖、提高患者用藥時(shí)的安全性.

4　總結(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可看出,砷元素殘留超標(biāo)是水蛭藥材中較為普遍的一個(gè)問(wèn)題,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)水蛭的模擬養(yǎng)殖初步探究了砷元素在水蛭體內(nèi)富集的原因,而對(duì)于其他重金屬元素在水蛭體內(nèi)的富集因素同樣值得進(jìn)一步探究;本次實(shí)驗(yàn)的養(yǎng)殖周期為60天,15天為采樣周期,雖然初步得到養(yǎng)殖時(shí)間與砷元素含量的關(guān)系,但是在今后的實(shí)驗(yàn)中有必要延長(zhǎng)養(yǎng)殖時(shí)間,深入探究養(yǎng)殖時(shí)間與砷元素含量的關(guān)系,同時(shí)縮短采樣周期,或許可以確定最能控制砷元素含量的養(yǎng)殖時(shí)間;水蛭藥材的主要有效成分為抗凝血酶成分,目前對(duì)于水蛭中抗凝血酶效價(jià)及重金屬元素的關(guān)系鮮有研究,而水蛭又是一味有小毒的中藥[1],或許其抗凝血酶效價(jià)與水蛭的毒性有關(guān),值得對(duì)水蛭的抗凝血酶效價(jià)和重金屬殘留的關(guān)系進(jìn)行進(jìn)一步探究;通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)水族玻璃箱養(yǎng)殖可直觀清楚地了解螞蟥的日常活動(dòng),通過(guò)研究螞蟥的生長(zhǎng)習(xí)性來(lái)選擇適合螞蟥生長(zhǎng)的條件,也許會(huì)給水蛭藥材的安全評(píng)價(jià)、質(zhì)量評(píng)價(jià)帶來(lái)積極的影響.

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(本文編輯:禹佳)

Study on the reason of medicinal leech arsenic residues exceeded the standard

WANG Wen-yi, YANG Yao-jun,LI Meng,et al. School of traditional Chinese pharmacology,Beijing University of Chinese Medicine
Corresponding author:YANG Yao-jun,E-mail:yangyaojunbucmtcm@163.com

Objective To understand the status of medicinal leeches residual elements As, explore factors As elements in the body leech enrichment.Methods Three groups of soil cultivation and a group of water breeding leeches for a period of 60 days of analog culture,sampled once every 15 days, drying,crushing and processing by inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS)technology for medicinal leech As elements testing,and the use of SPSS statistic 20 software on the test results were analyzed.Results As medicinal leeches over quantity,widespread drug safety threat;As the experimental groups showed no significant difference in the cumulative elements,accumulated in different farming medicinal leeches As elements of roughly the same trend.Conclusions As medicinal leech farming increases the residual elements of time and enrichment,which may be the breeding process of eating behavior,and the main source of medicinal leeches As elements might be contamination of feed daily feeding time;different culture environment as medicinal leech different content elements accumulate in the soil matrix may promote metabolic feeding leech leech as elements help to improve the safety of medicinal leeches.

Leech; Arsenic; Enrichment

R282.5

A

10.3969/j.issn.1674-1749.2016.01.008

100102 北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院中藥鑒定系[王文祎(碩士研究生)、楊瑤珺、李夢(mèng)(碩士研究生)、呂曉娜(碩士研究生)]

王文祎(1990-),2013級(jí)在讀碩士研究生.研究方向:中藥動(dòng)物藥質(zhì)量研究.E-mail:wangwenyi9068@163.com

楊瑤珺(1969-),女,博士,教授.研究方向:中藥品種及質(zhì)量鑒定.E-mail:yangyaojunbucmtcm@163.com

2015-03-18)