幾種重金屬在藥材炮制中的含量變化研究

柳臻 蘇欣 周衡 陳建秋 沈衛(wèi)陽

摘 要：為研究炮制過程對Cr、Cu、Pb、Zn等重金屬含量的影響，擬將何首烏、白芍、川烏、當(dāng)歸4種生藥按標(biāo)準(zhǔn)方法炮制后，采用硝酸∶高氯酸（3∶1）作為消解液行濕法消解，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer，ICP-OES）測定對上述藥材的生品及炮制品中Cr、Cu、Pb、Zn的含量。結(jié)果顯示，何首烏、白芍、川烏、當(dāng)歸經(jīng)炮制后，Cr、Cu、Pb、Zn的含量均有不同程度的升高或降低。實驗表明，上述中藥材經(jīng)炮制后重金屬含量均有一定變化，但均未超過國家限度標(biāo)準(zhǔn)，主要考慮為輔料影響。

關(guān)鍵詞：中藥材 炮制 ICP檢測 重金屬

中圖分類號：R28 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（c）-0252-03

中藥作為我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)和文化的瑰寶，凝結(jié)了幾千年來我國人民與疾病作斗爭過程中積累的智慧[1]。然而，重金屬超標(biāo)已成為當(dāng)前中藥擴(kuò)大應(yīng)用、走向國際市場的重要阻礙，大大影響了我國傳統(tǒng)醫(yī)藥文化的繼承與發(fā)展。

Cr、Cu、Zn都是人體必需的微量元素，對人體正常生長發(fā)育過程具有重要作用[2-4]，但人體內(nèi)Cu、Cr、Zn的含量具有閾值性，Pb更是一種有毒重金屬，因此，控制中藥材中Cr、Cu、Pb、Zn的含量是中藥質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

然而，中藥在炮制過程中可能因輔料、溫度等多種原因引起重金屬含量的變化[5]。目前國內(nèi)外文獻(xiàn)重點關(guān)注的是新的前處理方法和檢測方法，尚未報道過炮制過程對重金屬含量的影響[6-8]。為此，該研究對幾種常見藥材炮制前后Cr、Cu、Pb、Zn含量的變化進(jìn)行了對比分析。

1 材料和方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1儀器

賽多利斯BS124S電子天平；優(yōu)普超純水制作系統(tǒng)；50 g手提式萬能高速粉碎機(jī)（DFT-50A，上海比朗儀器有限公司）；PE5300DV型電感耦合等離子體直讀光譜儀。

1.1.2試劑與藥品

硝酸和高氯酸（GR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；Cr（GBW08614）、Cu（GBW08615）、Pb（GBW08619）、Zn（GBW08620）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國計量科學(xué)研究院化學(xué)計量與分析科學(xué)研究所）；何首烏、白芍、川烏、當(dāng)歸4種藥材的產(chǎn)地分別為四川、安徽、四川、甘肅，均購自安徽省亳州市中藥材市場。

1.2 藥材炮制方法

以下炮制方法均采用標(biāo)準(zhǔn)方法[9]。

1.2.1制首烏

取黑豆1 kg，加水適量，煮約4 h，煮汁約1.5 kg，豆渣再加水煮約3 h，熬制約1 kg，合并得黑豆汁2.5 kg。涼至室溫后冷藏備用。

取生首烏飲片1 Kg切塊，加100 g黑豆汁拌勻，置于非鐵質(zhì)容器（玻璃培養(yǎng)皿）內(nèi)蒸至汁液吸盡，內(nèi)外均呈棕褐色（約32 h），晾至半干，干燥。

1.2.2酒白芍

取生白芍片300 g，加30 g黃酒拌勻，稍悶潤，待黃酒被吸盡后，置預(yù)熱適度的炒鍋內(nèi)，文火（600 W）加熱，炒干，至片面由類白色變成微黃色，偶見焦斑，取出晾涼，篩去碎屑，得到大小接近的的酒白芍。

