張?chǎng)? 李克杰 楊全 程軒軒 張春榮 唐曉敏 周良云 潘利明

摘要：對(duì)21批不同品種、不同等級(jí)、不同產(chǎn)地的高良姜藥材進(jìn)行鉛（Pb）、鎘（cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（cu）5種重金屬元素的含量測(cè)定。采用HNO3-HCIO4-HF消解火焰原子吸收分光光度法測(cè)定全鉛（Pb）、全鎘（cd）、全銅（cu）的含量，二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法測(cè)定全砷（As）的含量，冷原子吸收分光光度法測(cè)定全汞（Hg）的含量;采用相似性分析、聚類分析、主成分分析等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析處理。21批藥材中鉛（Pb）的含量范圍為0.376～1.297mg/kg;鎘（cd）的含量范圍0.01～0.09mg/kg;砷（As）的含量范圍為0.077～0.142mg/kg;汞（Hg）的含量范圍為0.005～0.021mg/kg;銅（cu）的含量范圍為1.662～4.703mg/g。所測(cè)21批樣品中重金屬含量符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，為高良姜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定基礎(chǔ)，對(duì)保證臨床用藥安全具有重大意義。

關(guān)鍵詞：高良姜;原子吸收分光光度法;重金屬;含量測(cè)定

中圖分類號(hào)：R284.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-5124（2019）04-0068-05

0引言

高良姜為姜科山姜屬Alpmia植物高良姜Alpiniaoffcinarum Hance的干燥根莖，別名良姜、小良姜（廣西、廣東），是我國(guó)著名的十大廣藥之一，始載于《名醫(yī)別錄》，列為中品，在歷版藥典中均有記載。本品味辛，性熱，歸脾、胃經(jīng)，具有溫胃止嘔，散寒止痛的功效，主要用于治療脘腹冷痛，胃寒嘔吐，噯氣吞酸等癥?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，高良姜具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌、促滲透、抗炎鎮(zhèn)痛、抗?jié)?、止嘔止瀉、降血糖、降脂減肥、抗凝血等藥理作用。同時(shí)，除藥用外高良姜也廣泛被應(yīng)用于食品、調(diào)味品、保健品等領(lǐng)域。但是，由于藥材受環(huán)境污染或藥材自身特點(diǎn)，或多或少含有一定量的重金屬等有害元素，如鉛、鎘、砷、汞、銅等，對(duì)人體造成重大傷害。本文采用原子吸收分光光度法等對(duì)21批高良姜藥材中Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素進(jìn)行含量測(cè)定及比較，為進(jìn)一步制定藥材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、提高藥材質(zhì)量和保證臨床用藥安全提供科學(xué)依據(jù)。

1材料

1.1儀器

Z-2300火焰原子吸收分光光度計(jì)（日本日立公司）;UV-1800紫外可見分光光度計(jì)（上海美譜達(dá)儀器有限公司）;PB2002-N分析天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司];ES-1020電爐（三角牌）、DC-B馬弗爐（北京獨(dú)創(chuàng)科技有限公司）、DHG-9140A電熱恒溫風(fēng)干燥箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）、電熱板（常州國(guó)華DB-4）等。

1.2試劑

鉛標(biāo)準(zhǔn)品（GSB04-1742-2004），鎘標(biāo)準(zhǔn)品（GSB04-1721-2004），砷標(biāo)準(zhǔn)品（GSB 04-1714-2004），汞標(biāo)準(zhǔn)品（GSB 04-1729-2004），銅標(biāo)準(zhǔn)品（GSB04-1725-2004）均來(lái)自中國(guó)藥品生物制品檢定所;硝酸、鹽酸、高氯酸為分析純。

1.3藥材

所需藥材來(lái)源于高良姜道地產(chǎn)區(qū)廣東徐聞、廣西、海南等地（見表1）。

2實(shí)驗(yàn)方法

2.1樣品處理

Pb、Cd、Cu的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取過(guò)篩樣品1.0g，放人聚四氟乙烯燒杯中，加入少許去離子水濕潤(rùn)，然后加入15mL濃HNO3浸泡，置電熱板上緩慢加熱使其分解，并進(jìn)行回流，蒸至近干。取下燒杯稍冷后加人混酸（HNO3：HCIO4=1：4）10mL，放于加熱板上使樣品繼續(xù)分解，蒸至近干。稍冷后反復(fù)加入5mL HF和2mL HCIO4，蒸至近干，樣品蒸至近白色。取下加入10%HNO3溶液，定容于50mL的容量瓶中待測(cè)。同法制備試劑空白溶液。

As的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取1.0g樣品于凱氏燒瓶中，加5mL硝酸一高氯酸（4：1）混合溶液，浸泡過(guò)夜。放于電熱板上加熱消解，保持微沸，持續(xù)加熱至溶液澄明后升高溫度，繼續(xù)加熱至冒濃煙，至白煙散盡，待消解液呈無(wú)色透明或略帶黃色，冷卻，置50mL容量瓶中，加2%硝酸溶液洗滌容器，合并洗液于容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻，即得。同法制備試劑空白溶液。

rig的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取過(guò)篩樣品0.25g，置聚四氟乙烯杯中，加適量3：1的HNO3-H2O2，混合液，使其充分反應(yīng)，將聚四氟乙烯杯移至高壓消解罐，旋緊消化罐，將其放置烘箱中加熱一定時(shí)間，冷卻，取出，將聚四氟乙烯杯移至電熱板低溫加熱排酸至大約l mL，用適量1%鹽酸洗滌內(nèi)壁，并轉(zhuǎn)移至50mL量瓶中，1%鹽酸定容至刻度，待測(cè)。同法制備試劑空白溶液。

