藏藥珊瑚七十味丸中重金屬含量及Hg元素化學形態研究＊

宗詠花，徐立軍，莫 歌，春 花，張燕飛，吳麗麗，劉銅華，

（1. 西藏藏醫藥大學藏醫系 拉薩 850000；2. 西藏藏醫藥大學藏藥研究所 拉薩 850000；3. 北京中醫藥大學教育部中醫養生學重點實驗室 北京 100029）

隨著傳統醫藥在全球的興起，名貴藏藥因組方豐富、傳承完整、療效獨特而日益備受關注。最早記載于藏醫藥名著《四部醫典》中的珊瑚七十味丸[1]，具有鎮心、安神、定驚、調血的功效，臨床主要用于腦血栓、腦溢血、冠心病、高血壓、肢體癱瘓、小兒麻痹、癲癇及各種神經炎等病癥，尤其對大腦神經和心臟性疾病有特殊功效。珊瑚七十味丸的主要組分為珊瑚、瑪瑙、當歸、珍珠、牛黃、藏紅花、藏黨參、紅景天、雪蓮花、余甘子、黃精、麝香等七十味藥材[2]。其組分眾多，不乏礦物質藥材，常見重金屬元素鉛、鉻、汞、砷、銅等均不同程度的出現在珊瑚七十味丸中。而這些重金屬元素可對神經系統、造血系統、心血管、消化系統及腎臟等造成不同程度的損傷[3-5]，這就使得藏藥珊瑚七十味丸中的重金屬元素的問題較為嚴重。如果不制定相應的重金屬元素的限量標準，藏藥珊瑚七十味丸的臨床安全就無法得到保障。但是，目前關于含重金屬制劑珊瑚七十味丸的動物與臨床安全性評價尚未見文獻報道。

重金屬對人體危害巨大[6-8]，但國內外對于傳統藥物中重金屬含量的質控標準依然不夠完善，現存的安全性評價體系也并不健全。由于組分眾多，且其中不乏礦物藥，珊瑚七十味丸、七十味珍珠丸、坐珠達西、仁青常覺、仁青忙覺等眾多藏藥的重金屬問題較為嚴重，極大影響了藏藥產業的發展[9,10]。目前，國內外對珊瑚七十味丸的研究甚少，張勇倉等[11]通過原子吸收分光光度法測定了珊瑚七十味丸中銅、鉛、鎘、砷、汞5種重金屬的含量，同時對方法學進行了考察。

對于植物藥中的重金屬成分，定量檢測和限量要求是維持其植物藥藥效有效性、穩定性的前提條件。目前主流檢測方法主要有3 種：電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）、電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP-OES）、原子熒光光譜（AFS）[12]。這 3 種方法都具有較高的精確度，相互之間沒有誤差，適用于不同的情況之下，在重金屬元素檢測中互為補充。其中ICP-MS的方法具有檢出限低[10-13]，可以進行多元素和同位素分析，相應范圍寬、精密度高等優點，被廣泛的應用到藥物重金屬元素的定量檢測中[13,14]。此外，金屬元素的存在形態和價態也與其相應的生理毒性有關，在含量測定的基礎上，通過X 射線光電子能譜（XPS）技術能夠完善中藥材重金屬元素的價態信息，這對于客觀、科學的評價中藥材的質量和療效具有重要的意義。

本研究通過電感耦合等離子體發射光譜儀（ICPOES）對珊瑚七十味丸中重金屬元素的含量進行測定，并借助X-射線電子能譜（XPS）表征技術對Hg 元素進行價態分析，從而為名貴藏藥中重金屬含量的測定，以及存在形式的確定提供了一種準確的新型研究方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：珊瑚七十味丸中重金屬元素的含量測定在ICPE-9000（等離子體發射光譜儀，SHIMADZU）上完成。XPS 表征測試采用Thermo ESCALAB 250 型能譜儀。

試劑：稀硝酸（65.0%-68.0%，分析純）及高氯酸（70.0%-72.0%，分析純）購于南京化學試劑廠。砷、鎘、鉻、銅、汞標準溶液（1000μg·mL-1）由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供。實驗中的所有用水均為去離子水。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品前處理

