14批人工栽培天麻中铅、镉、砷、汞、铜的含量测定

吕紫璇，向鹏宇，陈 健，唐 瑜

（重庆市涪陵食品药品检验所，重庆 408000）

14批人工栽培天麻中铅、镉、砷、汞、铜的含量测定

吕紫璇，向鹏宇，陈 健，唐 瑜

（重庆市涪陵食品药品检验所，重庆 408000）

目的 建立天麻中铅、镉、砷、汞、铜含量测定方法。方法 样品采用微波消解处理，铅、镉以石墨炉原子吸收光谱仪测定，铜以火焰原子吸收光谱仪测定，砷、汞以原子荧光光谱仪测定。结果铅、镉、砷、汞、铜各元素线性关系良好，其中线性范围铅为0～0．08 g／mL（r＝0．998 7），镉0～0．008 g／mL（r＝0．999 1），砷 0～0．04 g／mL（r＝0．999 4），汞 0～0．040 g／mL（r＝0．999 6），铜 0～0．8 g／mL（r＝0．999 8）。结论 该方法简便、准确，可作为天麻中重金属铅、镉、砷、汞、铜含量测定方法。

天麻；原子吸收光谱法；原子荧光光谱法；铅；镉；砷；汞；铜

天麻(Gastrodia elata)是我国的名贵药材，已有2000余年的药用历史，有抗眩晕、抗惊厥、预防及治疗老年痴呆症的独特作用，日益引起国内外医药学界的重视。1975年前后，“天麻之父”徐锦堂成功研究出了天麻无性繁殖固定菌床栽培法，20世纪80年代创造了天麻有性繁殖树叶菌床法，突破了天麻人工种植的技术瓶颈。随着天麻人工栽培技术的不断提高，各省市天麻种植产业不断壮大。近年来，关于中药中重金属超标[1]的报道屡见不鲜，严重影响了中药的声誉，已成为影响中药质量和中药走向国际化的重要因素之一。德国药品法规定，草药成品药物必须符合与其他成品药物相同的质量、安全和疗效标准，进口原料药材需要检测重金属、农残、微生物等指标；美国将中药制剂列为健康食品范畴，对其中的有害元素砷、汞、铅、镉严格控制；日本、韩国、新加坡等国家，虽确定了中药的药品地位，但进口药材时法律要求对中药执行等同于欧洲的重金属、农残、微生物等指标的法检。2015年版《中国药典（一部）》中未对天麻重金属及有害元素提出控制标准，故笔者采用原子吸收光谱法、原子荧光光谱[2-3]，对铅、镉、砷、汞、铜含量进行分析，对云南、湖北、陕西三大产区人工栽培的天麻进行重金属含量测定[4-10]，以期为天麻重金属及有害元素的控制指标提供相应参考[11-13]。现报道如下。

1 仪器与试药

1．1 仪器

Agilent AA280型原子吸收分光光谱仪（火焰、石墨炉）；KDR-AFS1101型原子荧光光谱仪；安东帕Multiwave PRO型微波消解仪；Sartorius-ME215S型电子天平。

1．2 试药

标准溶液由中国计量科学研究院提供，质量浓度均为 1 000 μg／mL，铅（GBW08601）、镉（GBW08612）、砷（GBW08611）、汞（GBW＜E＞08617）、铜（GBW08615）；水为超纯水，其余试剂均为分析纯；天麻样品为市售。

2 方法与结果

2．1 试验条件

铅、镉以石墨炉原子吸收光谱仪测定，铜以火焰原子吸收光谱仪测定，砷、汞以原子荧光光谱仪测定，不同金属离子设定仪器的工作参数见表1至表3。

表1 石墨炉原子吸收光谱法测定条件

表2 火焰法原子吸收光谱法测定条件

表3 原子荧光光谱法测定条件

2．2 标准溶液制备

精密量取铅标准溶液，用0．5%硝酸稀释得铅质量浓度为 0，5，20，40，60，80 ng／mL的系列标准曲线溶液；精密量取镉标准溶液，用0．5%硝酸稀释得镉质量浓度为0，0．8，2．0，4．0，6．0，8．0 ng／mL的系列标准曲线溶液；精密量取砷标准溶液，用10%硫酸溶液12．5 mL及2%硫脲溶液2 mL，加水稀释，得砷质量浓度为0，5，10，20，30，40 ng／mL的系列标准曲线溶液；精密量取汞标准溶液用10%硝酸溶液稀释，得汞质量浓度为0，5，10，20，30，40 ng／mL的系列标准曲线溶液；精密量取铜标准溶液，用0．5%硝酸溶液稀释，得铜质量浓度为0，0．05，0．2，0．4，0．6，0．8 μg／mL的系列标准曲线溶液。

