水煮工艺对白芍重金属含量影响的研究

曹帅，王文建，权春梅，黄力

水煮工艺对白芍重金属含量影响的研究

曹帅1，王文建1，权春梅2，黄力2

（1.亳州师范高等专科学校，安徽亳州236800；2.亳州职业技术学院，安徽亳州236800）

目的：对不同水煮时间及同一锅水不同煮制次数对白芍中五种重金属Pb、Cd、As、Hg、Cu含量的影响进行分析研究。方法：采用原子吸收分光光度法测白芍中Pb、Cd、Cu的含量，采用原子荧光法测白芍中As、Hg的含量。结果：白芍中Pb、Cu的含量受水煮时间的影响较大，Cd、As、Hg含量受水煮时间的影响较小。白芍中Pb、Cd、Cu的含量受同一锅水不同煮制次数的影响较大，而As、Hg的含量受同一锅水不同煮制次数的影响较小。结论：应在达到水煮的要求前提下，尽量缩短水煮时间；在煮制过程中，尽量一锅水煮一次白芍就要换水。

白芍；水煮时间；煮制次数；重金属含量

白芍系毛茛科植物芍药的根，是一种天然药用植物，其药用成分主要是芍药苷，有平抑肝阳，敛阴养血，收汗缓中之功效[1]，在临床及药物配伍中有着广泛的用途。然而中药材中的重金属污染是影响中药材质量的重要的因素之一。中药材中的重金属污染主要指铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)，目前研究已经证明重金属在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒，严重时导致组织细胞出现病变，甚至致癌[2]。因此，控制中药材中的重金属含量是提高中药材质量的重要举措。

《中华人民共和国药典》（2010年一部）中关于白芍的初加工方法的描述为“夏、秋二季采挖，洗净，除去头尾和细根，置沸水中煮后除去外皮或去皮后再煮，晒干”，但该加工方法没有具体的技术参数和指标，致使当前原产地白芍初加工无规范可循[3]。现代研究认为，白芍产地加工煮制的作用是提高活性成分芍药苷含量[4-5]，煮制工序应当保留，但水煮时间均没有统一的要求。作者所在课题组已经对不同加工炮制方法对白芍的重金属含量做了一些基础研究[6]，但水煮的具体工艺对白芍的重金属含量的影响还未见报道。文章通过研究不同水煮时间及同一锅水不同煮制次数对白芍重金属含量的影响，达到对白芍水煮工艺的研究，以期为白芍的水煮工艺提出指导性意见或建议。

1 仪器与材料

1.1 样品采集

实验样品白芍分别从亳州市谯城区的谯东镇、十八里镇、十九里镇、五马镇、华佗镇白芍主产区采集，采集时间为2015年9月。采挖的白芍样品洗净、除去头尾和细根。样品经亳州职业技术学院药学院院长刘耀武副教授鉴定为白芍。

1.2 仪器与试剂

AFS-930双道原子荧光光度计（北京吉天仪器有限公司）；SOLAARM6原子吸收光谱仪（美国热电公司）；EthosA微波消解仪；岛津AUW-220D电子天平；小型粉碎机（WB-100北京维博创机械设备有限公司）。

Pb、Cd、As、Hg、Cu单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心），硝酸（BV-III级，北京化学试剂研究所）、高氯酸（优级纯，天津市鑫源化工有限公司）、盐酸（优级纯，西陇化工股份有限公司）、硫脲（分析纯，北京化学试剂公司）、抗坏血酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司），实验用水为去离子水。

1.3 实验方法

1.3.1 样品的处理与制备

样品的前处理：将采挖的白芍洗净，除去头尾和细根，置沸水中煮后除去外皮，晒干、粉碎，放入干燥器中，备用。

白芍样品的消解与制备：精确称取各白芍样品于烧杯中，加硝酸—高氯酸（3：1）混合溶液18ml，在电热板上加热消解样品完全后（必要时可以补充混合酸液），再持续蒸发至高氯酸白烟散尽，冷却后转移消解液于50 ml容量瓶中，并用5%硝酸溶液清洗烧杯3次，清洗液同样倒入容量瓶中，定容，摇匀后静置待测，同时做空白试验。

1.3.2 测定方法

Pb、Cd、Cu含量采用原子吸收分光光度法测定，As、Hg含量采用原子荧光法测定，分析方法为标准曲线法。

2 结果与分析

2.1 水煮时间对白芍中重金属含量的影响

不同水煮时间后白芍中重金属含量测定结果见表1。

表1 芍药各药用部位的重金属含量mg/kg

由检测结果可见，水煮0 min、5 min和10 min的白芍样品中Pb、Cd、As、Hg、Cu均符合《中华人民共和国药典》（2010年版一部）及2007年7月1日对外贸易经济合作部发布实行的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中药材重金属限量标准Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，As≤2.0 mg/kg，Hg≤0.2 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg的限量要求。为了研究水煮时间对各重金属含量的影响，由表1的测定结果可绘制出图1至图5，分别为Pb、Cd、As、Hg、Cu重金属元素随水煮时间含量变化图。

