土壤中有害重金属元素对大黄药材残留特征的影响*

【摘要】  本文测定土壤中5种有害重金属元素对大黄药材残留特征的影响，进一步了解大黄种植土壤环境的自然背景值。

【关键词】  大黄;土壤;重金属;残留

　　中药材中的重金属污染是造成我国中药材质量下降的重要因素,并成为中药走向世界的“瓶颈”[1]。近年，国内重视中药材中重金属含量的检测并控制其限量标准[2~6];中药材大多数是以植物的根部入药，有关根及根茎类药材与土壤中有害重金属元素是富集还是吸收的相关性的研究较少[7,8]。有害重金属元素在同一药材中不同部位的积累规律的报道更少。甘肃是我国大黄的主要产区，全省约有15个县推广种植，作为甘肃传统道地药材在国内外享有盛誉，本文开展了大黄药材5种有害重金属元素的本底调查与积累规律相关研究，进一步了解大黄种植土壤环境的自然背景值，为今后甘肃大黄药材的基地选择和规范化种植技术提供技术支撑。

　　1 仪器与试药

　　1.1 仪器

　　美国瓦里安AA240Z、AA240原子吸收分光光度计，北京科创海光AFS-3100双通道原子荧光光度计。

　　1.2 试药

　　铅对照品批号(GBW08619 9031)、镉对照品批号(GBW0612 8112)、汞对照品批号(GBW08619 9041)、铜对照品批号(GBW08615 7064)、砷对照品批号(GBW08611 8114)均购于国家标准物质中心。硝酸为优级纯，其余试剂均为分析纯。

　　1.3 样品

　　大黄样品分别采集于甘肃礼县、陇西和宕昌3个产地，同时采挖相应种植药材的土壤;将大黄药材分取表皮、皮层和中柱三个部位。

　　2 实验方法与结果

　　2.1 测定方法与条件

　　2.1.1 测定方法

　　铅(石墨炉法)、镉(石墨炉法)、砷(氢化物法)、汞(冷吸收法)、铜(火焰法)。

　　2.1.2 测定条件

　　铅、镉检测波长分别为283.3nm、228.8nm，干燥温度100℃，持续20s;灰化温度900℃，持续20s;原子化温度2000℃，持续5s，背景校正为塞曼效应。铜检测波长为324.7nm，采用空气-乙炔火焰。砷、汞测定条件 以含5%硼氢化钾溶液(临用前配制)作为还原剂，盐酸溶液(1→100)为载液，氩气为载气(99.999%)。

　　2.2 标准溶液的制备

　　2.2.1 储备溶液制备

　　精密量取铅、镉、砷、汞和铜单元素标准溶液适量，用2%硝酸溶液稀释，分别制成每1ml含铅、镉、砷、汞和铜单元素各100ng、10ng 、1μg、1μg和100μg的溶液，即得(0℃~5℃贮存)。

　　2.2.2 绘制标准曲线

　　精密量取铅、镉、砷、汞和铜单元素标准储备液适量，用2%硝酸溶液稀释制成每1ml分别含铅0、5、20、40、60、80ng;镉0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、5.0ng;含砷0、1、5、10、20、30、40ng;含汞0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、4.0ng;含铜0、0.05、0.2、0.4、0.6、0.8μg的溶液。分别注入石墨炉原子化器、吸入氢化物发生装置或喷入火焰。以吸收度(Abs)为纵坐标，浓度(C)为横坐标，绘制标准曲线。 5种元素线性对数方程分别为：铅元素: Abs =0.0113C+0.00875，r=0.9999，线性范围5.00~80.00 ng /L。镉元素: Abs =0.3483C+0.0101，r=0.9992，线性范围0.500~5.00 ng /L。砷元素: Abs =0.0113C+0.00875，r=0.9998，线性范围1.00~40.00 ng /L。汞元素: Abs =0.0018C+0.0025，r=0.9991，线性范围0.100~4.00 ng /L。铜元素: Abs =0.01549C+0.00878，r=0.9992，线性范围50.0~800.0 ng /L。

　　2.3 供试品溶液及空白对照溶液的制备

　　取供试品粗粉0.5g，精密称定，置聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸5ml，混匀，浸泡过夜，盖好内盖，旋紧外套，置适宜的微波消解炉内，进行消解。消解完毕后，取消解内罐置电热板上缓缓加热使红棕色蒸气挥尽，并持续缓缓浓缩至2~3ml，放冷，加水稀释并定量转移至25ml量瓶中，(其中测定砷需向容量瓶中加入5%硫脲和5%抗坏血酸混合液10ml)摇匀，即得。同法制备试剂空白溶液。

　　2.4 测定法

　　精密量取空白溶液与供试品溶液各20μl，分别注入石墨炉原子化器、吸入氢化物发生装置或喷入火焰。测定吸收度，计算，即得。结果见表1。表1 5种重金属测定结果

　　3 讨论

　　《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中规定重金属残留量：铜元素不得过20mg/kg、砷元素不得过2mg/kg、铬元素不得过0.3 mg/kg、铅元素不得过5mg/kg、汞元素不得过0.2mg/kg。从测定结果中发现，三个产地的大黄药材中重金属元素都在残留允许的范围之内。植物对某种重金属元素的富集能力的强弱,通常会用富集系数来表示，富集系数=植物体内某种重金属含量/土壤中某种重金属含量。土壤中的5中重金属高于药材，表明大黄对5种元素没有富集作用。5种元素在大黄药材中发布有一定的区别，大黄药材表皮中铜、铅和砷元素较高，而皮层和中柱明显较低于表皮，表明大黄对3种元素具有明显的吸附，铜、铅和砷的分布规律: 表皮>中柱部>皮层;镉、汞的分布规律: 表皮>皮层>中柱部。 植物中的元素通常以无机离子的形式从土壤中摄取，因此，土壤的成分影响到植物中的矿物组成[9]。我国对土壤环境自然背景值有规定，3个产地的土壤中，5种元素均达到国家土壤一级标准自然背景值。本文对大黄种植基地土壤中重金属含量检测, 从土壤环境自然背景值这一源头了解可能对大黄药材的污染，初步结果显示，大黄药材中5种重金属残留符合有关规定，今后需要扩大样本的研究。建议大黄规范化种植基地的选择优选国家一级土壤，以保证其安全性。

【参考文献】
  　　1 刘毅,邱昌贵. 中药中重金属研究综述.微量元素与健康研究,2008,25(4):56-58.

　　2 雷泞菲,彭书明,李凛,等.6种常见中草药中重金属元素铅与镉的测定.时珍国医国药,2008,19(3):565-566.

　　3 马卫成,徐爱仁,应景艳.不同产地浙贝母中重金属的含量分析.中国医院药学杂志,2010,30(7):613-615.

　　4 何佩雯,杜钢,赵海誉,等. 微波消解-原子吸收光谱法测定9种中药材中重金属含量.药物分析杂志,2010,30(9):1707-1712.

　　5 陈涛,李进,许秀芳,等. 甘肃陇西黄芪中重金属的含量测定.中国药房,2010,21(15):1401-1402.

　　6 叶国华,宋学玲. 5种中药材重金属含量的测定.时珍国医国药,2008,19(9):2220-2222.

　　7 冯光泉，刘云芝，张文斌.三七植物体中重金属残留特征研究. 中成药,2006,20(12):401-403.

　　8 易桂花,彭培好.川产道地中药材川芎根茎对土壤重金属元素的吸收富集特征.安徽农业科学,2007,35(33):10744-10745.

　　9 E.W.腊塞尔著，谭世文，等译.土壤条件与植物生长.北京:科学出版社，1979：18.