食藥兩用海巴戟（諾麗果）中重金屬含量測定及健康風險評估

徐萌伶 ，劉洋洋，歐陽冬青，郁萌，馮劍，白晶*

1. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥物工程技術(shù)研究中心（哈爾濱 150076）；2. 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 & 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所海南分所 海南省南藥資源保護與開發(fā)重點實驗室（海口 570311）

海巴戟（Morinda citrifoliaL.）為茜草科（Rubiaceae）植物，主要分布于南太平洋熱帶諸島，中國海南、臺灣及廣東等地區(qū)。海巴戟又稱諾麗果（NONI），其果實既可用于藥用，也可用于食用，是一種典型的具有良好養(yǎng)生價值的食藥兩用物質(zhì)。聶風琴等[1]證實海巴戟果實中含有多種礦物質(zhì)元素，為高鉀（24 215.81 μg/g）低鈉（789.40 μg/g）食品?！吨腥A本草》記載，海巴戟果實具有清熱解毒、驅(qū)邪鎮(zhèn)痛等功效，海南黎族民間常用于治療痢疾、癌癥、糖尿病和肺結(jié)核等疾病[2]?，F(xiàn)代研究表明，海巴戟具有抗氧化[3]、抗炎鎮(zhèn)痛[4]、抗腫瘤[5]、免疫調(diào)節(jié)[6]、保護肝臟[7]、保護心血管[8]等多種功效。目前，海南已大規(guī)模種植海巴戟，并用于生產(chǎn)諾麗酵素，但國內(nèi)外未見對海巴戟果實中重金屬外源污染物的研究。因此，隨著海巴戟種植規(guī)模化及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，迫切需要從種植、生產(chǎn)及藥材深加工過程對重金屬等外源污染物進行監(jiān)控，建立海巴戟重金屬測定方法。

研究采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）建立海巴戟果實重金屬含量測定的方法，為海巴戟的重金屬元素的監(jiān)控提供科學(xué)依據(jù)，并結(jié)合目標危害商值（QTH）和危害指數(shù)（IH）從藥用和食用兩方面對其進行健康風險評估。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料

海巴戟果實樣品共16批，分別采自海南?？?、文昌、瓊海、萬寧三亞、陵水等沿海地區(qū)均為栽培種，具體信息見表1，經(jīng)廣東藥科大學(xué)鄭希龍博士鑒定為均茜草科（Rubiaceae）植物海巴戟（M.cirifolialL.）的干燥果實，憑證標本保存于海南省中藥材標本館（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所海南分所內(nèi)）。

表1 海巴戟果實樣品信息

1.1.2 儀器與試劑

NexION X350型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（PerkinElmer公司）；Titan MPS型微波消解儀（PerkinElmer公司）；Milli-Q超純水系統(tǒng)（美國默克化工技術(shù)有限公司）；PL203千分之一電子天平（METTLER TOLEDO公司）。

硝酸（優(yōu)級純）；過氧化氫（優(yōu)級純）；超純水臨用新制；Pb、Cd、As、Cu、Hg標準溶液（中國計量科學(xué)研究院）；100 ng/mL的Li、Ge、Ti、Co調(diào)諧液（PerkinElmer）；試驗用玻璃器皿、消解罐均用10%硝酸浸泡過夜，超純水洗凈。

1.2 方法

1.2.1 儀器工作條件

射頻功率，1 600 W；等離子體氣體積流量，18.00L/min；輔助氣流速，1.20 L/min；霧化器流速，0.98 L/min；脈沖電壓，800 W。

1.2.2 標準溶液的制備

精密量取適量Pb、Cd、As、Cu混合溶液，用1%硝酸稀釋成1 μg/mL混標儲備液。再逐步稀釋成1，10，20，50和100 ng/mL的標準溶液。Hg單獨配制成0.2，0.6，1.0，1.4和1.8 ng/mL的標準溶液。

1.2.3 供試品溶液的制備

精密稱取0.2 g海巴戟果實粉末，置微波消解罐中加3 mL濃硝酸和4 mL過氧化氫微波消解70 min。消解條件按下列消解參數(shù)消解，消解完全后，取出消解罐，放冷，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶，并用少量超純水洗滌消解罐3次，洗滌液合并于容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻，作為供試品溶液。同時制備試劑空白溶液。微波消解參數(shù)見表2。