2．3 供试品溶液制备

铅、镉、铜：精密称定供试品粗粉0．5 g，置聚四氟乙烯消解罐中，加硝酸5 mL，混匀，浸泡过夜，盖好内盖，旋紧外套，置微波消解仪内，按规定的消解程序消解(消解条件见表4)。消解完全后，取出消解罐，置电子恒温加热板120℃加热并浓缩至2～3 mL，放冷，用水转入25 mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。

砷：精密称定供试品粗粉0．5 g，置聚四氟乙烯消解罐中，加入10 mL硝酸，经微波消解后赶酸，再将消解管中样液转移至25 mL容量瓶中，加10%硫酸溶液12．5 mL及2%硫脲溶液2 mL，加水稀释至刻度，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。

汞：精密称定供试品粗粉0．5 g，置聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL硝酸和1 mL 30%过氧化氢溶液，经微波消解后赶酸，再将消解管中样液用10%硝酸溶液转移至25 mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀，即得。同法同时制备试剂空白溶液。

表4 微波消解条件

2．4 方法学考察

检出限确定：将空白溶液连续测量11次，求出空白值的标准偏差；再将标准溶液作工作曲线，按 DL＝3 SD／K（DL为检出限，SD为标准偏差，K为校正曲线的斜率)计算检出限 DL。检出限结果见表5，表明各元素的检出限均能很好的满足分析要求。

线性关系考察：取各重金属及有害元素的标准溶液，按各项下条件测定峰面积，以浓度（X）对吸收值（Y）作线性回归，结果见表5，表明各元素在测量范围内线性关系良好。

精密度试验：各元素选择1个标准溶液连续测定6次，记录吸收值或荧光强度（Pb，Cd，Cu为吸光度值，As，Hg为光强度），并计算 RSD值。结果见表6，表明仪器的精密度良好。

重复性试验：精密取同一供试品，制备6份溶液，测定铅、镉、砷、汞、铜重金属含量。结果见表7，表明方法重复性良好。

加样回收试验：取已知含量的同一供试品6份，精密加入重金属对照品适量，按供试品溶液制备并测定，计算回收率。结果见表8。

表5 各元素线性范围及检出限

表6 各元素精密度试验结果（n＝6）

表7 各元素重复性试验结果（n＝6）

表8 各元素加样回收试验结果（n＝6）

2．5 样品含量测定

取14批天麻样品，按2．3项下方法制备供试品溶液，依法测定。结果见表9。

3 讨论

3．1 重金属含量测定

通过对云南、湖北、陕西三大产区14批人工栽培天麻进行测定，与2015年版《中国药典（一部）》对其他药材铅、镉、砷、汞、铜的指标（铅＜5 mg／kg，镉＜0．3 mg／kg，砷＜2 mg／kg，汞＜0．2 mg／kg，铜＜20 mg／kg）相比较，铅、砷、汞都在范围内，镉超出标准的有3批，铜超出标准的有2批。重金属污染状况复杂，污染来源多样，从具体种植情况来分析，主要存在于土壤、空气、水分、菌材这几大因素，这对于人工种植来说具有相应的指导意义。

3．2 原子荧光测量条件选择

负高压对同时测As及Hg荧光强度的影响为，在一定范围内负高压越高，灵敏度越高，荧光信号越强。试验表明，负高压为260～290 V时，灵敏度高且稳定性好。但当光电管负高压增加时，信号和噪声同时增加，考虑到在仪器信噪比与灵敏度能满足要求时，应尽可能采用较低的负高压，试验选用270 V；荧光强度的选择随着灯电流的增大而增大，但灯电流过高会影响灯电流的寿命，灯电流过低，灵敏度也降低。试验表明，砷灯电流为70 mA、汞灯电流在50 mA时灵敏度和稳定性均符合试验要求。

表9 14批天麻样品含量测定结果（mg／kg）

3．3 砷、汞的检测方法[14-15]

参照GB 5009．11-2014食品中总砷及无机砷的测定与GB 5009．17-2003食品中总汞及有机汞的测定，采用原子荧光进行测定，回收率结果能达到80%以上，采用2015年版《中国药典（四部）》铅、镉、砷、汞、铜测定法第一法原子吸收分光光度法测定，砷用氢化物法，汞用冷蒸汽吸收法，回收率不能达到满意结果，因此参照食品安全国家标准。原子荧光光谱法测定天麻中的砷、汞，线性好、检出限低、操作简单、快速，基体干扰少，灵敏度、精密度和准确度好。

