毛騰霄,程 龍,袁 濤,謝 莉*,汪 洋,陳 紅,邱 翔,倪恒凡

(1.成都市食品藥品檢驗(yàn)研究院,四川 成都 610045;2.成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,四川 溫江 610072)

即食中藥是在廣大群眾對預(yù)防保健、養(yǎng)生康復(fù)需求日益增加的背景下,產(chǎn)生的一類直接口服的中藥制品,主要以藥材原粉的形式在藥店銷售(預(yù)包裝產(chǎn)品),如當(dāng)歸粉、川芎粉、葛根粉、西洋參粉等。它們具有養(yǎng)生保健作用,而且獲得方便,服用便利,深受大眾喜愛。

中藥材在種植期間會(huì)富集土壤、環(huán)境中的重金屬[1-2],如川芎中的鎘(Cd) 含有量較一般藥材高[3]。由于即食中藥粉是以藥材為原料,經(jīng)清洗、打粉、加工、包裝等工序制成的產(chǎn)品,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可能會(huì)造成重金屬二次污染,故其安全性應(yīng)加以關(guān)注。但目前關(guān)于其風(fēng)險(xiǎn)研究的報(bào)道較少,也是市場監(jiān)管的盲區(qū)。

即食中藥是一類口服中藥制品,與需要煎煮的中藥飲片不同,故僅與中藥材通用重金屬限量值比較不能客觀反映其對人體造成的健康風(fēng)險(xiǎn)。目前,常見的評估方法有針對單元素污染的單因子污染指數(shù)法[4]和靶標(biāo)危害系數(shù)法(THQ)[5-6]、評估不同重金屬綜合污染的內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法[4]和綜合危害指數(shù)(HI)[5-6]法,其中單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法在土壤、環(huán)境的污染分析上使用較廣[4,7]；靶標(biāo)危害系數(shù)法(THQ)、綜合危害指數(shù)(HI)法是基于國際通用的毒理學(xué)結(jié)果,從人體對重金屬的耐受量出發(fā),保守估計(jì)其對人體危害的計(jì)算方法,在中藥材重金屬污染分析上都有應(yīng)用[8-10],但目前尚未涉及重金屬風(fēng)險(xiǎn)評估領(lǐng)域。

本實(shí)驗(yàn)以市場上常見的7 種即食中藥(當(dāng)歸粉、川芎粉、葛根粉、西洋參粉、茯苓粉、黃芪粉、石斛粉) 為對象,測定鉛 (Pb)、鎘 (Cd)、汞 (Hg)、砷 (As)、銅(Cu) 5 種重金屬含有量。再參照《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 中規(guī)定的中藥材重金屬限量值進(jìn)行比較,單因子污染指數(shù)和靶標(biāo)危害系數(shù)法(THQ) 對單元素風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法和綜合危害指數(shù)(HI) 法對樣品重金屬綜合污染進(jìn)行分析,以期了解此類產(chǎn)品重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn),為更全面的開展相關(guān)評估提供依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器 Thermo XSeries 2 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國熱電公司)；MARS-XPRESS 5 微波消解儀 (美國CEM 公司)；Mili-Q 超純水處理系統(tǒng)(美國密理博公司)；SUB/DUO PURE 酸純化設(shè)備 (意大利麥爾斯通公司)；BP211D 電子天平(0.1 mg,德國賽多利斯公司)。

1.2 試劑 鉛(Pb,GBW08619,批號14061)、汞(Hg,GBW08617,批號14083)、砷[As,GBW (E) 080117,批號14041]單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液 (1 000 μg/mL)；鎘 (Cd,GBW08612,批號 14012)、銅 (Cu,GBW08615,批號14083) 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL),均由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供；茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSB-7),由中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所提供；調(diào)諧溶液,由美國熱電公司提供。高純度硝酸(自制)。

1.3 藥材 從成都市主城區(qū)藥店購買即食中藥預(yù)包裝產(chǎn)品,每個(gè)廠家1～2 批,共56 批,其中西洋參粉15 批、葛根粉13 批、當(dāng)歸粉12 批、川芎粉6 批、茯苓粉4 批、黃芪粉3 批、石斛粉3 批,具體信息見表1,均在保質(zhì)期內(nèi)。樣品基本覆蓋成都市銷售的生產(chǎn)企業(yè),各品種批數(shù)也能大致反映其所占市場份額。

