潞党参重金属污染物含量的评估

巩强 巩红霞 张祖维

摘 要：就政策层面而言，党参作为食品原料仍不合规。为了评估党参的重金属污染物含量情况，本研究采集了太行山脉6个县48份潞党参样品，使用石墨炉原子吸收分光光度法测定其中铅、镉、铬的含量，采用原子荧光光度法测定砷、汞的含量，通过微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定镍、铜的含量。其中，铅的含量范围是0.28～0.97mg/kg、镉的含量范围是0.044～0.54mg/kg、铬的含量范围是ND（检出限）～0.098mg/kg、砷的含量范围是ND～0.65mg/kg、汞的含量范围是ND～0.009mg/kg、镍的含量范围是ND～1.4mg/kg、铜的含量范围是5.71～10.1mg/kg。检测方法参照最新的食品安全国家标准，采用了微波消解前处理技术，对样品质量、仪器设备条件进行了优化和摸索，试验效果更快速。

关键词：党参  重金属  污染物  评估

党参在《中国药典》（2020版）收载，为桔梗科植物党参[Codonopsis pilosula （Franch.） Nannf.]、素花党参[Codonopsis pilosulaNannf. var. modesta （Nannf.） L.T.Shen]和川党参（Codonopsis tangshen Oliv.）的干燥根[1]，其分布区域广、产地多、质量差异大。由于产地和来源不同，商品可分为野党参、潞党参、西党参、东党参等多种类别。潞党参现主产于山西省太行山脉的长治市、晋城市，即古潞州一带，多为栽培品，已有200余年的种植历史，为著名道地药材[2]。作为中华民族的瑰宝，几千年来，党参在疾病预防和治疗方面发挥着重要作用。据文献报道，党参具有抗氧化[3-7]、免疫调节[8]、降糖[4]、抗炎[9-17]、抗癌[18]、改善睡眠[19]、保护神经[20]、降尿酸[21]等作用，还有治疗胃病、脾虚、贫血、疲劳[8，15]等临床效果。

潞党参在山西省有作为食品原料使用的历史，主要方法为煲汤、煮粥、蒸米饭、煮菜、火锅用料、泡酒、制作党参脯等，按照传统习惯正常食用，未见不良反应报道。2018年1月11日，《国家卫生计生委食品司关于就党参等9种物质作为按照传统既是食品又是中药材物质开展试生产征求意见的函》（国卫食品评便函〔2018〕8号）对党参、黄芪按照传统既是食品又是中药材物质进行管理向有关单位征求了意见。2018年5月，国家卫生健康委发文《关于征求将党参等9种物质作为按照传统既是食品又是中药材物质管理意见的函》（国卫办食品函〔2018〕278号），向社会征求意见。2019年11月25日，國家卫生健康委和国家市场监督管理总局联合行文《关于对党参等9种物质开展按照传统既是食品又是中药材物质管理试点工作的通知》（国卫办食品函〔2018〕278号），要求各省级卫生健康委员会会同市场监督管理局（厅、委）提出试点方案，且试点方案应当包括拟开展的食药物质种类、风险监测计划和配套监管措施等，需报省级人民政府同意后，再报国家卫生健康委与国家市场监督管理总局核定。《中华人民共和国食品安全法》第三十八条规定：生产经营的食品中不得添加药品，但是可以添加按照传统既是食品又是中药材的物质，该目录由国务院卫生行政部门会同国务院食品药品监督管理部门制定、公布。

目前，党参尚未列入“既是食品又是中药材物质目录”，因为其未经安全性评价证明食用安全性，所以不得作为普通食品原料生产经营。山西省是党参生产试点省份，一些企业已经投入资本进行生产，还有一些从业者也认为党参可作为食品原料使用，但这并不符合现有规定。因此，对党参进行安全评估以推动其合规性工作的需求十分迫切。有学者建立了重金属污染及其健康风险评估模型[22]，本研究则对山西省内优势产区党参的重金属污染情况进行评估，均具有重要意义。实验收集了太行山脉长治市和晋城市6个县种植的党参样品48份，对铅、镉、铬、砷、汞、镍、铜元素进行测定，以期为党参申报既是食品又是中药材的物质和制定相应食品安全国家标准提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

采集山西省陵川、黎城、平顺、潞城、长治、武乡这6个县不同种植基地的两年生党参各8份，共48份，分别编号为1#～48#。

铅、镉、铬、砷、汞、镍、铜单元素标准储备溶液1000mg/L。

硫酸（ρ=1.84g/mL）、硝酸（ρ=1.42g/mL）、过氧化氢（30%）、抗坏血酸，均为优级纯;重铬酸钾、硫脲，均为分析纯;试验用水为超纯水。

硫脲-抗坏血酸溶液（50g/L）：称取50.0g硫脲溶解于50.0g/L抗坏血酸溶液中，并稀释至1000mL，现用现配。

重铬酸钾-硝酸溶液（0.5g/L）：称取0.05g重铬酸钾溶于100mL硝酸溶液（5+95）中。

1.2 仪器与设备

AFS-230E型双道原子荧光光度计，北京科创海光仪器有限公司;电感耦合等离子体发射光谱仪，美国热电公司;ZEEnit650P型石墨炉原子吸收分光光度计，德国耶拿公司;One Touch型微波消解仪，美国CEM公司;AL204型电子天平，瑞士梅特勒-托利多公司;GZX-GF-101-2-BS-II/H型电热恒温干燥箱，上海跃进医用光学器械厂;Milli-Q型超纯水机，德国默克密理博公司。