图1 白芍中Pb含量随水煮时间变化图

从图1可知，水煮5min的白芍中Pb含量比未水煮（即水煮时间为0 min）的白芍中Pb含量要低，而随着水煮时间的增加，水煮10 min的白芍中Pb含量反而又上升，且大多数白芍样品水煮10 min后Pb含量出现大幅升高，甚至比未水煮白芍样品中Pb含量还要高！因此，水煮时间的长短对白芍中Pb含量影响较大，水煮能使白芍中Pb含量降低，但随着水煮时间的增长Pb含量反而升高，故在水煮过程中水煮时间不宜过长。

图2 白芍中Cd含量随水煮时间变化图

图3 白芍中As含量随水煮时间变化图

图4 白芍中Hg含量随水煮时间变化图

从图2可知，水煮5 min的白芍中Cd含量比未水煮的白芍中Cd含量要低，而随着水煮时间的增加，有两个样品中Cd含量未发生变化，有三个样品中Cd含量仅发生了微小的增加。因此，水煮能使白芍中Cd含量降低，随着水煮时间的增长Cd含量稍增高，且水煮时间的长短对白芍中Cd含量影响较小。

从图3可知，水煮5 min的白芍中As含量比未水煮的白芍中As含量要低，水煮10 min后，有一个白芍样品中As含量与水煮5 min的白芍中As含量相同，其他五个样品都比水煮5 min的白芍中As含量稍微升高。因此，水煮能使白芍中As含量降低，随着水煮时间的增长As含量稍增高，且水煮时间的长短对白芍中As含量影响较小。

从图4可知，水煮5min的白芍中Hg含量比未水煮的白芍中Hg含量要稍高，水煮10 min后，大多数白芍中Hg含量比水煮5 min的白芍中Hg含量稍下降，有两个白芍样品水煮10 min与未水煮的白芍样品中Hg含量相同，有三个白芍样品水煮10 min比未水煮的白芍样品中Hg含量稍高。因此，水煮能使白芍中Hg含量稍微上升，但水煮时间的长短对白芍中Hg含量影响较小。

图5 白芍中Cu含量随水煮时间变化图

从图5可知，水煮5 min的白芍中Cu含量比未水煮的白芍中Cu含量要低，而随着水煮时间的增加，水煮10 min的白芍中Cu含量继续降低。因此，水煮时间的长短对白芍中Cu含量影响较大，水煮时间越长，Cu含量下降越大。

综上所述，水煮时间的长短对白芍中Pb、Cu含量影响较大，对白芍中Cd、As、Hg的含量影响较小；另外，水煮时间越长，白芍中Cu含量越小，但水煮时间越长白芍中Pb含量反而会上升。关于水煮时间的长短，张丽萍[7]等提出白芍既要煮透，又不可煮过，煮得过久，内部空心、分量减少，过生则内层中心变黑。因此，综合分析，应在达到水煮的要求前提下，尽量缩短水煮时间，根据煮制经验一般细根白芍煮制时间为5 min，中等粗白芍的煮制时间为8～10 min，稍粗白芍的煮制时间12～15 min。

2.2 同一锅水的煮制次数对白芍中重金属含量的影响

在白芍的采收加工时节，课题组在走访和实地调查的过程中发现，在白芍的产地加工中，当地药农通常凭经验煮制，对一锅水的煮制次数没有严格控制；另外，由于受未去皮及未清洗干净的泥土的影响，水煮过程中，锅中的水会越来越黑，当地农户一般都是一锅水煮到发黑才换水。为此，课题组以亳州市谯城区谯东镇闫楼村一家农户同一块地的白芍为研究对象，对同一锅水不同煮制次数的白芍分别取样，去皮后测其重金属含量，以此研究同一锅水的不同煮制次数对白芍中重金属含量的影响。一锅水煮制一次白芍，记为n=1；一锅水煮制两次白芍，记为n=2，以此类推，一般水煮到发黑为n= 6。另外，为保证试验的科学性，每次水煮时间均为10 min。实验结果见表2。

