中藥材及飲片中二氧化硫殘留的研究進展△

紀琳，李東翔，彭纓，佟玲*

(1.沈陽藥科大學 藥學院，遼寧 沈陽 110016；2.天士力制藥集團股份有限公司 研究院藥物分析所，天津 300402)

·綜述·

中藥材及飲片中二氧化硫殘留的研究進展△

紀琳1,2，李東翔2，彭纓1，佟玲2*

(1.沈陽藥科大學 藥學院，遼寧 沈陽 110016；2.天士力制藥集團股份有限公司 研究院藥物分析所，天津 300402)

近年來，隨著人們對中藥安全性研究的深入，硫磺熏蒸對中藥材的影響逐漸受到社會的關注和重視，隨著分析技術的發展，二氧化硫殘留的檢測方法不斷出現。本文概述了中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測方法的研究進展、二氧化硫殘留的限量標準以及目前國內中藥材及飲片中二氧化硫殘留量的現狀。

中藥材；二氧化硫殘留；檢測方法；限量標準；殘留現狀

硫磺熏蒸法是一種傳統的中藥加工技術，系指采用硫磺熏蒸藥材，主要用于中藥材的產地加工、飲片的炮制加工[1]。硫熏可起到殺菌、防毒的作用，并能增加中藥材的美觀度，但過量熏蒸導致的二氧化硫殘留，不僅污染環境，而且對人傷害很大[2]。《中華人民共和國藥典》2005年版一部[3]刪除了山藥、葛根等加工方法中的硫磺熏蒸法，同時在2005年版增補本[4]中增加了對二氧化硫殘留量的檢測，2010年版第一增補本[5]修訂了二氧化硫殘留量的測定方法。《中華人民共和國藥典》2015年版征求意見稿中對二氧化硫殘留量的測定方法做了更明確、具體的規定。本文分別介紹了中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測方法的研究進展、二氧化硫殘留的限量標準以及目前國內中藥材及飲片中二氧化硫殘留量的現狀。

1 測定法

1.1 滴定法

1.1.1 酸蒸餾-碘滴定法 該方法采用水蒸氣蒸餾法處理樣品，在密閉的容器內將樣品中亞硫酸鹽酸化生成二氧化硫，用氮氣帶出并用水吸收，采用碘量法，用標準碘滴定液滴定到終點，計算樣品中二氧化硫的量。反應式如下：I2+SO32-+H2O→2I-+SO42-+2H+。

該法適用于當歸、黨參、黃芪、甘草、白芍、山藥、浙貝、枸杞子、丹參、菊花、金銀花[6-7]等不易受氧化還原滴定干擾的藥材，不適用于苦杏仁、炮山甲[8]等易受氧化還原滴定干擾的藥材。《中華人民共和國藥典》2010年版第一增補本[5]選用該法測定中藥材中二氧化硫殘留。

1.1.2 酸蒸餾-堿滴定法 該方法采用水蒸氣蒸餾法處理樣品，樣品中的亞硫酸鹽在酸性條件下轉化為二氧化硫；隨后使用雙氧水吸收蒸餾氣體，氣體中的二氧化硫將被氧化為硫酸根離子；最后采用標準氫氧化鈉溶液滴定，計算樣品中二氧化硫的含量。

該法適用于不含有機酸的藥材，如柴胡、葛根、黃芪、麥冬、地榆、桔梗、三七、知母等，不適用于金銀花、甘草、山楂等含有機酸的藥材。2015版《中國人民共和國藥典》征求意見稿中，選用該法為中藥材中二氧化硫殘留測定的第一法。

1.2 光譜法

1.2.1 分光光度法 鹽酸副玫瑰苯胺紫外分光比色法利用亞硫酸鹽與四氯汞鈉反應生成穩定的絡合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡合物，采用標準曲線法定量。該方法操作較簡便、成本低，但操作過程中可能會需使用有毒的四氯汞鈉溶液[9]，易污染環境，而且帶顏色或含大量揮發性脂肪酸的藥材在測定波長處可能有干擾。對此人們又提出了許多改進方法，如以甲醛、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、三乙醇胺、瓜環、乙醇胺、稀堿甘油溶液等代替四氯汞鈉做吸收劑[10]。該法是一種經典的二氧化硫測定方法，我國的國家食品標準方法[11]將此法列為第一法。但該方法不適用于含大量揮發性脂肪酸或部分有色樣品[10]