表1 樣品信息

2 方法

2.1 樣品測定 取供試品細(xì)粉約0.3 g,精密稱定,置于微波消解管中,加6 mL 硝酸,靜置至反應(yīng)停止,再加2 mL雙氧水密閉微波消解(消解程序?yàn)槭覝叵略?5 min 內(nèi)升至120 ℃,保持20 min,10 min 后升至190 ℃,保持30 min),冷卻取出,消解液轉(zhuǎn)入50 mL 量瓶中,加水洗滌3 次,洗液合并于量瓶中,加金單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液 (1 μg/mL)200 μL,用水稀釋至刻度,搖勻,離心,取上清液備用。

參照謝莉[11]報(bào)道的方法,采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS) 進(jìn)行測 定。選 擇65Cu、72Ge、75As、111Cd、115In、208Pb、202Hg、209Bi 作為測量同位素,以國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)綠茶在相同分析條件下進(jìn)行使用,發(fā)現(xiàn)測得值均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算各金屬元素含有量,測試前用標(biāo)準(zhǔn)元素溶液對儀器進(jìn)行校準(zhǔn),平行3 次,測定結(jié)果參考《綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 重金屬限量值進(jìn)行分析,即Pb≤5.0 mg/kg,Cd≤0.3 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,As≤2.0 mg/kg,Cu≤20.0 mg/kg,重金屬總量≤20.0 mg/kg。

2.2 單因子污染指數(shù)法、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法分析 單因子污染指數(shù)法是利用實(shí)測數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)對比分類,而內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法是在單因子污染指數(shù)評價(jià)基礎(chǔ)上兼顧極值的環(huán)境質(zhì)量指數(shù),公式如下。

式(1) 中,Pi為重金屬i 的單因子污染指數(shù),Ci為重金屬i 的實(shí)測濃度,Li為重金屬i 的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),Pi＞1,表明受到污染；式(2) 中,P綜為內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù),Pimax為各重金屬單因子指數(shù)最大值,Piave為各重金屬單因子污染指數(shù)的平均值,P綜≤0.7 為安全級,0.7＜P綜≤1 為警戒級,1＜P綜≤2 為輕度污染,2＜P綜≤3 為中度污染,P綜＞3 為重度污染。

2.3 靶標(biāo)危害系數(shù)法、綜合危害指數(shù)分析 靶標(biāo)危害系數(shù)法是由美國環(huán)保局(USEPA) 提出的一種用于評估人體通過食物攝取重金屬產(chǎn)生非致癌風(fēng)險(xiǎn)的方法[6-7],公式為

其中,THQ 為靶標(biāo)危害系數(shù),EF 為每年暴露于毒物(此處指即食中藥) 的天數(shù)(接觸頻率365 d/年),ED 為暴露于毒物(即食中藥) 的年數(shù)(70 年),MI為污染物中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù),CM為每日攝取含污染物食物的量(按樣品包裝說明,日服用量分別為西洋參粉2～4 g,葛根粉、茯苓粉9～15 g,當(dāng)歸粉、石斛粉6～12 g,川芎粉3～10 g,黃芪粉6～9 g,分別取推薦的每日服用量下限和上限計(jì)算),RfD 為口服參考劑量(USEPA 提供每日參考劑量分別為Pb 0.003 5 mg/kg,Cd 0.001 mg/kg,Hg 0.000 1 mg/kg,As 0.000 3 mg/kg,Cu 0.04 mg/kg),BW 為人體平均體質(zhì)量(采用國際通用標(biāo)準(zhǔn),成人為55.9 kg),AT 為平均接觸非致癌毒物(即食中藥) 的時(shí)間(365 d/年×ED)。