表2 微波消解參數(shù)

1.3 方法學(xué)考察

1.3.1 線性關(guān)系及方法檢出限

按照1.2的方法制備的空白溶液進行11次平行測定，分別以不同元素響應(yīng)值3倍的標準偏差除以標準曲線斜率作為檢出限。

1.3.2 精密度試驗

取10 ng/mL Pb、Cd、As、Cu混標溶液，0.6 ng/mL Hg單標液，連續(xù)測定6次，計算δRSD值。

1.3.3 重復(fù)性試驗分別取0.2 g海巴戟果實S1粉末，按1.2.3項平行制備5份測定，并計算Pb、Cd、As、Hg、Cu的δRSD值。

1.3.4 穩(wěn)定性試驗將制備得到的樣品S2溶液，置于4 ℃冰箱，分別在0，1，3和5 d測定，考察其穩(wěn)定性。

1.3.5 加標回收率試驗

分別取6份0.2 g已知含量的海巴戟果實樣品，精密加入5 ng/mL Pb、Cd、As、Cu混標溶液和2 ng/mL的Hg單標溶液進樣測定，計算各測定元素的回收率及δRSD值。

1.4 樣品的測定

ICP-MS儀器經(jīng)100 ng/mL調(diào)諧液調(diào)諧穩(wěn)定后，測定不同產(chǎn)地的16批海巴戟果實樣品的Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素的含量，每個樣品重復(fù)測定3次。

1.5 健康風險評估

使用目標危害商值（Target Hazard Quotients，THQ）和危險指數(shù)（Hazard Index，HI）2個數(shù)值，從食用和藥用兩個角度分別評估海巴戟果實中重金屬的健康風險，QTH及IH計算公式如下：

式中：C為樣品中檢出的5種重金屬質(zhì)量分數(shù)（mg·kg-1）；tEF為每年攝入含重金屬海巴戟果實的天數(shù)（30 d）；tED為攝入含重金屬海巴戟果實的年數(shù)（30 a）；tAT為平均含重金屬海巴戟果實的時間，取人平均壽命70 a×365 d/a；mBW為人體平均體質(zhì)量，采用國際通用標準成人為60 kg；mIRD指每日攝入樣品量，根據(jù)文獻可知攝入量為15～30 g干樣品[9]；cRFD為參考劑量，根據(jù)USEPA提供的日參考劑量，Cu為0.04 μg·g-1，Pb為0.004 μg·g-1，As為0.000 3 μg·g-1，Cd為0.001 μg·g-1，Hg為0.000 3 μg·g-1[10-11]。

另外，海巴戟果實中5種重金屬元素共同影響其重金屬含量，因此，用危害指數(shù)（IH）來評價海巴戟果實的健康風險，當IH＜1時，暴露量低于產(chǎn)生不良反應(yīng)的閾值，說明海巴戟果實不具有非致癌健康風險，當IH＞1時，暴露量高于產(chǎn)生不良反應(yīng)的閾值，表明海巴戟果實有潛在非致癌健康風險。

2 結(jié)果與分析

2.1 ICP-MS法測定5種元素的線性關(guān)系考察

測定Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素不同濃度標準溶液，并繪制標準曲線，結(jié)果表明5種重金屬元素標準曲線線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。Pb、Cd、As、Hg、Cu檢出限在0.041～1.94 ng/mL，各元素的檢出限均能滿足分析要求（表3）。

表3 5種重金屬元素方法學(xué)考察結(jié)果

2.2 ICP-MS法測定5種重金屬元素的精密度考察

根據(jù)1.3.2方法連續(xù)測定6次，計算得Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素的δRSD值分別為0.94%，1.61%，0.87%，1.27%和1.47%，結(jié)果表明該試驗的精密度好。