彭月等[12]首次利用亞硫酸鈉與鄰苯二甲醛、乙酸銨溶液反應，采用分光測色計進行檢測。該反應生成帶有紫色的物質，其顏色強度與亞硫酸鈉含量成正比。該方法已用于檢測20批中藥材中的二氧化硫殘留，為中藥材二氧化硫殘留的快速檢測提供了新思路。馬雋等[13]研制了二氧化硫快速檢測儀，該儀器通過被測樣品溶液與顯色劑的反應產物在可見光區吸收光譜的特性，來定性鑒別樣品中是否含有二氧化硫，同時利用Beer定律來測定樣品中二氧化硫含量，并將其應用于草藥中二氧化硫的檢測。Fu L M等[14]發明了一種新型有機玻璃微流控芯片，該方法將樣品和試劑注入到微流控芯片上的6個開放的腔內，渦旋攪拌，充分混合，通過微型加熱器，樣品和試劑生比色反應，微流控芯片進而轉移至LED分光光度系統中進行濃度檢測。該方法已成功用于中藥材中二氧化硫殘留量的測定。

1.2.2 熒光法 熒光光度法是測定亞硫酸鹽的重要方法之一。彭月等[9]根據亞硫酸鈉-鄰苯二甲醛-銨鹽在中性或弱酸性條件下反應生成具有強烈熒光的化合物1-磺酸基-異吲哚的原理，首次建立了用于中藥材二氧化硫殘留測定的熒光衍生法。但是在實際應用中，熒光易受溶液濃度、酸性強度等因素干擾。張新祥等[15]探討了熒光干擾因素對檢測二氧化硫結果影響的一般規律。

該方法具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快等優點，適用于百合、黨參、 山藥、白芍、薏苡仁、枸杞子、當歸[9]等藥材中二氧化硫的檢測，但大黃、牛膝等含熒光的藥材可能干擾檢測。

1.3 色譜法

1.3.1 離子色譜法 王欣美等[16]用堿性溶液提取中藥材，使亞硫酸鹽釋放，用配有電導檢測器的離子色譜儀測定亞硫酸根含量。劉海靜等[17]采用直接水蒸氣蒸餾法，在接收液中加入雙氧水，將亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽，用離子色譜法測定溶液中的硫酸根離子。吳越等[18]建立了離子色譜-電化學檢測器測定中藥材中二氧化硫殘留的方法，該法采用堿溶液提取中藥材，提取液經在線滲析技術去除大分子雜質，采用安培檢測器測定亞硫酸根離子。Zhong Z X等[19]利用碳酸鈉與硫酸反應生成的二氧化碳以及全自動凱氏定氮儀裝置釋放出的蒸氣，將二氧化硫帶入氫氧化鈉吸收液中，二氧化硫以亞硫酸鹽的形式在帶有電化學檢測器的離子色譜儀中進行檢測。與傳統方法相比，該方法具有耗時短、操作簡便的特點。該法僅用時3 min，并且避免了通入空氣以及氮氣，已經成功應用于腌制食品、干菜、粉絲和葡萄酒中二氧化硫殘留量的測定。

離子色譜法具有檢測時間短、偶然誤差小、靈敏度高、操作簡便等優點，適合于大批樣品的檢測，是分析樣品中二氧化硫的研究熱點。但其前處理方法有時為水蒸氣蒸餾法，操作較復雜且容易產生二氧化硫逃逸。該方法適用于甘草、制天南星、金銀花、制半夏、白芍、天麻、生曬參片、黨參、當歸、黃芩、枸杞子、山藥、百合、貝母、牡丹皮、天花粉[16，20]等藥材。《中華人民共和國藥典》2015版征求意見稿中，已將離子色譜法作為二氧化硫殘留測定的第二法，即復試法。

1.3.2 高效液相色譜法 衛鋒等[21]利用N-(9-吖啶基)馬來酰亞胺與亞硫酸鹽反應生成一種較強的熒光絡合物的原理，利用高效液相-熒光檢測器檢測，測定葡萄酒中總二氧化硫殘留量。彭曉俊等[22]將樣品經甲醛提取，通過反相硅膠固相萃取小柱凈化，在堿性條件下以5，5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)為柱后衍生化試劑，通過高效液相在445 nm波長處檢測脫水蔬菜中的二氧化硫殘留量。該方法具有高壓、高速、高效、高靈敏度、應用范圍廣等特點。