近年来，现代工农业和交通运输的迅猛发展，造成自然界中大气、土壤、水和食物中的重金属含量急剧增加，人体内的重金属蓄积量也随之升高。重金属中毒对机体的危害是多系统、多器官、多指征和不可逆的，严重危害人类健康。铅是重金属污染中毒性较大的一种，一旦进入人体将很难排除，能直接伤害人脑细胞；镉可导致高血压，引起心脑血管疾病，破坏骨骼和肝肾，并引起肾衰竭；砷是砒霜的组分之一，有剧毒，会致人迅速死亡；汞食入后直接沉入肝脏，对大脑、神经、视力破坏极大，天然水中汞含量为0．01 mg／L会导致人中毒；高浓度的铜具有溶血作用，会引起肝、肾坏死。天麻在栽种过程中，重金属及有害元素含量与其生长环境息息相关，因此有必要对天麻的重金属及有害元素进行控制。控制中药重金属污染问题对保证中药用药安全、推动中药产业国际化意义重大，必须参照这些国家的技术标准和限量控制标准并结合中国的具体国情，制订中国的中药产品中重金属元素检测的国家标准方法和限量控制标准[16]。

[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，2015：58．

[2]GB 5009．11-2014，食品中总砷及无机砷的测定[S]．

[3]GB 5009．17-2003，食品中总汞及有机汞的测定[S]．

[4]尼 珍，刘 涛，尼玛卓玛．微波消解—便携式钨丝电热原子吸收光谱仪测定天麻中的镉[J]．现代农业科技，2011(6): 35-38．

[5]张俊清，刘明生，符乃光，等．中药材微量元素及重金属研究的意义与方法[J]．中国野生植物资源，2002，21(3):48．

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[7]韩 平，马智宏，付伟利，等．原子吸收光谱法测定芦苇中重金属(铜、锌、铅、镉)[J]．分子科学学报，2010，26(1)：33-36．

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[10]李海涛，于 村，俞 沙，等．食品中检测痕量Pb、Cd元素新方法的研究[J]．中国卫生检验杂志，2004，14(4):405-406．

[11]谢达温，廉源沛，梁文琳，等．微波消解ICP-MS法测定川芎和天麻药材中 5种重金属元素[J]．世界科学技术，2015，3(17):740-743．

[12]李艳丽，王 庚，沈秀静．微波消解ICP-MS测定中药材中5种有害元素的研究[J]．分析实验室，2008，27(5):10-14．

[13]谭忠谋，杨 帆，韦升坚．5种常见中草药中有害元素铅、镉、铜的含量测定与分析[J]．中南药学，2011(11):844-847．

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[16]GBT 27404-2008，实验室质量控制规范·食品理化检测[S]．

Content Determination of Pb,Cd,As,Hg,Cu in Gastrodia Elata from 14 Artificially Cultivated Batches

Lyu Zixuan,Xiang Pengyu,Chen Jian,Tang Yu
(Fuling Institute for Food and Drug Control,Chongqing,China 408000)

Objective To determine the content of lead(Pb),cadmium(Cd),arsenic(As),hydrargyrum(Hg),copper(Cu)in Gastrodia elata,and to establish a content determination method for Pb,Cd,As,Hg,Cu in Gastrodia elata．Methods The samples went through microwave digestion method,Pb and Cd were determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry,Cu was determined by flame atomic absorption spectrometry,As and Hg were determined by atomic fluorescence spectrometer．Results Pb,Cd,As,Hg,Cu, Pb showed good linear relation．Pb was in the range of 0-0．08 μg／mL(r＝0．998 7);Cd was in the range of 0-0．008 μg／mL(r＝0．999 1);As was in the range of 0-0．04 μg／mL(r＝0．999 4);Hg was in the range of 0-0．040 μg／mL(r＝0．999 6);Cu was in the range of 0-0．8 μg／mL(r＝0．999 8)．Conclusion This method is simple and accurate,and can be used as a reference for the determination of heavy metal Pb,Cd,As,Hg and Cu in Gastrodia elata．

Gastrodia elata;atomic absorption spectrometry;atomic fluorescence spectrometry;Pb;Cd;As;Hg;Cu

R284．1；R282．71

A

1006－4931(2016)11－0065－04

吕紫璇(1983-)，大学本科，执业药师，质量工程师，主要研究方向为中药材检验，(电子信箱) 251131730＠qq．com。

2016－01－14；

2016－02－24)