2.3 ICP-MS法測定5種重金屬元素的重復(fù)性考察

根據(jù)1.3.3方法測定5份海巴戟果實S2樣品的Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素含量，經(jīng)計算δRSD值分別為1.87%，3.26%，0.09%，0.02%和0.65%，結(jié)果表明樣品之間重復(fù)性良好，該儀器處于比較穩(wěn)定狀態(tài)。

2.4 ICP-MS法測定5種重金屬元素的穩(wěn)定性考察

供試品溶液分別在0，1，3和5 d進樣測定，計算Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素含量的δRSD值分別為0.15%，0.25%，0.09%，0.05%和0.649%，結(jié)果表明該樣品在5 d內(nèi)穩(wěn)定性好。

2.5 ICP-MS法測定5種重金屬元素的加樣回收率考察

根據(jù)1.3.5方法測定Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素加樣回收率，結(jié)果分別為95.4%～116.6%，94%～110%，75%～110.75%，80%～115%和80%～112%，表明該試驗準確度高。

由表4可得，16批海巴戟果實中的Cd元素含量較易超標，在藥用方面，S14重金屬Cd元素超標，占比6.2%，其余各批藥材在5種重金屬元素中均符合國家藥典規(guī)定的最大限量值。在食用方面，S3、S4、S5共3批海巴戟果實重金屬Cd元素含量超標，占比18.8%。綜合所得，Cd元素在海巴戟食用及藥用方面均易超標，在種植、采摘和加工時需嚴格控制。其余4種重金屬元素在海巴戟果實中雖符合國家標準，但在應(yīng)用于中藥材或食品時重金屬的含量均須嚴格控制。

2.6 健康風險評估

研究針對海巴戟果實中重金屬的含量并結(jié)合其食藥兩用特點分別從藥用和食用角度，采用目標危害商值（QTH）和總的危險指數(shù)（IH）對16批海巴戟果實進行健康風險評估分析其健康風險。

從藥用角度來看，海巴戟每日最大服用量為30 g，由式（1）和（2）計算可知，計算得出海巴戟果實的健康風險評估結(jié)果，見表5，5種重金屬元素QTH均遠小于1，這說明該樣本中各個重金屬元素的風險小，而IH代表多種重金屬目標風險系數(shù)的加和，此數(shù)值遠小于1，這說明海巴戟果實藥材中重金屬對人體沒有明顯的健康風險[15-16]。

表4 16批海巴戟果實樣品中Pb、Cd、As、Hg、Cu的含量[12-13]

表5 海巴戟果實樣品藥用健康風險評估

從食用角度來看，據(jù)了解，海南某公司采用1 kg諾麗鮮果可以生產(chǎn)0.4～0.6 kg酵素，而根據(jù)市售酵素產(chǎn)品日服用量60～100 mL，換算可得鮮果日服用量為150～250 g，海巴戟水分含量不超過10%[9]，可得每天服用干果量為15～25 g，由式（1）和（2）計算可知，各項重金屬元素的QTH和IH均遠小于1，見表5，提示食用時海巴戟果實中所含重金屬對人體無健康風險。

3 結(jié)論與討論

研究從消解程序、試劑用量等方面進行了考察，最后確定了試驗的前處理方法，使用微波消解儀處理海巴戟果實，可縮短樣品處理時間，提高試驗效率，保證檢測結(jié)果的準確性與排除干擾，硝酸與過氧化氫可破壞海巴戟果實中的有機物和溶解顆粒物，使樣品消解得更完全。試驗中我們對海巴戟果實從線性關(guān)系、精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性和加樣回收率等方法學(xué)方面進行考察，表明試驗適用于海巴戟果實重金屬含量的測定。

試驗以Pb、Cd、As、Hg、Cu 5種重金屬元素為考察指標，以微波消解ICP-MS法對16批海巴戟果實中重金屬含量進行分析。測定方法靈敏度高，適用于海巴戟果實重金屬安全性監(jiān)控，5種重金屬元素的含量在海巴戟果實中應(yīng)嚴格控制，尤其要注意其中的Cd元素和Pb元素含量?；赥HQ和HI的健康風險評估提示海巴戟果實中重金屬含量對人體健康無明顯危害，但是還需要在日常應(yīng)用中加強對重金屬含量的檢測和對健康風險的深入評估。