王中華,馬 瑛(天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院藥劑部,天津 300193)
不同產(chǎn)地和藥用部位的蜂房中重金屬含量比較
王中華*,馬 瑛#(天津中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院藥劑部,天津 300193)
目的:建立同時測定蜂房中5種重金屬含量的方法,探討不同產(chǎn)地和藥用部位對其中重金屬含量的影響。方法:采用原子分光光度法(氫化物還原法、冷蒸氣法、石墨爐法、火焰法)測定藥材中砷(As)、汞(Hg)、鉛(Pb)、鎘(Cd)、銅(Cu)的含量。比較不同產(chǎn)地和藥用部位的藥材中重金屬含量的差異。結果:As、Hg、Pb、Cd、Cu檢測質量濃度線性范圍分別為0~40、0~0.9、0~80、0~8、0~800 ng/m L(r分別為0.993 0、0.997 4、0.995 5、0.992 7、0.996 6);定量限分別為4.473、2.35×10-3、8.380、2.128、54 ng/m L,檢測限分別為1.342、0.701×10-3、2.514、0.632、16 ng/m L;精密性、穩(wěn)定性、重復性試驗的RSD<5.0%;加樣回收率分別為84.26%~102.25%(RSD=7.71%,n=6)、90.90%~115.31%(RSD=9.38%,n=6)、92.16%~105.70%(RSD=6.19%,n=6)、90.81%~113.99%(RSD=8.86%,n=6)、91.63%~102.79%(RSD=5.09%,n=6)。山東、河北產(chǎn)藥材樣品中重金屬超標情況最為嚴重,其主要超標的重金屬是Pb;蜂室藥材樣品中Pb含量高于其他藥用部位。結論:該方法操作簡便,精密度、穩(wěn)定性、重復性好,可用于蜂房中5種重金屬含量的同時測定。不同產(chǎn)地和藥用部位蜂房中重金屬含量有一定不同。
產(chǎn)地;藥用部位;蜂房;重金屬;含量;原子吸收分光光度法
歷代中醫(yī)藥著作對蜂房藥材的來源分為蜜蜂房和露蜂房兩種,二者成分略有不同,但藥理作用基本一致[1]。2015年版《中國藥典》(一部)收錄的來源是露蜂房,其來源為胡蜂科昆蟲果馬蜂Polistesolivaceous(De-Geer)、日本長腳胡蜂P.japonicus Saussure或異腹胡蜂Parapolybia varia Fabricius的巢。蜂房全國各地都有生長,均為野生,呈圓盤狀、蓮房狀或不規(guī)則的扁塊狀,大小不一,體輕質韌,略有彈性,氣微、味辛淡,功效為攻毒殺蟲、祛風止痛,可用于瘡瘍腫毒、乳癰、瘰疬、皮膚頑癖等證的治療[2],并對某些惡性腫瘤有一定療效[3]。
鑒于當前中藥材中重金屬對藥材質量和安全性及臨床療效的影響備受關注[4],筆者前期對臨床常用的中藥飲片進行了重金屬含量的篩查,結果發(fā)現(xiàn)蜂房藥材中鉛(Pb)和鎘(Cd)超標情況最嚴重。據(jù)此情況筆者進一步收集市場中不同產(chǎn)地的蜂房進行檢測,結果證明重金屬超標情況具有普遍性。目前,文獻中還沒有關于蜂房藥材中重金屬含量方面的研究,2015年版《中國藥典》(一部)中也未將蜂房藥材確定為限定重金屬含量的品種。而考慮到中藥材中重金屬超標的危害是明確的[5],所以有必要深入地分析產(chǎn)地和藥用部位對蜂房藥材中重金屬含量的影響[6],以提高蜂房藥材質量和臨床用藥安全性。
由于蜂房本身結構的特殊性,筆者在蜂房藥材樣品中取3個部位進行試驗,分別為整個蜂巢表層及中央部位的蜂室、與蜂巢連接的靠近根部的基柄部以及蜂房基柄部中呈棕褐色顆粒狀的內(nèi)容物;并對不同產(chǎn)地和藥用部位的蜂房藥材樣品采用原子吸收分光光度法進行重金屬含量測定[7],數(shù)據(jù)使用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行t檢驗和正態(tài)性檢驗,并進行方差分析對比差異性?,F(xiàn)將有關情況報道如下。
1.1 儀器
AA-6300C、GFA-EX7i型原子吸收分光光度計(日本Shimadzu公司);AC2600B型制冷循環(huán)機(北京同洲維普科技有限公司);DR-15型石墨消解器、MD6C-6H型微波消解儀(北京盈安美誠科學儀器有限公司);ST-02A型高速多功能粉碎機(北京京創(chuàng)泰寧偉業(yè)科技發(fā)展有限公司);FA1104型電子分析天平(上海精密科學儀器有限公司)。