1.3.3 氣相色譜法 李濤等[23]直接采用頂空設備，使得中藥材中的亞硫酸鹽在酸性條件下，以二氧化硫氣體逸出，利用氣相色譜-火焰光度檢測器法對9種陜西常見中藥飲片中二氧化硫殘留量進行測定，為中藥中二氧化硫的殘留控制提供了一種先進可控的檢測方法。郟征偉等[8]首次采用頂空氣相-熱導檢測器對上海市藥材市場上抽驗的97批次中藥材或飲片的二氧化硫殘留量進行了檢測，并用石蠟封層的方法解決了待測樣品的穩定性。與酸蒸餾-碘滴定法進行比較，發現兩種測試方法中金銀花與山藥測試結果一樣；而白芍由于在氣相中有更高的平衡溫度，可以釋放出結合態的二氧化硫，因此檢測二氧化硫殘留量高于滴定法；苦杏仁和炮山甲在滴定法中存在不同程度干擾，因此更適合用氣相色譜法測定。Aberl A等[24]首先將葡萄酒酸化蒸餾，利用氣相色譜-電子捕獲檢測器對葡萄酒中游離亞硫酸鹽以及與羰基等可逆結合的亞硫酸鹽進行檢測和定量分析。Campillo N等[25]采用頂空固相微萃取技術對啤酒、葡萄酒以及烈酒中揮發性有機硫、硒化合物進行提取，通過氣相色譜進行分離，原子發射光譜檢測器進行定量檢測。

氣相色譜法具有樣品用量少、操作簡便、專屬性好、準確度高、靈敏度高、自動化程度高的特點，但儀器價格較高，維護費高。該方法適用于天麻、天冬、白芍、白術、白芨、黨參、白芷、金銀花、秦皮、丹參、天麻、當歸、五味子等藥材，對藥材白芍、苦杏仁、炮山甲尤其適用[8，23]。《中華人民共和國藥典》2015版征求意見稿中已將氣相色譜法作為二氧化硫殘留測定的第三法。

1.4 流動注射分析法

流動注射分析法是利用具有流速的試劑流的容量測定，即用聚四氟乙烯管代替燒杯和容量瓶，通過流動注射進行分析的方法。Gon?alves L M等[26]建立了用伏安法測定葡萄酒中游離亞硫酸鹽、總亞硫酸鹽的流動注射方法。原理為分析物以氣體擴散的形式分離，進而在流動池中用方波伏安法(SWV)進行連續測定。該方法優點在于二氧化硫氣體可通過SWV直接測定。趙芳等[27]采用流動注射化學發光法建立了高錳酸鉀-亞硫酸鹽化學發光體系，結合流動注射技術，測定啤酒中二氧化硫殘留量。李紫薇等[28]基于亞硫酸鹽在堿性條件下與堿性品紅的褪色反應，建立了流動注射光度分析測定食品中二氧化硫殘留量的新方法。曹鳳梅等[29]利用流動注射褪色法測定食品中二氧化硫殘留量，其原理為在pH=6的緩沖介質中，亞硫酸鹽使孔雀石綠溶液褪色，褪色程度與亞硫酸鹽濃度線性相關。

該方法的測量在動態條件下進行，反應條件和分析操作能自動保持一致，結果重現性好、耗氧量少、分析速度快，特別適合于大批量樣品分析，不僅易于實現連續自動分析，且便于比色、離子電極、原子吸收分析。

1.5 醋酸鉛試紙法

Wang S[30]等利用亞硫酸在酸性介質中與活潑金屬鋅發生氧化還原反應，生成硫化氫氣體，而硫化氫與醋酸鉛試紙接觸后可使試紙顏色變暗的原理，建立了食物及中藥材中二氧化硫的定性檢測方法。同時，變暗的試紙可以與標準比色卡比對，從而確定食物及中草藥中二氧化硫殘留的范圍。吉瑯等[31]同樣利用該方法對3大類、6個品種、18個批次的中藥材進行檢測，并用《中華人民共和國藥典》2010年版方法進行驗證。結果表明，醋酸鉛試紙法簡單、快速、檢測成本低，該法線性范圍：6.0～100.0 μg·mL-1。