由于即食中藥中同時(shí)存在多種重金屬,故再采用綜合危害指數(shù)評估其非致癌風(fēng)險(xiǎn),公式為HI=THQ-Pb+THQCd+THQ-Hg+THQ-As (4)。其中,HI 是非致癌風(fēng)險(xiǎn)綜合危險(xiǎn)指數(shù),THQ-Pb 是Pb 的靶標(biāo)危害系數(shù),THQ-Cd 是Cd 的靶標(biāo)危害系數(shù),THQ-Hg 是Hg 的靶標(biāo)危害系數(shù),THQ-As是As 的靶標(biāo)危害系數(shù)。如果THQ (或HI) ＞1,表明重金屬攝入水平高于安全限值,通過即食中藥攝入的重金屬對人體有一定風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)引起重視；THQ (或HI) ＜1,則表明重金屬攝入水平在安全限值之內(nèi),通過即食中藥攝入的重金屬對人體物安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)果

3.1 重金屬含有量測定 表2 顯示,56 批樣品中Pb 含有量最高的是葛根粉1.26 mg/kg,最低的是西洋參粉0.16 mg/kg,沒有超標(biāo)樣品；Cd 含有量最高的是川芎粉0.60 mg/kg,最低的是茯苓粉0.01 mg/kg,超標(biāo)樣品有川芎粉、葛根粉,超標(biāo)率分別為100%、7.7%；Hg 含有量最高的是葛根粉0.11 mg/kg,最低的是石斛粉0 mg/kg,超標(biāo)樣品有葛根粉、當(dāng)歸粉、川芎粉,超標(biāo)率分別為7.7%、16.7%、16.7%；As 含有量最高的是當(dāng)歸粉0.86 mg/kg,最低的是西洋參粉0.07 mg/kg,超標(biāo)樣品只有當(dāng)歸粉,超標(biāo)率為8.3%；Cu 含有量最高的是川芎粉12.93 mg/kg,最低的是茯苓粉2.98 mg/kg,沒有超標(biāo)樣品。從不同品種來看,葛根粉超標(biāo)的重金屬為Cd、Hg,當(dāng)歸粉為Hg、As,川芎粉為Cd、Hg,西洋參、茯苓粉、黃芪粉、石斛粉無超標(biāo)重金屬；從重金屬總量來看,依次為川芎粉＞當(dāng)歸粉＞葛根粉＞西洋參粉＞黃芪粉＞石斛粉＞茯苓粉,無超標(biāo)樣品。

表2 各樣品中重金屬含有量測定結(jié)果（mg/kg，）

表2 各樣品中重金屬含有量測定結(jié)果（mg/kg，）

注:括號中數(shù)據(jù)為最小值～最大值。

3.2 健康風(fēng)險(xiǎn)評估

3.2.1 單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合指數(shù) 表3 顯示,內(nèi)梅羅綜合指數(shù)依次為川芎粉＞葛根粉＞當(dāng)歸粉＞西洋參粉＞石斛粉＞黃芪粉＞茯苓粉,其中川芎粉中Cd 污染占83%,Hg污染占17%,為輕度污染,綜合指數(shù)計(jì)算污染樣品占67%；葛根粉中Cd 污染占8%,Hg 污染占8%,為警戒級,綜合指數(shù)計(jì)算污染樣品占8%；當(dāng)歸粉中Hg 污染占17%,As 污染占8%,為警戒級,綜合指數(shù)計(jì)算污染樣品占25%。另外,西洋參粉、茯苓粉、黃芪粉、石斛粉單因子污染指數(shù)、綜合指數(shù)均為安全級；采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)分析時(shí),所有樣品中重金屬污染的有8 個(gè),占14.3%。

3.2.2 靶標(biāo)危害系數(shù)、綜合危險(xiǎn)指數(shù) 表4 顯示,葛根粉、當(dāng)歸粉中有個(gè)別存在攝入風(fēng)險(xiǎn)。其中,葛根粉以每日攝入量下限(9 g) 或中等攝入量(12 g) 計(jì)算時(shí),均有8%存在Hg 攝入風(fēng)險(xiǎn),綜合存在重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)的有8%,而以攝入量上限(15 g) 計(jì)算時(shí),存在Hg 攝入風(fēng)險(xiǎn)的有8%,綜合存在重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)的有15%；當(dāng)歸粉以每日攝入量下限計(jì)算時(shí),有8%存在As 攝入風(fēng)險(xiǎn),綜合存在重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)的有17%,以每日中等攝入量計(jì)算時(shí),存在Hg、As 攝入風(fēng)險(xiǎn)的均有8%,綜合存在重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn)的有17%,而以每日攝入量上限計(jì)算時(shí),存在Hg、As 攝入風(fēng)險(xiǎn)的均有8%,綜合存在重金屬攝入攝入風(fēng)險(xiǎn)的均有25%；各樣品以中等攝入量計(jì)算的綜合危險(xiǎn)指數(shù)依次為當(dāng)歸粉＞葛根粉＞川芎粉＞茯苓粉＞石斛粉＞黃芪粉＞西洋參粉,均小于1,說明整體上是安全的,其中判斷為有攝入風(fēng)險(xiǎn)的有3 個(gè),占5.4%。