1.2 試劑
砷(As)、汞(Hg)、Pb、Cd、銅(Cu)單元素標準品溶液(中國計量科學研究院,批號分別為GSB04-17142004、GSB04-17292004、GSB04-17522004、GSB04-17672004、GSB04-17252004,質量濃度均為1 000μg/m L);試驗所用試劑均為分析純,水為蒸餾水。
1.3 藥材
2016年1-3月收集主要產(chǎn)地的蜂房樣品(見表1),經(jīng)天津中醫(yī)藥大學中藥學院李天祥副教授鑒定為胡蜂科昆蟲果馬蜂/日本長腳胡蜂/異腹胡蜂的巢,且性狀特征、采收炮制方法均符合2015年版《中國藥典》(一部)規(guī)定。每個產(chǎn)地的蜂房樣品分別取3個部位,即蜂室、基柄部、內(nèi)容物。
表1 蜂房藥材來源Tab 1 Source of Vespae N idus
2.1 儀器工作條件
儀器工作條件[8]見表2。
2.2 溶液的制備
2.2.1 標準品溶液 (1)As:精密量取“1.2”項下As標準品溶液適量,加0.2%硝酸溶液制成As質量濃度為
表2 儀器工作條件Tab 2 Instrumentaldeterm ination condition
1μg/m L的標準品貯備液。精密量取上述As標準品貯備液各適量,加0.2%硝酸溶液制成As質量濃度分別為0、5、10、20、40 ng/m L的系列標準品溶液。(2)Hg:精密量取“1.2”項下Hg標準品溶液適量,加10%硝酸溶液制成Hg質量濃度為1μg/m L的標準品貯備液。精密量取上述Hg標準品貯備液各適量,分別置于50m L量瓶中,加20%硫酸溶液10m L、5%高錳酸鉀溶液0.5m L,搖勻,滴加5%鹽酸羥胺溶液至紫紅色恰消失,加水定容,搖勻,得Hg質量濃度分別為0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 ng/m L的系列標準品溶液。(3)Pb:按“(1)”項下方法制成Pb質量濃度為1μg/m L的標準品貯備液。精密量取上述Pb標準品貯備液各適量,加0.2%硝酸溶液制成Pb質量濃度分別為0、5、10、20、40、60、80 ng/m L的系列標準品溶液。(4)Cd:按“(1)”項下方法制成Cd質量濃度為1 μg/m L的標準品貯備液。精密量取上述Cd標準品貯備液各適量,加0.2%硝酸溶液制成Cd質量濃度分別為0、2、4、6、8 ng/m L的系列標準品溶液。(5)Cu:按“(1)”項下方法制成Cu質量濃度為10μg/m L的標準品貯備液。精密量取上述Cu標準品貯備液各適量,加0.2%硝酸溶液制成Cu質量濃度分別為0、200、400、600、800 ng/m L的系列標準品溶液。
2.2.2 供試品溶液和空白對照溶液 (1)Pb:藥材樣品經(jīng)粉碎或剪碎后過40目篩,精密稱定0.5 g,置于聚四氟乙烯消解罐內(nèi),加0.2%硝酸溶液5m L,混勻,浸泡過夜后,加防爆膜旋緊外蓋,置于微波消解儀中消解,消解完全后設定溫度120℃,緩緩加熱2~3 h至紅棕色蒸氣揮盡,并繼續(xù)緩緩濃縮至2~3 m L,放冷,加水定容至25 m L,搖勻,即得。缺藥材樣品,同法制備空白對照溶液。(2)As:準確量取“(1)”項下Pb供試品溶液10m L,加25%碘化鉀溶液1m L,搖勻,再加10%抗壞血酸溶液1 m L,搖勻,加鹽酸定容至25m L,搖勻,密塞,置80℃水浴中加熱3min,取出放冷,即得。缺藥材樣品,同法制備空白對照溶液。(3)Hg:按“(1)”項下方法操作至“并繼續(xù)緩緩濃縮至2~3 m L”,放冷,加20%硫酸溶液2m L、5%高錳酸鉀溶液0.5m L,搖勻,滴加5%鹽酸羥胺溶液至紫紅色恰消失,加鹽酸定容至10m L,即得。缺藥材樣品,同法制備空白對照溶液。(4)Cd:按“(1)”項下方法制備Cd供試品溶液和空白對照溶液。(5)Cu:按“(1)”項下方法制備Cu供試品溶液和空白對照溶液。
2.3 線性關系考察
分別精密量取“2.2.1”項下As、Hg、Pb、Cd、Cu系列標準品溶液適量,按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定,以待測元素質量濃度(x,ng/m L)為橫坐標、儀器信號響應值(y)為縱坐標進行線性回歸,得回歸方程與線性范圍,詳見表3。