表2 同一锅水不同煮制次数的白芍中重金属含量mg/kg

由表2可以作出各重金属含量随同一锅水不同煮制次数之间变化的曲线图，见图6。

图6 白芍中重金属含量随同一锅水不同煮制次数之间变化的曲线图

从表2及图6可得出以下结论：

（1）白芍中Pb、Cd、As、Hg、Cu重金属均受同一锅水不同煮制次数的影响，各重金属含量均随煮制次数的增加而增加，即在水煮的过程中，换水越频繁重金属含量越低；

（2）白芍中Pb、Cd、Cu的含量受不同煮制次数的影响较大，而As、Hg的含量受不同煮制次数的影响较小；

（3）在n=4时，即同一锅水煮制四次时，Pb、Cd、Cu发生较大的变化，故在煮制过程中，尽量一锅水只煮一次白芍，如果实在做不到频繁换水，在煮制过程中也最多煮四次就要换水，否则会导致重金属发生大的变化。

3 结论

文章通过研究水煮工艺中的水煮时间和同一锅水的煮制次数对白芍中重金属含量的影响，提出对水煮时间和同一锅水的煮制次数的要求。

（1）水煮时间的长短选择。白芍中Pb、Cu含量受水煮时间的长短影响较大，白芍中Cd、As、Hg的含量受水煮时间的长短影响较小；另外，白芍中Pb、Cd、As含量随水煮时间的变化是先降低后升高，白芍中Hg的含量随水煮时间的变化是先升高后又有稍微的下降，白芍中Cu含量则随水煮时间的增长而下降。因此，综合考虑，应在达到水煮的要求前提下，尽量缩短水煮时间，一般细根白芍煮制时间为5 min，中等粗白芍的煮制时间为8～10 min，稍粗白芍的煮制时间12～15 min。

（2）同一锅水的煮制次数的要求。白芍中Pb、Cd、As、Hg、Cu重金属均受同一锅水不同煮制次数的影响，各重金属含量均随煮制次数的增加而增加，即在水煮的过程中，换水越频繁重金属含量越低，故在煮制过程中，尽量一锅水只煮一次白芍；同一锅水煮制四次时，Pb、Cd、Cu发生较大的变化，在煮制过程中也最多煮四次就要换水，否则会导致重金属发生大的变化。

以上结论可为白芍的水煮工艺提出指导性的意见和建议，充实了《中华人民共和国药典》中关于白芍煮制的工艺要求，是提高中药材质量的有效保障，因此，该研究具有重要意义。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典（一部）[M].北京：中国医药科技出版社,2010.

[2]杨云,王爽,肖功胜.6个主产区柴胡药材中重金属的含量测定[J].辽宁中医杂志,2010,37(11):2220-2221.

[3]孔铭,白映佳,徐金娣,等.白芍初加工方法和质量控制研究进展[J].世界科学技术-中医药现代化,2014,16(10):2251-2254.

[4]周学刚,张丽萍,王艳芳,等.煮制对白芍中芍药苷含量的影响[J].医药导报,2011,30(1):82.

[5]王甫成,时维静,汪翠妮.不同加工方法对亳白芍中芍药苷及水溶性浸出物含量的影响[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(18):75.

[6]曹帅,权春梅,张霄翔.不同加工炮制方法对亳白芍的重金属含量影响的研究[J].辽宁科技学院学报,2014,16(2):18-20.

[7]张丽萍，杨春清，赵永华，等.安徽白芍规范化种植技术研究及sop的制定[J].世界科学技术-中医药现代化,2004,6(3):63-72.

Study on the Effects of the Decocting Technology for Heavy Metal Content of Paeoniae RadixAlba

CAO Shuai1,Wang Wen-jian1,QUAN Chun-mei2,HUANG Li2
（1.Bozhou Teachers College,Bozhou，Anhui 236800,China; 2.Bozhou Vocational and Technical College,Bozhou，Anhui 236800,China)

Objective:To analysis the heavy metals content of Paeoniae Radix Alba on the effects of the different water boiling time and circulating frequency.Methods:The contents of Pb,Cd and Cu are detected by the Atomic Absorption Spectrophotometry.The contents of As and Hg are detected by the Atomic Fluorescence Spectrometry. Results:The contents of Pb,Cu in radix paeoniae alba is strongly influenced by boiling time.The contents of Cd,As and Hg in radix paeoniae alba is less influenced by boiling time.The contents of Pb,Cd and Cu in radix paeoniae alba is strongly influenced by decoction times under the condition of the same water.The contents of As,Hg in radix paeoniae alba is less influenced.Results:the boiling time should be as shorter as possible with the precondition of fully requirements of the decocting technology.Try to change water every decoction times.

Paeoniae Radix Alba;boiling time;decoction times;heavy metal content

R284.1

A

1673-1891（2016）01-0030-04

10.16104/j.issn.1673-1891.2016.01.009

2015-05-27

安徽省优秀青年人才基金重点项目（2013SQRL128ZD）。

曹帅(1985—)，男，安徽亳州人，讲师，硕士，研究方向：中药材质量控制。