中药重金属超标的研究概况

2021-03-28 02:15梁晓艳梁旭霞
广西中医药 2021年3期
关键词:中药材药材重金属

梁晓艳,梁旭霞

(1.广西中医药大学附属瑞康医院,广西 南宁 530011;2.广东省生物制品研究所,广东 广州 510300)

我国中药资源丰富、分布广泛,种类繁多,是中华民族瑰宝。自我国加入WTO 后,中医中药日益被国际认可,需求量不断增加。目前,重金属超标已经成为药品领域一个比较突出的问题,也是制约中药走向现代化和国际化的瓶颈,限制了中药的国际化发展。本文就中药重金属超标的研究综述如下。

1 中药重金属超标现状

重金属通常是指一类密度>4.5 kg/dm3的金属或合金物质,中药中存在的重金属一般包括铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铜(Cu)、锑(Sb)、锡(Sn)、铬(Cr)、镍(Ni)、铁(Fe)、锌(Zn)、钨(W)等,砷(As)虽不属于重金属,但来源及危害与重金属相似,故通常也归为此列。

重金属含量超标已成为国内外用药安全和人体健康的焦点问题,聂黎行等[1]基于2010—2018 年国家药品抽验大数据,分析了295 个品种15 054 批次中成药中铅、镉、砷、汞、铜、铬的残留特征,并对14 787 批次样品和276 个品种进行了健康风险评估。结果显示,所有样品各元素残留值和靶标危害系数均呈趋近于0的偏态分布,部分样品Pb、As、Cu、Hg、Cd 或Cr 残留值超过 100 mg/kg,个别样品 Pb、As 或 Cu 残留值超过1 000 mg/kg,586 批次样品靶标危害系数>1,4 个品种靶标危害系数>1。郭兰萍等[2]对2000—2016年有关中药重金属的文献进行统计分析,分析了中药材中Pb、As、Cd、Hg 4 种重金属元素的污染情况,结果显示 4 种重金属的超标率分别为3.46%、4.03%、2.91%、1.41%。蒲翔等[3]采用微波消解联合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对灵芝、三七、野菊花、茯苓、杜仲、鱼腥草、刺梨、山银花、太子参、红景天、天麻等11种中药材中重金属含量进行检测和分析,结果11种中药材中汞、砷元素含量均符合要求,而铅、镉、铜3种元素含量有不同程度超标,且镉元素超标现象较严重,是造成重金属含量超标的主要原因。冯云霞等[4]检测了100 味常用中药中 Cd、Pb、As、Hg 4 种重金属的含量,结果表明中药材中重金属总超标率为22%,Cd、Pb、As、Hg 的超标率分别为19%、5%、2%、1%;从药用部位看,根、根茎类药材占所有超标药物的50%。李沛忆等[5]对常见出口中药品种的重金属进行抽样检测,在磐安县中药材市场中抽样检测的16 种药材中,厚朴的铅含量超标,白术、鱼腥草、山白竹叶、猪苓、黄连、白花蛇舌草和川芎等7种药材的镉含量超标,超标率达43.75%;亳州药材市场检测的53种药材,厚朴和黄连2种中药材的铅含量超标,白术、白芍、莱菔子、川芎(片)、牡丹皮、泽泻、贡菊花、白刀豆、黄连和姜黄11种中药材的镉含量超标,超标比例达20.7%;磐安外贸公司仓库中抽样检测的17 种药材中,厚朴、鱼腥草和黄连3 种药材的铅含量超标,猪苓、川芎、云木香、浙贝母、鱼腥草、厚朴和黄连7种药材的镉含量超标,超标率达41.18%,全部抽样药材均未见汞和砷含量超标。结果表明,常见的出口中药材中重金属铅和镉含量超标现象严重。综上所述,国内中药材重金属超标现象普遍存在。