1.2.3制川烏

生川烏大小分檔，取500g于燒杯內(nèi)，稍清洗后加1000 mL水浸泡至內(nèi)無干心（約3 d），取出，置于培養(yǎng)皿中，再于蒸鍋中蒸7～8 h，直至取個大或?qū)嵭恼咔虚_內(nèi)無白心，口嘗有微麻舌感，晾至6成干，切片，干燥。

1.2.4當(dāng)歸炭

凈當(dāng)歸300 g加入預(yù)熱了的炒鍋內(nèi)，中火（900 W）炒至微黑色，取出冷卻，除去碎屑。

1.3 樣品檢測過程

1.3.1樣品前處理

取何首烏、白芍、川烏、當(dāng)歸等四種藥材的生品及炮制品各適量，60 ℃烘干至恒重。取上述藥材適量分別于粉碎機(jī)中粉碎，過100目篩，過篩后的藥粉置于洗凈烘干至恒重的培養(yǎng)皿中。準(zhǔn)確稱取上述8種藥材粉末各兩份，每份0.2 g，分別置于25 mL燒杯中，各加入3 mL硝酸和1 mL高氯酸，蓋上表面皿，于電熱板上40 ℃加熱約2 h，藥材反應(yīng)完全至無固體，再適當(dāng)升高溫度繼續(xù)加熱，直至燒杯內(nèi)容物變?yōu)闊o色透明澄清溶液，除去表面皿，使之蒸干，以5%硝酸定容至5 mL，待測。另取空燒杯不加任何藥粉作為對照，其他操作同上。

1.3.2 ICP測量重金屬原理

ICP-OES的基本工作原理如下：首先，利用激發(fā)光源使試樣蒸發(fā)汽化，離解為原子態(tài)，原子可進(jìn)一步電離成離子態(tài)，原子及離子在光源中激發(fā)發(fā)光。其次，利用光譜儀器將光源發(fā)射的光分解為按波長排列的光譜。最后，利用光電器件檢測光譜，按測定得到的光譜波長對試樣進(jìn)行定性分析，按發(fā)射光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析[10]。

1.3.3 儀器參數(shù)

該儀器噴霧室為旋流霧室，霧化器為同心玻璃霧化器（同軸），等離子炬觀測位置為（15，0），其他工作條件見表1。

1.3.4數(shù)據(jù)處理

ICP-OES法測定重金屬含量的計算公式如下：

其中：

C為最終各金屬含量（mg/kg）；

Ci為待測液對應(yīng)金屬濃度（mg/L）；

C0為空白樣品對應(yīng)金屬濃度（mg/L）；

V為待測液體積（5ml）；

m為稱樣量。

2 結(jié)果與討論

2.1 數(shù)據(jù)結(jié)果

如表2所示，何首烏經(jīng)炮制后，Cr、Cu、Pb、Zn的含量均有所提高；白芍經(jīng)炮制后，Cr、Pb、Zn含量上升，Cu有所下降；相較于生當(dāng)歸，當(dāng)歸炭中Cr、Cu、Zn含量明顯升高，Pb有一定程度下降；川烏炮制后Cu、Zn含量有一定提高，Cr、Pb基本無明顯變化。上述4種藥材的炮制品較生品其重金屬含量均有一定變化，但均未超過國標(biāo)限度[11]。

2.2 討論

2.2.1炮制過程對重金屬的影響

制首烏多以生首烏加黑豆汁拌蒸而得。首先，以黑豆加水煮得黑豆汁，炮制時再以汁拌生首烏片常壓蒸制32h，晾干即可。首烏炮制時須避免接觸鐵器，因此，將生首烏與黑豆汁拌勻后置于培養(yǎng)皿中，再于蒸屜中蒸制，避免了容器的影響。該研究中，何首烏炮制后Cr、Cu、Pb、Zn的含量均有顯著提高，可考慮由黑豆引入，黑豆汁中富含蛋白質(zhì)和微量元素，高溫、高蒸汽壓的條件下，黑豆汁滲入何首烏內(nèi)部，改變其藥效和藥性，炮制前后功效的差異也可能與有關(guān)元素的含量變化有關(guān)。因此，對輔料黑豆進(jìn)行質(zhì)量控制也是炮制品質(zhì)控的關(guān)鍵。