采用強酸消解法對樣品進行前處理。稱取研磨均勻的樣品0.025 g 于錐形瓶中，緩慢加入10 mL 稀硝酸，靜置。24 h 后，抽濾并收集濾液，用一次性濾膜反復過濾至濾液中不再有可視異物。最后，將濾液轉移至10 mL容量瓶中，用稀硝酸定容待測。

1.2.2 標準溶液的配制

取砷、鉻、鎘、銅、汞標準溶液各2.5 mL 分別置于25 mL 容量瓶中，用稀硝酸定容，配制成100%標準溶液（濃度為0.1 mg·mL-1）。再量取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL 標準溶液于容量瓶中分別定容，依次得到0、20%、40%、60%、80%濃度梯度的標準溶液。

表1 ZYY藏藥有限公司某批次樣品中不同元素檢測結果統計量（%）

1.2.3 XPS測試樣品處理方法

將樣品研磨均勻后稱取0.010 g進行真空加熱，以除去表面吸附的雜質。用雙面膠帶將樣品貼在托盤上并編號后，依次進樣。內標設定為樣品C1s 譜線（285 eV），分別測定 Hg、As、Cr、Cd、Cu 等元素的 XPS圖譜。

2 結果與討論

2.1 ICP-OES檢測方法的重復性和穩定性

為了衡量評價數據的離散程度，本研究采用標準差σ和變異系數CV 對樣品檢測結果進行描述性統計學分析。以ZYY 藏藥有限公司提供的樣品為例（表1）。

由表1可知，本研究方法所檢測結果的標準差、變異系數均較小。一般儀器分析測試結果，其變異系數小于5%說明測試的重復性好，數據可信度高。本研究測試結果中，Hg、As、Cd 和 Cu 元素的測試結果變異系數均小于5%，說明實驗數據可信度高，實驗方法的穩定性和重復性較好。而Cr的變異系數偏大，則可能是實驗測試中標準曲線線性關系稍有偏差，測出來的數據偏差較大。

2.2 ICP-OES 法測定不同批次來源樣品的重金屬含量

采用硝酸消解法對樣品的前處理后，分別對不同批次來源珊瑚七十味丸中的5種重金屬元素的含量進行測定，每份樣品平行測定5次（表2）。其中S1-S7分別為不同批次購買的ZYY 藏藥有限公司珊瑚七十味丸樣品（下同）。

由表2 可知，同一廠家不同批次的珊瑚七十味丸中，Hg、As、Cr、Cd、Cu 等金屬含量呈現不同程度的差異。甚至，同一種金屬元素在不同批次的樣品中，其含量差別較大。其中，S3 樣品與其他批次樣品相差較大，各重金屬含量均小于其他批次樣品中的同種元素。同時，在七個批次的樣品中各重金屬含量呈現出相似的比例大小，即Hg 含量較高，而Cd 含量極低。Hg 元素含量較高主要是由于珊瑚七十味丸中含有的瑪瑙等礦物質所導致。然而，瑪瑙作為珊瑚七十味丸中的有效成分之一，致使Hg 元素的存在不可避免，這也是名貴藏藥普遍存在的用藥安全隱患。中藥材中常見的Cd 大多來自于殘留的農藥和化肥[7]，而該7 份樣品的Cd含量極低，表明公司樣品在制備過程中有效避免農藥所導致的重金屬外源性污染。

表2 不同批次珊瑚七十味丸中5種重金屬的含量（n = 5）%

2.3 XPS表征測試結果

對ZYY 藏藥有限公司某一批次樣品進行XPS 元素價態分析（圖1a），從該XPS 總譜可以看出，珊瑚七十味丸中除了含有C、N、O 等基本元素外，還有部分Si、Hg、Cu、Ca 等元素。由于不同批次的樣品中 Hg 元素含量均較高，為進一步研究Hg 元素的來源，本研究主要對Hg元素進行了價態分析（圖1b-圖1h）。