2.2測(cè)定條件

Pb、Cb、Cu的測(cè)定：采用火焰法。采用空氣一乙炔火焰。檢測(cè)波長(zhǎng)分別為283.3，228.8，324.7nm;狹縫寬度均為0.4nm;空氣流量均為6.5L/min;乙炔流量分別為1.5，1，1L/min。

As的測(cè)定：采用二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法。檢測(cè)波長(zhǎng)為515nm;參比溶液為三氯甲烷。

Hg的測(cè)定：冷蒸氣一氫化物法。檢測(cè)波長(zhǎng)為253.7nm;以0.5%硼氫化鈉和0.1%氫氧化鈉溶液（臨用前配制）作還原劑;鹽酸溶液（1%）為載液，載氣為N2。

3結(jié)果與分析

3.1直觀分析

根據(jù)《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》重金屬的規(guī)定：Pb≤5.0mg/kg、;Cd≤0.3mg/kg;As≤2.0mg/kg;rig≤0.2mg/kg;Cu≤20mg/kg.與收集來(lái)的21批樣品中5種重金屬測(cè)定結(jié)果（結(jié)果如表2、圖1所示，圖1中Cd、As、Hg均以20倍含量在圖中顯示）相比較，發(fā)現(xiàn)在規(guī)定范圍內(nèi)21批高良姜藥材中5種重金屬含量未檢出超標(biāo)現(xiàn)象。

3.2相關(guān)分析

利用SPSS軟件對(duì)藥材中各重金屬含量進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示Cu的增長(zhǎng)與Pb、Cd、Hg有顯著相關(guān)性;Pb與As、Hg有極顯著相關(guān)性，同時(shí)As與Hg也有極顯著相關(guān)性，結(jié)果見表3。由此推測(cè)，重金屬在高良姜藥材中的積累可能存在協(xié)同效應(yīng)。

3.3主成分分析

對(duì)不同批次高良姜藥材中5種重金屬元素含量進(jìn)行主成分分析，即把離散數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，以便對(duì)樣品中的特征元素進(jìn)行明確評(píng)價(jià)。應(yīng)用SIMCA-P+12.0軟件進(jìn)行主成分分析（見圖2），結(jié)果顯示2l批高良姜藥材可被分為兩類：其中第1、6、8、10批藥材為第一類，剩余批次藥材為第二類。

3.4聚類分析

運(yùn)用spss軟件對(duì)21批高良姜藥材進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，以組之間的鏈接進(jìn)行聚類，結(jié)果見下圖3。

依據(jù)圖3可知，以相似性系數(shù)5為閾值，可將21批藥材分為2類。第1類包括第1、6、8、10四批藥材，此類樣品中，Cu的含量相對(duì)其他各類品來(lái)說(shuō)是最高的，Pb的含量也相對(duì)較高;其余批次藥材歸為一類，此類藥材Cu含量相對(duì)較低，與第一類藥材中Cu含量差別較大，而且各含量相對(duì)較一致。依據(jù)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同批次高良姜中重金屬元素的積累與其產(chǎn)地、品種、等級(jí)關(guān)系不大。

4結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)運(yùn)用相關(guān)分析、主成分分析和聚類分析3種不同分析方法對(duì)21批不同品種、不同等級(jí)、不同產(chǎn)地的高良姜藥材進(jìn)行分析。通過(guò)相關(guān)分析了解到藥材中重金屬的積累可能存在協(xié)同效應(yīng)，但并不能依據(jù)各批次藥材重金屬含量將其進(jìn)行分類，故運(yùn)用了主成分分析和聚類分析對(duì)各批次藥材進(jìn)行分類。主成分分析主要利用降維思想，在損失少量信息前提下將多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為幾個(gè)綜合指標(biāo)，但該方法存在一定局限性：當(dāng)其因子負(fù)荷的符號(hào)有正有負(fù)時(shí)，綜合評(píng)價(jià)函數(shù)意義就不明確。聚類分析是在不對(duì)信息進(jìn)行刪減的前提下將樣本按照相似程度進(jìn)行分類，但此方法在樣本量較大時(shí)獲得聚類結(jié)論有一定困難。本研究運(yùn)用了兩種原理不同的分析方法得到了相同的結(jié)果：即將Cu、Pb含量較高的第1、6、8、10四批藥材歸為了一類，而其余樣品由于Cu含量偏低，與第一類藥材中Cu含量差別懸殊，故被歸為了第二類。2015年《中國(guó)藥典》雖未對(duì)高良姜藥材中重金屬含量做出明確規(guī)定，但重金屬含量對(duì)藥材的質(zhì)量品質(zhì)具有重大影響，使用不當(dāng)會(huì)對(duì)人體造成重大傷害。如鉛是重金屬污染中毒性最大的一種，一旦進(jìn)入人體將很難排除，可直接傷害人的腦細(xì)胞，尤其胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)，可能造成先天智力低下;甲基汞也可侵犯神經(jīng)系統(tǒng)，可能導(dǎo)致注意力缺陷、語(yǔ)言和記憶障礙等。由此可知，中藥材中重金屬的超標(biāo)已嚴(yán)重影響到藥品的安全性與有效性，成為制約中藥走向國(guó)際化市場(chǎng)的主要問(wèn)題。因此，有必要對(duì)中藥材中重金屬及有害元素的含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)我國(guó)中藥材中的重金屬限定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，從而提高藥材質(zhì)量，從而保證臨床療效。