中藥西紅花中重金屬元素分析

劉 波，沙妙清，張艷秋，嚴(yán)麗華，田 暉，朱麗紅，蘇祿暉

(上海市醫(yī)藥學(xué)校，上海 200135)

1 引言

西紅花(CrocisStigma)系鳶尾科(Iridaceae)多年生草本植物番紅花(CrocussativusL.)的干燥柱頭，具活血化瘀，涼血解毒，解郁安神等功效[1]。西紅花為我國傳統(tǒng)名貴中藥材，已被列為國家重點(diǎn)發(fā)展的39種中藥之首[2]。其原植物番紅花不僅是名貴中藥材，亦是天然的食品、香料、染料以及化妝品原料[3～5]。西紅花含多種化學(xué)成分，主要有胡蘿卜素、揮發(fā)油、類胡蘿卜素、氨基酸、皂苷等，此外亦含有多種微量元素[6]。西紅花具有抗心血管疾病、抗腫瘤和抗氧化等生物活性，因而備受關(guān)注[7～11]。

鎘(Cd)、砷(As)、鉻(Cr)、鉛( Pb)等重金屬，具較強(qiáng)的遷移性，可被植物吸收并產(chǎn)生毒害作用，其通過食物鏈進(jìn)入人體，并可在某些器官內(nèi)積聚造成慢性中毒，危害人體健康[12～21]。 本研究按《中華人民共和國藥典》(2015版)重金屬檢查相關(guān)規(guī)定，并參照《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求，對西紅花中的重金屬含量進(jìn)行了檢測評價。

2 材料

2.1 儀器

NexION300型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(美國PerkinElmer公司)，EthosA型微波消解儀(意大利Milestone公司)，AL104型電子分析天平(瑞士梅特勒托利多儀器有限公司)，聚四乙烯坩堝，可調(diào)溫控電熱板。

2.2 藥品與試劑

等離子發(fā)射光譜分析混合離子標(biāo)準(zhǔn)樣(GBW(E)060668)(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)；鉛( Pb)、砷(As)、銅(Cu)、鎘(Cd)、鋅(Zn)、鉻(Cr)、錫(Sn)、錳(Mn)、鎳(Ni )、汞(Hg)標(biāo)準(zhǔn)品溶液(上海市計(jì)量測試技術(shù)研究所)，硝酸、硫酸、鹽酸、高氯酸、過氧化氫(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑上海有限公司)為優(yōu)級純，水系去離子水，其他試劑均系分析純。西紅花(上海童涵春堂中藥飲片有限公司)。

重金屬含量檢測所需玻璃器皿及聚乙烯設(shè)備均用10 % HNO3溶液浸泡過夜，以消除表面可能殘留的雜質(zhì)。使用前，用自來水、蒸餾水及去離子水分別潤洗2～3次。標(biāo)準(zhǔn)工作溶液則是用2 % HNO3酸稀釋，獲得標(biāo)準(zhǔn)儲備液，現(xiàn)用現(xiàn)配。

2.3 儀器操作條件

NexION300型電感耦合等離子質(zhì)譜儀工作參數(shù)選擇：射頻功率1600 W，輔氣流量1.2 L/min，霧化器流量1.2 L/min，離子氣流量18 L/min，駐留時間50 ms。

2.4 西紅花樣品處理

稱取0.2000 g樣品置60 ℃干燥箱中烘干，粉碎，精密稱取西紅花樣品各3份，每份0.2000 g，后移至消解罐中，加入適量HNO3溶液和H2O2溶液浸泡過夜，置消解儀中消解。冷卻后，將所有溶液置于聚四氟乙烯坩堝中，置于電加熱板上加熱至白色粉末狀，冷卻后，用2 %稀硝酸溶液轉(zhuǎn)移并定容至5 mL容量瓶中，用于ICP-MS檢測分析。

2.5 重金屬的質(zhì)量控制與質(zhì)量保證

實(shí)驗(yàn)通過測定空白樣、參考標(biāo)準(zhǔn)樣及3個平行樣以進(jìn)行質(zhì)量控制，其中，平行樣測定值相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在±5%之間，回收率為85%～110 %。采用ICP-MS進(jìn)行重金屬元素分析時，相應(yīng)重金屬標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)均在0.9999以上，并進(jìn)行自動校正，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