如圖1b-圖1h 所示，Hg4f 的主峰可以拆分為101.0 eV（紫色）、103.7 eV（綠色）及105.0 eV（藍色）的三個峰，分別對應 Hg 4f7/2、游離Hg2+和Hg 4f5/2 電子層的電子結合能。其中，Hg 4f7/2和Hg 4f5/2分別歸屬于HgS 和HgO 的化學態[15]。HgS 主要源于珊瑚七十味丸中所含有的瑪瑙等礦物質，而HgO 則源于藥物表面被氧化的Hg元素。毒理實驗表明，游離Hg2+的生理活性雖然遠遠小于HgS 及HgO 中的Hg 元素，但毒性卻較后者更大[6]。由圖1b-圖1c 和圖1f-圖1h 可以發現，S1、S2、S5、S6、S7 樣品中的Hg 元素含量及價態基本相同。然而，S4 中Hg 元素的峰強度超過其他批次樣品的兩倍，其中Hg 4f7/2、游離Hg2+和Hg 4f5/2 的峰強基本相同，表明S4樣品的藥效及毒性均較大。S3相較于其他批次樣品而言，其Hg2+的峰極強，而Hg 4f5/2 的峰極弱且并未發現Hg 4f7/2 的峰，表明樣品表面幾乎沒有HgS，僅有少量的HgO 存在，因而樣品中所含的Hg元素大多來源于游離Hg2+。

3 討論

長期以來，藏藥行業發展存在三大瓶頸：重金屬安全性問題、質量控制嚴重落后問題和傳統復雜炮制工藝闡述問題。由于歷史及地理環境原因，藏藥使用了較多的礦物藥和重金屬藥。藏藥重金屬的安全性問題是制約藏藥發展的難點問題，也是制約藏醫藥發展的關鍵環節[16]。藏藥材本身成分復雜，且同種藥材炮制方法不同，藥性迥異。目前，炮制的依據和機制尚不清楚，且炮制工藝沒有統一的標準，導致藏藥的質量和性能不穩定。

重金屬通常是指比重≥5 的金屬元素，如金、銀、銅、鉛、鉻、鎘、汞等。食品衛生中主要限制的是鉻、鎘、銅、鉛、汞等5種金屬元素。營養化學、毒物學和環境污染研究中公認銨、銻、銘、鎊、鉻、鎘、鉛、汞等對牲畜和人體有毒害作用，被稱為污染元素，而錳、鈷、銅、釩、硒、鋁、鉻等在含量過高或形態不同時，對生命體系亦有毒害作用。按照國際標準，重金屬主要包括鉛、鎘、汞、銅、砷等。我國《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》的限量指標：重金屬總量應≤20.0 mg·kg-1，鉛（Pb）≤ 5.0 mg·kg-1，鎘（Cd）≤ 0.3 mg·kg-1，汞（Hg）≤0.2 mg·kg-1，銅（Cu）≤ 20.0 mg·kg-1，砷（As）≤ 2.0 mg·kg-1。

眾多藏藥制劑含有的重金屬元素，與藏藥組方中多使用礦物藥密切相關，而傳統藏藥制劑的炮制工藝也是影響其重金屬存在的重要因素。對《藥品標準》藏藥(第一冊)收載的200個成方制劑的分析，發現含有礦物藥的制劑86個，占制劑總數的43%，其中，金、銀、鐵、銅、珊瑚和瑪瑙是藏醫組方中經常使用的礦物藥[17]。礦藥物的使用已被國內礦物藥界公認為獨立的藏醫藥體系，具有濃厚的民族色彩。幾千的藏醫臨床實踐認識到礦物質在治療疾病方面有一定的性和效，在臨床治療中發揮了重要作用。從現代醫學的角度來看，微量元素碘、硒、鐵、銅、鋅、鉻、鈷等也是維持人體新陳代謝必不可少的。也就是說，微量的重金屬元素也是人體需要的。當然，過量的金屬元素也會對人體產生極大損傷，如錳過量時會引起甲狀腺機能亢進，砷可擴張毛細血管，麻痹血管舒縮中樞，硒的氫化物毒性更強，長期大量吸入，可引起急性和慢性中毒，錫和鉛是古代巨毒藥“鴆”中的重要成分，一定量入腹后凝固成塊，可使人至死[18,19]。這也反映出金屬元素就是一把雙刃劍，如何趨利避害，決定于其在人體的存在狀態及攝入的量。