酒白芍炮制時是以黃酒悶潤吸收后文火炒干而得。黃酒是由大米、粟、黍米為原料釀造而成，屬于低度釀造酒，含有多種必須氨基酸，營養(yǎng)豐富。現(xiàn)代炮制用黃酒尚無藥用標(biāo)準(zhǔn)，一般以2008年頒布的黃酒的國家標(biāo)準(zhǔn)作為其質(zhì)量控制的準(zhǔn)則[12]，無法對其中重金屬元素進(jìn)行控制。白芍炮制品中Cr、Pb、Zn含量較生品有一定程度提高，可能是由黃酒引入。

當(dāng)歸炭是由生當(dāng)歸以武火炒至表面呈微黑色而得。本研究中，當(dāng)歸炭中Cr、Cu、Zn含量明顯升高，這可能是因為炒制過程中鐵鍋表面部分碎屑脫落而致，Pb有一定程度下降，可能是因為高溫干炒使Pb揮發(fā)。現(xiàn)代研究顯示，當(dāng)歸炮制后Pb含量顯著降低，其降低程度為：土炒當(dāng)歸>酒炒當(dāng)歸>當(dāng)歸炭>生當(dāng)歸，這可能是因Pb揮發(fā)導(dǎo)致，與本文研究成果一致。

制川烏是由生川烏以蒸餾水浸透后，置于培養(yǎng)皿中，蒸7～8 h至內(nèi)無白心即可，其目的是使其中毒性很大卻不穩(wěn)定的雙酯型生物堿水解為毒性較小的單酯型生物堿[13]。該文結(jié)果顯示Cr、Pb基本無明顯變化，Cu、Zn含量有一定提高，但在允許誤差范圍內(nèi)，因此，可認(rèn)為川烏炮制前后Cr、Cu、Pb、Zn等重金屬水平變化不顯著。

2.2.2干擾因素分析

為保證該研究的真實性和可靠性，對實驗中可能對結(jié)果產(chǎn)生干擾的影響因素進(jìn)行了分析。在炮制過程中可能引入重金屬的因素有與藥材直接接觸的實驗器具、水、粉碎機(jī)、篩網(wǎng)、鐵鍋、蒸鍋。因此，實驗中遵循以下幾點：（1）所有玻璃用具均于洗凈后經(jīng)50%硝酸浸泡24 h，以超純水沖洗干凈，40 ℃烘干后使用；（2）所有用水均使用蒸餾水；（3）藥材均以玻璃容器盛放；（4）粉碎和過篩過程不可避免，因此，生品與炮制品均選擇大小、重量相近的藥材粉碎，再過篩；（5）蒸制使將藥材先放入玻璃培養(yǎng)皿中，再置于籠屜內(nèi)，避免直接接觸；（6）為減少鐵鍋中金屬碎屑對炒制的影響，應(yīng)先擦掉新買的鐵鍋表面的鐵屑，再使用若干次，最后即可正常使用。

總體而言，何首烏經(jīng)黑豆汁制、白芍經(jīng)酒炙、當(dāng)歸炒炭后，部分重金屬含量有明顯改變，而川烏未引用任何輔料，亦未直接接觸金屬器具，其中重金屬含量未見明顯變化，表明藥用輔料和直接接觸的金屬器具可能是重金屬含量明顯變化的重要因素，因此，中藥材重金屬的質(zhì)量控制中亦須控制藥用輔料的重金屬含量，對炮制器具亦應(yīng)有一定要求。

3 結(jié)語

何首烏、白芍、當(dāng)歸、川烏等中藥材經(jīng)炮制后重金屬含量均有一定變化，主要考慮為輔料及炮制用具的影響，但都不超過國標(biāo)限度。該研究為優(yōu)化中藥材的炮制工藝提供了資料，也為進(jìn)一步研究中藥材炮制前后重金屬形態(tài)的變化提供了依據(jù)。當(dāng)然，該研究不足之處在于樣本量較少，有待后期擴(kuò)大樣本量，進(jìn)一步驗證結(jié)果。

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