醋酸鉛試紙法操作簡單、測定時間短、檢測成本低、靈敏度低，適用于藥材中二氧化硫殘留量的快速定性或半定量測定，但不適用于二氧化硫殘留量較低的藥材。

1.6 其他方法

隨著對二氧化硫殘留檢測研究的不斷深入，除上述方法外，還有電導滴定法[32]、光動力學法[33]、有機元素分析法[34]、 酶光度分析法[35]、ICP-AES[36]等。

2 限量標準

《中華人民共和國藥典》2010年版第二增補本[37]收載中藥材及飲片二氧化硫殘留限量標準，其中明確規定，中藥材及飲片中亞硫酸鹽殘留量(以二氧化硫計)不得過150 mg·kg-1，山藥、牛膝、粉葛、天冬、天麻、天花粉、白及、白芍、白術、黨參10種中藥材及其飲片中亞硫酸鹽殘留量(以二氧化硫計)不得過400 mg·kg-1。

3 中藥材及飲片中二氧化硫殘留情況

通過查閱2011～2014年發表的有關中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測的文獻，以《中華人民共和國藥典》2010年版第二增補本有關限量規定為依據，匯總目前市售中藥材及飲片中二氧化硫殘留情況。結果見表1。

表1 2011～2014年文獻中涉及中藥材及飲片二氧化硫殘留檢測結果

從以上研究結果可以看出，中藥材及飲片的硫磺熏蒸現象仍然存在，尤其是山藥、牛膝、粉葛、天冬、天麻、天花粉、白及、白芍、白術、黨參10種藥材。由于這些藥材在產地加工過程中干燥十分困難，故常采用硫磺熏蒸以避免其腐爛生蟲，而《中華人民共和國藥典》對這些藥材中二氧化硫殘留限量的規定也有所放寬(400 mg·kg-1)，以合理控制熏蒸的程度。《中華人民共和國藥典》2010年版對易存在二氧化硫殘留的中藥品種已進行了較為全面的質量控制。除酸蒸餾-碘滴定法外，離子色譜法、氣相色譜法等檢測方法已經成功應用于大批量中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測，在一定程度上彌補了酸蒸餾-碘滴定法耗時長、專屬性差、準確度低的缺點。

4 結語

硫磺熏蒸對中藥材的影響日益受到關注。《中華人民共和國藥典》2005年版雖已取消硫磺熏蒸在中藥材飲片中的應用，但目前市售的中藥材及飲片仍然普遍存在嚴重的二氧化硫殘留超標現象，制定一種快速、有效、靈敏的檢測方法是當前面臨的重要任務之一。與此同時，相關部門應加強監管，積極開發、尋找代替硫磺熏蒸防霉防腐的新工藝，從根源上遏制二氧化硫殘留超標現象。

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Advances in Study of Sulfur Dioxide Residue in Traditional Chinese Medicine and its Prepared Slices

JI Lin1,2，LI Dongxiang2，PENG Ying1，TONG Ling2*

(1.School of Pharmacy，Shenyang Pharmaceutical University，Shenyang 110016，China；2.Tasly Pharmaceutical Analysis Institute，Tianjin Tasly Group Co.，Ltd.，Tianjin 300402，China)

In recent years，the study on the safety of traditional Chinese medicine is constantly growing.The influence of fumigation with sulfur on medicine is gradually getting social attention and recognition.With the development of analytical techniques，analysis methods of sulfur dioxide residue are appearing.This article summarized the advances in the study of sulfur dioxide residue analysis methods in traditional Chinese medicine and its prepared slices，the standards for sulfur dioxide residue limits，the present status of sulfur dioxide residue in traditional Chinese medicine and its prepared slices.

traditional Chinese medicine；sulfur dioxide residue；analysis methods；limit standard；present status

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.2.022

2014-06-16)

“十二五”科技重大專項—“重大新藥創新”資助(2013zx09402202)

*

佟玲，博士，研究方向：中藥質量控制、指紋圖譜等方面研究；Tel：(022)26736572，E-mail：tongling@tasly.com