表3 回歸方程、線性范圍與定量限、檢測限Tab 3 Regression equations,linear ranges,lim it of quantitationsand lim itof detections
2.4 定量限與檢測限考察
分別精密量取“2.2.2”項下空白對照溶液適量,并按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定,以其檢測結果的3倍標準偏差除以標準曲線斜率作為各待測元素的檢測限;以其檢測結果的10倍標準偏差除以標準曲線斜率作為各待測元素的定量限,結果見表3。
2.5 精密度試驗
取“2.2.1”項下待測元素標準品溶液(As、Hg、Pb、Cd、Cu質量濃度分別為5、0.1、5、2、200 ng/m L)適量,按“2.1”項下儀器工作條件連續(xù)進樣測定6次,記錄儀器信號響應值。結果,As、Hg、Pb、Cd、Cu儀器信號響應值的RSD分別為1.73%、2.49%、1.62%、1.28%、2.96%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.6 穩(wěn)定性試驗
取“2.2.2”項下供試品溶液(編號:1)適量,分別于室溫下放置0、2、4、8、12 h時按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定,記錄儀器信號響應值。結果,As、Hg、Pb、Cd、Cu儀器信號響應值的RSD分別為1.72%、2.10%、1.53%、2.05%、1.92%(n=5),表明供試品溶液室溫下放置12 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.7 重復性試驗
精密稱取同一批樣品(編號:1)適量,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,共6份,再按“2.2.1”項下儀器工作條件進樣測定,記錄儀器信號響應值并計算樣品含量。結果,As、Hg、Pb、Cd、Cu平均含量分別為67.298、0.382、0.000 5、1.162、0.267mg/kg,RSD分別為1.63%、1.26%、1.93%、2.60%、4.56%(n=6),表明本方法重復性良好。
2.8 加樣回收率試驗
取已知含量樣品(編號:1)0.5 g,共6份,分別加入一定量的待測元素標準品溶液,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定,記錄儀器信號響應值并計算加樣回收率,結果見表4。
表4 加樣回收率試驗結果(n=6)Tab 4 Resultsof recovery tests(n=6)
2.9 藥材樣品中重金屬含量測定
取7批藥材樣品(每批3個部位)各適量,分別按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定,記錄儀器信號響應值并計算樣品中待測元素含量,結果見表5。
表5 藥材樣品中重金屬含量測定結果(n=3,mg/kg)Tab 5 The contentsofmetallic element in samples(n=3,mg/kg)
2015年版《中國藥典》(一部)共確定了28種中藥材重金屬的限定標準,其中有12個品種的標準如下:As≤2.0 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,Pb≤5.0 mg/kg,Cd≤0.3 mg/ kg,Cu≤20.0mg/kg;有10個品種規(guī)定了重金屬限定的總量,最低的是冰片(≤5mg/kg),最高的是滑石粉(≤40 mg/kg)。唯一一個與蜂房比較接近的品種蜂膠,其Pb的含量也要求≤8.0mg/kg。
本試驗結果顯示,所有藥材樣品中Pb的含量最高,可達到上述限定標準的4.8~23.6倍,與蜂膠相比也高出了近3.0~14.8倍,超標情況最嚴重。這說明Pb是蜂房中最主要的重金屬污染物和危害因素,是需要嚴格控制和監(jiān)測的重要指標。