2 重金属超标对人体的危害

大量研究证明,重金属对人体的新陈代谢和正常的生理作用造成明显的损害,并抑制人体正常生理作用的发挥,当药材中的重金属通过服用后进入机体内,人体的蛋白质、核酸等与重金属离子结合并反应后形成金属螯合物或配合物,会造成机体器官的损害,严重的可致癌变、畸形等[6-7]。铅元素超标常损害肾脏、造血器官及神经系统,小儿还会表现为发育缓慢、听觉障碍、智力较同龄人低下,注意力难以集中等。鉴于铅导致儿童智力损害和成人血压升高,2011年食品添加剂联合专家委员会(JECFA)将原暂定的铅每周耐受摄入量(PTWI)取消,认为无法设置安全限值,铅摄入量应尽可能低[8]。此外,铅中毒可降低垂体激素的分泌及肾上腺素皮质的功能,损伤生殖细胞及降低性功能[9]。镉在人体肾脏半减期长达10~33年,在肝脏半减期为4~19 年,在机体内难以被降解,一旦超标会产生严重的生理毒性,包括生殖毒性、肾功能损伤、骨质疏松症等,还可引发乳腺癌、肺癌等,国际抗癌联盟将其定为IA 级致癌物[10]。砷对各种生物均具有急、慢毒性作用,它对200多种酶的活力具有抑制作用,通过与人体细胞中酶系统的巯基相结合,干扰酶的功能和转录调控,对多个系统的功能产生影响。砷元素超标的患者常出现外周神经病、多种血管疾病、高血压、高血糖等病变,甚至还会引起患者的肝功能损害、肝硬化、造血功能障碍[11]。铊具有强蓄积性,其毒性远远高于砷化物,主要表现为神经毒性,并引起肾脏、肝脏等多脏器损害[12]。铬元素有多种氧化态,三价铬是机体日常代谢所必须的元素,但六价铬为剧毒致癌物质,极易发生癌症,还会进入DNA 遗传给下一代[13]。钡为人体非必需金属元素,摄入过量可溶性钡化合物可引起胃肠炎、低钾血症等[14]。锑是一种有毒微量元素,人体内蛋白和酶类通过巯基与锑不可逆结合后,影响机体正常代谢,蓄积过量可引起心脏、肝脏、肺脏等多器官损害,且具有潜在的致癌风险[15]。人体大脑白质改变、生长受限、睾丸退化等疾病与无机锡化物息息相关,大部分有机锡化合物对神经有剧毒作用,尤其是三乙基锡,主要通过氧化磷酸化途径达到抑制神经系统,进而损害中枢神经系统[16]。镍影响铁的吸收和代谢,吸入镍盐可使啮齿类动物和人致癌,对镍敏感的人群,从膳食中摄入镍150 μg/d 即可引发手部湿疹,仅相当于所报道的人每日最低摄入量(490 μg/d)的1/3[17]。铜参与机体内铁和能量的代谢,同时,人体神经系统、骨骼的发育及结缔组织的形成也少不了铜元素的参与,铜在机体内起到举足轻重的地位。但过高浓度的铜在人体内蓄积会引起肝、肾良性坏死、溶血等损伤[18]。人体内多种酶的合成与激活需要锰的参与,锰在机体内不可缺少,但摄入过量会引起中毒,急性中毒往往引起支气管炎、肺炎、腐蚀性胃肠炎等;慢性中毒会导致锥体外系统、神经功能障碍甚至精神失常[19]。铁是人体必须的微量元素之一,有重要的生物学功能。铁含量过高会影响神经系统、心血管系统、呼吸系统、消化系统、内分泌系统、骨与关节系统等,因此必须严格控制铁摄入水平[20]。

3 对中药重金属的限量

由于重金属进入人体后,代谢半减期很长,在体内逐渐蓄积,对人体健康潜在危害不容忽视,因此,中药的重金属限量在国内外备受关注。

国际上一些国家对中药材、中成药的重金属含量提出了严格要求,如新加坡要求进口的中药材和中成药中铅的含量<20×PPm、汞<0.5×PPm、铜<159×PPm;美国禁止含有汞、铅等重金属的中药材与中成药销售[21]。美国药典委员会(USP)于 2009 年 4 月发布了《无机杂质:重金属控制专论》,对重金属杂质的控制给出了详细的规定和要求[22]。