圖1 七十味珍珠丸XPS圖譜

本研究采用ICP－OES 法測定珊瑚七十味丸中Hg、As、Cr、Cd、Cu這5種重金屬元素含量，其測定結果表明不同樣品中Hg 元素比例最高，Cr 含量比例最低。同時，不同樣品中各重金屬含量分別出現了較大差別。珊瑚七十味丸作為一個處方保密的名貴藏藥，其整個炮制工序在藏藥中最繁瑣，技術難度最大，但伴隨著藏藥的現代化和規模化生產，珊瑚七十味丸在生產過程中的質量標準仍沒有得到嚴格控制，致使不同批次的樣品中化學成分含量不同，尤其是重金屬含量出現了較大差異。此外，藏藥二十五味珊瑚丸也存在不同樣品各重金屬元素含量不同的現象[20]。那么不同藏藥樣品中重金屬元素含量的不同，對其臨床療效是否有影響，目前尚未有此類報道。索有瑞等通過實驗證明七十味珍珠丸含有的Hg、As、Pb、Cu、Zn等重金屬元素被機體吸收不多，大部分被排出體外[21,22]。曾勇通過給予成年大鼠藥物，證明傳統藏醫藥中廣泛使用的重要原料“佐塔”中的汞在體內經消化道吸收較低微或可能未有吸收[7]。由此可猜測，珊瑚七十味丸中Hg、As、Pb、Cu、Zn 等金屬元素只有少量被機體吸收，絕大部分可能被排出體外。因此，這些重金屬元素在珊瑚七十味丸的藥理藥效上可能并未發揮關鍵作用，而臨床效果應該差別不大。但確切的臨床療效差別以及這些重金屬在藥理藥效方面的作用還需進一步實驗來證實。

雖然有實驗表明，一些藏藥制劑中的重金屬元素絕大部分可通過胃腸道代謝排出體外，但由于病人可能存在長期服藥的情況，所以潛在的用藥安全隱患仍需引起重視。特別是Hg 元素具有高毒性、高反應性和累積效應，在低濃度水平也可能產生毒害影響[6,7]。有研究表明，汞可抑制微生物的生命代謝活動并在微生物體內蓄積轉化[23]，汞及其化合物作為環境毒物可對機體的神經系統、肝臟和腎臟等組織系統造成損傷，其中以無機汞、甲基汞對機體的危害最大。無機汞在胃腸道內的吸收率很低，且不易于透過血腦屏障。因此，作為動物機體最重要的毒物排泄器官——腎臟[24]，是無機汞發揮毒性的主要靶器官之一。向麗以藏藥“佐太”為研究對象，對其長期用藥后藥物中重金屬汞在血液和腎臟中的蓄積行為，以及對腎臟的潛在腎毒性作用進行初步研究，發現長期給予藏藥“佐太”，可引起大鼠血汞含量升高，并造成汞在腎臟大量蓄積，并且長期停藥后仍有殘留，推測汞在腎臟中為永久性不可逆的蓄積[25]。因此，臨床上對于使用佐太、坐珠達西、七十味珍珠丸等含有汞的藏藥[10,26]，不僅要對使用時間和劑量進行控制，還要對患者的血汞及腎功能相關指標進行跟蹤監測。而殘留在腎臟中的汞是否對機體會有進一步的損傷，還需進一步深入研究。

為了更加安全、有效、可控的使用中醫藥資源，研究其重金屬物質的組成，含量和價態為其質量控制尤為重要。尤其對于這樣多組分的復雜民族藥物，質量安全和可控是關系到臨床用藥安全的前提條件，建立起相應的指紋圖譜以及重金屬元素圖譜信息，對藏藥珊瑚七十味丸在臨床應用中的質量控制非常重要，也是推動傳統藏藥發展的必經之路。

4 結論

藏藥珊瑚七十味丸作為含重金屬藏藥的典型代表，由于其不同有效成分的協同作用及其作用的復雜性，使其質量和安全性難以控制。本研究通過硝酸消解法對7 個批次生產的珊瑚七十味丸進行前處理，采用ICP-OES 和XPS 對藥物中的5 種重金屬含量和Hg元素的價態進行較為準確的檢測和分析，為珊瑚七十味丸的臨床使用提供數據上的參考依據，也為傳統道地藏藥材中的重金屬含量檢測及價態分析提供了一種新的研究思路和方法。