從產(chǎn)地上分析,以藥材樣品中Pb的含量為指標,顯示山東①產(chǎn)地的Pb含量超標情況最嚴重,其次是山東②和河北產(chǎn)地,含量最低的是東北產(chǎn)地,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。以Cd的含量為指標,顯示河北產(chǎn)地的Cd含量超標情況最嚴重,其次是山東②和山東①產(chǎn)地,含量最低的是天津和內(nèi)蒙古產(chǎn)地,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。所有產(chǎn)地的藥材樣品中As的含量均低于2015年版《中國藥典》(一部)限定標準,但河北產(chǎn)地的藥材樣品中As含量相對較高,與其他產(chǎn)地的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。所有產(chǎn)地的藥材樣品中Hg和Cu的含量均明顯低于2015年版《中國藥典》(一部)限定標準,其產(chǎn)地上的差異性在此不作分析。
從藥用部位上分析,Pb主要存在于蜂室中,除山東①產(chǎn)地的藥材樣品外,其他各產(chǎn)地蜂室中的Pb含量均高于基柄部和內(nèi)容物,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);Cd主要存在于內(nèi)容物中,其含量均高于蜂室和基柄部,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);As多存在于內(nèi)容物中,有5個產(chǎn)地藥材樣品的內(nèi)容物中As含量高于蜂室和基柄部,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。根據(jù)蜂房藥用部位中Cd和As的含量分布特點,提示在進行蜂房采收加工炮制時,應盡量將其棕褐色顆粒狀內(nèi)容物去除,這也符合蜂房炮制規(guī)范中凈制除去雜質的要求。由于各藥用部位樣品中Hg和Cu的含量均顯著低于2015年版《中國藥典》(一部)限定標準,其在部位上的差異在此不作分析。
以上結果證明,本試驗方法可用于蜂房中5種重金屬含量的同時測定,且產(chǎn)地和藥用部位對蜂房中重金屬含量有一定的影響。此外,有文獻對中藥材交易市場中蜂房主要產(chǎn)地進行了統(tǒng)計和調(diào)研[9],發(fā)現(xiàn)目前蜂房在全國范圍內(nèi)主要有21個省份的80多個產(chǎn)地,其中產(chǎn)量最大、分布最廣的是河北、山東、河南、廣西、云南等地。本試驗的采樣也參考了以上部分省份或地區(qū),但由于本次試驗產(chǎn)地的樣本量比較單一,結論還不能全面、客觀地反映蜂房的準確情況。未來研究中應進一步擴大蜂房各產(chǎn)地的樣本量,以提高結果的代表性和準確性。
通過本次試驗可初步推斷,由于目前的蜂房藥材均在自然環(huán)境下生長,果馬蜂(胡峰)的生活習性和筑巢特點則決定了在蜂房的構筑過程中容易受到諸如采收地區(qū)的人口密度、土壤水源情況、空氣污染程度、工業(yè)污染程度、城市農(nóng)村生活垃圾、植物及農(nóng)作物分布、農(nóng)藥化肥的使用等諸多因素的影響[10-11],而這些因素直接或間接影響了蜂房藥材中重金屬的含量。加拿大的環(huán)境研究人員就曾發(fā)現(xiàn),在蜂巢的組織結構中混有人類生活垃圾和塑料的成分[12],這說明果馬蜂(胡峰)的生態(tài)鏈已受到了周圍環(huán)境的破壞。同時,由于蜂房本身結構的特殊性,對自然環(huán)境中的重金屬可能會有較強的富集和吸附作用[13]。本試驗結果也證明,不同產(chǎn)地或部位藥材樣品中的重金屬含量差異性較大,這與其當?shù)卣w的自然環(huán)境應存在一定的相關性[14]。所以,從分析產(chǎn)地的自然環(huán)境入手,可嘗試篩選和淘汰高污染的蜂房采收產(chǎn)地,并將蜂房中的重金屬含量,尤其是蜂室部位中Pb的含量,作為質量評價的指標之一,具有一定的指導性和實用性。
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(編輯:張 靜)
Comparison of Different Producing Areasand Partson the Contentsof Heavy Metals in Vespae N idus
WANG Zhonghua,MA Ying(Dept.of Pharmacy,the First Affiliated Hospital of Tianjin University of TCM,Tianjin 300193,China)