2001年我国出台了《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》,对进出口的中药重金属限量实行统一规范,规定重金属总量≤20.0 mg/kg,Pb≤5.0 mg/kg,Cd≤0.3 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,Cu≤20.0 mg/kg,As≤2.0 mg/kg[23]。《中华人民共和国药典》2010 年版一部对山楂、丹参、甘草、石膏、煅石膏、白芍、白矾、玄明粉、地龙、芒硝、西瓜霜、西洋参、冰片、龟甲胶、阿胶、金银花、枸杞子、黄芪、鹿角胶、滑石粉等进行了重金属检测要求,其中对黄芪、甘草、白芍、丹参、金银花、西洋参6 种药材中重金属规定了限量标准:Pb≤5.0 mg/kg,Cd≤0.3 mg/kg,Hg≤0.2 mg/kg,Cu≤20.0 mg/kg,As≤2.0 mg/kg[24]。“中药有害残留物限量制定指导原则”收录于《中华人民共和国药典》2015年版四部,将银、铅、汞、锡、铜、镉、铋、砷、锑等列于重金属检测之列;同时,2015 版药典在2010 版基础上,新增8 个涉及重金属及有害元素限量的品种:水蛭、牡蛎、昆布、珍珠、海螵蛸、海藻、蛤壳、蜂胶,重点增加了对水产药材的重金属及有害元素进行了限量控制[25]。

4 中药重金属超标的原因分析与控制措施

中药在栽培、加工、贮存等过程中,可能会受到不同程度有毒重金属的污染而影响其安全性。一是与药材种植的环境中大气、水、土壤受到机械化大生产排放的废气、废水污染有关。工业产业排放的废水、废渣、废液往往重金属含量超标,灌溉于农作物、药材种植地,造成重金属元素在土壤中集中,药用植物被动吸收后,对药材造成了间接污染[26]。王艳等[27]研究表明,长药景天中Cd 的含量随土壤中Cd 含量的增加呈递增趋势。二是种植中使用的农药、肥料、污泥等含的重金属超标,长期施用有机肥和污泥,会导致重金属污染。三是与药用植物本身特性有关,一些药材对某些重金属元素具有吸收与富集能力,张晖芬等[28]研究了补益类药材党参、淫羊藿、黄芪、熟地黄、当归中5种重金属元素的含量,结果显示,党参、当归、熟地黄、黄芪等根类药材的重金属含量相对高,而全草类淫羊藿的重金属总量相对低,可见植物的用药部位对金属元素的生物富集能力不同。四是中药在采集、运输、加工成饮片以及制剂等加工炮制过程中,可通过容器或辅料带入,导致重金属污染。

控制中药材的重金属超标,首先应在源头上减少污染,必须严格实施GAP 规范种植管理,对种植基地的土壤进行重金属含量监测,治理土壤重金属超标,选用达标的土壤,规范管理种植环境;合理施用农药,避免使用重金属超标的农药及化肥;在炮制、生产中尽量避免使用含重金属的器械、辅料和添加剂;储藏运输过程中避免使用含重金属的容器和包装。其次,应加大投入对重金属超标治理的科学研究(如技术改进、技术探索、资源回收利用、环境治理),制定相关限量标准,加强废气、废水、固体废弃物的排放监管。最后,应严格管控中药加工的生产程序和生产环节,不断提高中药重金属的检测方法和去除技术,制订规范的重金属含量限制标准,随时抽样,及早监测,保证中药及其制剂的质量。

5 小 结

中药因疗效独特而被广泛应用于临床,但由于受到多种因素的影响,中药材被污染现象普遍存在。中药重金属含量超标不仅影响中药药效的发挥,当重金属蓄积到一定量就会对人体造成威胁,阻碍了中药的发展。因此,很有必要加强中药监管,对中药材重金属含量进行控制,以保证中药的品质和安全性。

中药材的重金属控制需从源头抓起,规范种植,优化栽培环境,合理使用农药和化肥,避免人为污染;治理环境污染、土壤污染、水源污染;规范中药的加工及炮制、储存养护方法;重视提高中药重金属去除技术,建立准确、快捷、有效的中药重金属检测方法。通过多措并举,能有效控制中药的重金属含量,提高中药的质量,保障我国中医药产业可持续发展,增强中药的国际竞争力,利于中药的国际化发展。

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