10種重金屬(As、Cr、Mn、Hg、Cu、Ni、Sn、Pb、Cd和Zn)的檢出限見表1。

3 結(jié)果

3.1 西紅花重金屬的檢測方法

按照《中華人民共和國藥典》(2015版四部)通則項(xiàng)下重金屬檢查相關(guān)規(guī)定中鉛、鎘、砷、銅等測定方法檢測中藥西紅花中各重金屬元素含量。

表1 10種重金屬的檢出限

3.2 西紅花重金屬檢測結(jié)果

經(jīng)于ICP-MS檢測，中藥西紅花樣品每千克含As 0.0460 mg，含Pb 0.0760 mg，含Cr 0.0097 mg，含Hg 0.0067 mg，含Cu 13.7333 mg，含Zn 40.2333 mg，含Mn 13.0100 mg，含Sn 0.1590 mg，含Ni 4.8333 mg，未檢測出Cd。對西紅花樣品中重金屬檢測結(jié)果表明，西紅花重金屬As、Cd、Pb、Hg、Cu指標(biāo)符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》限量標(biāo)準(zhǔn)，《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》未對重金屬Cr、Zn、Mn、Sn、Ni限量做出相關(guān)規(guī)定(見表2)。

表2 中藥西紅花各重金屬含量測定結(jié)果

4 討論

從檢測結(jié)果可見，西紅花中元素Mn、Zn、Cu含量相對較高，且均與心血管疾病有關(guān)。

Mn是動植物及人體代謝過程必不可少的微量元素之一，具重要的生理功能。Mn是多種酶的組成成分，如脯氨酸、精氨酸、丙酮酸羧化酶以、RNA聚合酶及含錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD)等，還與多糖聚合酶及半乳糖轉(zhuǎn)移的活性有關(guān)，其亦是機(jī)體內(nèi)醛縮酶、水解酶等多種酶的激活因子；Mn可參與蛋白質(zhì)、核酸的合成，促進(jìn)機(jī)體生長發(fā)育、骨骼形成及造血過程均需要Mn；Mn對心腦血管有益，具驅(qū)脂作用，可加速體內(nèi)脂肪氧化，減少脂肪堆積，有利于保護(hù)心腦血管疾病；Mn參與造血功能和中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)介質(zhì)的傳遞，為維持腦功能不可或缺的微量元素[22～26]。

Zn是維護(hù)機(jī)體細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)與功能所需的重要微量元素，約有300多種代謝酶的功能受 Zn元素調(diào)控。Zn可調(diào)控細(xì)胞功能、提高髓B細(xì)胞的存活、激活P13K/Akt抑制細(xì)胞凋亡與心肌細(xì)胞缺血再灌損傷；Zn缺管與多種心血管疾病密切，可造成心肌損傷，并與動脈粥樣硬化密切相關(guān)，冠心病死亡率和非致命性心肌梗死機(jī)率升高[27～31]。

Cu是人體必不可少的一種微量元素，參與多種氧化酶的組成和活化，對酶反應(yīng)活性起到重要的催化作用，影響人體的生物轉(zhuǎn)化、氧化還原、組織呼吸、體液免疫與細(xì)胞免疫功能，對人體生長發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)等均起重要作用；Cu代謝異常可引起免疫功能下降、骨質(zhì)疏松、營養(yǎng)性貧血、冠心病甚至腫瘤等；Cu 的平衡或失調(diào)與必血管疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，Cu 亦能促進(jìn)新血管形成，增強(qiáng)受損組織的自我修復(fù)功能[32～34]。

Mn、Zn、Cu在機(jī)體內(nèi)不可積累過多，Mn、Zn過量會引起中毒，產(chǎn)生惡心、嘔吐、腹泄、腹痛等；Cu過量可此起Wilson綜合癥。

西紅花具有降血脂、保護(hù)心臟、調(diào)節(jié)血壓、抗血栓、免疫調(diào)節(jié)等藥理作用，尤其在治療冠心病、心絞痛等心血管疾病療效確切，西紅花具有一定的抗老年癡呆作用，除與其本身所含有機(jī)成分密切相關(guān)外，可能與相關(guān)金屬元素的作用有關(guān)[35]。