表3 各樣品單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)測定結(jié)果（）

表3 各樣品單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)測定結(jié)果（）

注:括號中數(shù)據(jù)為最小值～最大值。

表4 各樣品靶標(biāo)危害系數(shù)、綜合危險(xiǎn)指數(shù)測定結(jié)果（）

注:括號中數(shù)據(jù)為以中等攝入量計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)值及標(biāo)準(zhǔn)偏差。

4 討論與結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用ICP-MS 法測定成都市售7 種即食中藥粉中Pb、Cd、Hg、As、Cu 的含有量,參照《綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的中藥材重金屬限量值進(jìn)行初步分析,發(fā)現(xiàn)超標(biāo)樣品和涉及元素有葛根粉(Cd、Hg)、當(dāng)歸粉(Hg、As)、川芎粉(Cd、Hg),其中Cd 超標(biāo)率最高,其次是Hg、As。川芎在種植期間易富集Cd[12],而且含有量較高[13],與本研究結(jié)果一致。而有關(guān)葛根、當(dāng)歸的相關(guān)報(bào)道較少。

對樣品單元素污染進(jìn)行分析時(shí),本實(shí)驗(yàn)采用單因子污染指數(shù)法和靶標(biāo)危害系數(shù)法 (THQ),其中前者結(jié)果與《綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 中的限量值一致,而且葛根粉 (Cd、Hg)、當(dāng)歸粉(Hg)、川芎粉(Cd、Hg) 中污染樣品數(shù)量也與后者相同,其原因是該方法以重金屬實(shí)測值與限量標(biāo)準(zhǔn)比值來計(jì)算污染指數(shù),判斷污染與非污染的臨界值為1,與后者均是以限量值為參照,本質(zhì)上相同；以后者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析時(shí),川芎粉、葛根粉Cd 污染率分別從83%、8%降至0,均無攝入風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)川芎粉Hg 污染率從17%降至0,當(dāng)歸粉Hg 污染率從17%降至8%,表明基于攝入量的風(fēng)險(xiǎn)評估可能更合理。

分析樣品重金屬綜合污染情況時(shí),本實(shí)驗(yàn)采用內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法和綜合危害指數(shù)法(HI),其中以前者分析時(shí)發(fā)現(xiàn),葛根粉、當(dāng)歸粉、川芎粉均有重金屬污染,污染率分別為8%、25%、67%,全部樣品污染占比為14.3%；以后者分析時(shí)發(fā)現(xiàn),川芎粉無重金屬攝入風(fēng)險(xiǎn),葛根粉、當(dāng)歸粉中有攝入風(fēng)險(xiǎn)者均為實(shí)測值超過限量值3 倍以上的,全部樣品污染占比為5.4%,2 種方法結(jié)果差別較大,其原因是內(nèi)梅羅綜合指數(shù)突出了污染較重元素的作用[14],而綜合危害指數(shù)是基于各元素?cái)z入風(fēng)險(xiǎn)值累加計(jì)算的,可能更客觀合理。

即食中藥是中藥大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生的一類中藥保健產(chǎn)品,市場前景良好,故應(yīng)采用科學(xué)、合理的方式去評估其所含重金屬含有量,重點(diǎn)關(guān)注測定值異常偏高、存在攝入風(fēng)險(xiǎn)的樣品,其污染可能與種植、加工環(huán)境有關(guān)。另外,即食中藥重金屬進(jìn)入體內(nèi)的化學(xué)價(jià)態(tài)不同,會(huì)使其毒性作用也大相徑庭[15],故有必要加強(qiáng)其價(jià)態(tài)有效性和毒性的研究[16],建立更科學(xué)合理的評價(jià)模型及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),取消限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不合理因素。