OBJECTIVE:To establish themethod for simultaneous determ ination of 5 heavy metals in Vespae Nidus,and to dis-cuss the effects of difterent producing area and part on the contents of heavy metals in Vespae Nidus.METHODS:The contents of arsenic(As),mercury(Hg),lead(Pb),cadm ium(Cd)and copper(Cu)were determ ined by atom ic spectrophotometry(hydride generation method,cold vapormethod,graphite furnacemethod and flamemethod).The difference in the contents of heavy metals in sampleswere compared among different producing areas by analyzing data.RESULTS:The linear range of As,Hg,Pb,Cu,Cd were 0-40 ng/m L(r=0.993 0),0-0.9 ng/m L(r=0.997 4),0-80 ng/m L(r=0.995 5),0-8 ng/m L(r=0.992 7),0-800 ng/m L(r=0.996 6),respectively.Limitof quantitationwere 4.473,2.35×10-3,8.380,2.128,54 ng/m L,limit of detection were 1.342,0.701× 10-3,2.514,0.632,16 ng/m L.RSDs of precision,stability and reproducibility tests were all lower than 5.0%.The recoveries were 84.26%-102.25%(RSD=7.71%,n=6),90.90%-115.31%(RSD=9.38%,n=6),92.16%-105.70%(RSD=6.19%,n=6),90.81%-113.99%(RSD=8.86%,n=6),91.63%-102.79%(RSD=5.09%,n=6).The phenomenon that heavy metals of sample from Shandong and Hebei exceed the standard was themost serious.Main heavy metal which exceed the standard was Pb.The content of Pb in Chamber was higher than other parts.CONCLUSIONS:Themethod is simple,precise,stable and reproducible,and can be used for simultaneous determ ination of 5 heavy metals in Vespae Nidus.There are different contents of heavy metal in Vespae Nidus of different producing areas and parts.
Producing areas;Medicinal parts;Vespae Nidus;Heavymetal;Content;Atomic spectrophotometry
R282.5
A
1001-0408(2017)15-2119-05
2016-08-05
2016-10-08)
*副主任中藥師,碩士。研究方向:臨床藥學和中藥鑒定分析。E-mail:dazhizhi@hotmail.com
#通信作者:主任中藥師,碩士生導師。研究方向:中藥制劑與成分。電話:022-27432768
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.15.29