1.3 试验方法

1.3.1 铅、镉、铬含量的测定

1.3.1.1 样品处理

党参经毛刷清理泥土，超纯水冲洗干净后，放置于65℃干燥箱至恒重;用粉碎机粉碎后过筛，装入封口袋冷冻贮存备用。测定时，称取约0.3g样品置于微波消解罐，加入7mL硝酸和2mL过氧化氢，放入微波消解仪后按照设定的消解程序进行消解。消解完成后，于电热板上赶酸至近干;冷却后，用0.5%硝酸溶液转入25mL容量瓶定容，混匀待测。同时，做试剂空白试验和加标回收试验。

微波消解程序：采用温度控制模式，先以5min将温度升至130℃，保持7min;再以5min将温度升至160℃，保持13min;再以5min将温度升至195℃，保持15min。

1.3.1.2 标准曲线绘制

采用5%硝酸溶液分别逐级稀释配制铅、镉、铬标准溶液系列。按照仪器工作条件对校准溶液系列分别进行测定，以待测元素的质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，分别绘制标准曲线。用空白溶液进行10次连续测定，按照测定结果标准偏差的3倍计算检出限，各元素质量浓度系列、线性范围、回归方程和相关系数，见表1;石墨炉原子吸收分光光度计测定条件，见表2。

1.3.1.3 样品分析

应用建立好的方法对样品分别进行铅、镉、铬元素的测定，每个样品做平行试验。

1.3.2 砷含量的测定

1.3.2.1 样品处理

党参前处理同“1.3.1.1”。测定时，称取0.3000g试验样品置于100mL锥心瓶中，加入20mL硝酸、4 mL高氯酸和1.25mL硫酸，放置过夜后置于电热板上加热消解至消解完全，冷却后加水25mL，蒸发至冒硫酸白烟，冷却，用水转入25mL容量瓶中，加入硫脲-抗坏血酸溶液（50g/L）2mL，补水至刻度。同时，做试剂空白试验和加标回收试验。

1.3.2.2 标准曲线绘制

吸取浓度为1000mg/L的砷标准储备溶液，用水逐级稀释至1 mg/L，再分别吸取1mg/L的砷标准使用液0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.5mL置于25mL容量瓶中，各加入硫酸溶液（1+9）12.5mL，硫脲-抗坏血酸溶液（50 g/L）2 mL，用水定容，混匀。此标准系列溶液的浓度分别为0、2、4、6、8、10、20?g/L。按照仪器工作条件对校准溶液系列分别进行测定，以待测元素的质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，分别绘制标准曲线。用空白溶液进行10次连续测定，按照测定结果标准偏差的3倍计算检出限，线性范围是0～20?g/L，回归方程为y=132.5x+2.189，相关系数为0.9999，检出限为0.01 mg/kg。

原子荧光光度计测定条件为：负高压290V，灯电流50mA，载气流量400mL/min，屏蔽载气流量1000mL/min，原子化器高度8mm，读数时间15s。

1.3.2.3 样品分析

应用建立好的方法对样品分别进行砷元素的测定，每个样品做平行试验。

1.3.3 汞含量的测定

1.3.3.1 樣品处理

党参前处理同“1.3.1.1”。测定时，称取约0.3g试验样品置于微波消解罐，加入5mL硝酸和2mL过氧化氢，按照设定的消解程序进行消解。消解完毕后，于电热板上80℃加热，赶去棕色气体，取出消解内罐，冷却后，用水定容至25mL，混匀待测。同时，做试剂空白试验和加标回收试验。

微波消解程序：功率1600W，先以30min将温度升至80℃，保持5min;再以30min将温度升至120℃，保持7min;再以30min将温度升至160℃，保持5min。

1.3.3.2 标准曲线绘制

吸取浓度为1000mg/L的汞标准储备溶液，用重铬酸钾-硝酸溶液（0.5g/L）逐级稀释至0.1mg/L，再分别吸取0.1mg/L的汞标准使用液0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25mL置于25mL容量瓶中，用硝酸溶液（1+9）定容，混匀。此标准系列溶液浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg/L。按照仪器工作条件对校准溶液系列分别进行测定，以待测元素的质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，分别绘制标准曲线。用空白溶液进行10次连续测定，按照测定结果标准偏差的3倍计算检出限，线性范围是0～1.0μg/L，回归方程为y=1318x+12.89，相关系数为0.9999，检出限为0.003mg/kg。

原子荧光光度计测定条件为：负高压320V，灯电流15mA，载气流量400mL/min，屏蔽载气流量1050mL/min，原子化器高度10mm，读数时间14s。

1.3.2.3 样品分析

应用建立好的方法对样品分别进行砷元素的测定，每个样品做平行试验。

1.3.4 镍、铜含量的测定

1.3.4.1 样品处理

党参前处理同“1.3.1.1”。称取约0.3g试验样品置于微波消解罐，加入7mL硝酸，放置过夜，再加入2mL过氧化氢按照设定的消解程序进行消解。消解完毕后，于电热板上赶酸至1～2mL时取下，冷却后，用0.5%硝酸溶液定容至25mL，混匀待测。同时，做试剂空白试验和加标回收试验，以确保结果准确。

微波消解程序：采用温度控制模式，先以6min将温度升至130℃，保持8min;再以5min将温度升至160℃，保持12min;再以5min将温度升至195℃，保持15 min。

1.3.4.2 标准曲线绘制

吸取浓度为1000mg/L的镍标准储备溶液，使用5%硝酸溶液逐级稀释至质量浓度为0、0.25、1.00、2.50、4.00、5.00μg/mL;吸取浓度为1000mg/L的铜标准储备溶液，使用5%硝酸溶液逐级稀释至质量浓度为0、0.1、0.2、0.5、0.8、1.0μg/mL。按照仪器工作条件对标准系列溶液进行测定，以质量浓度为横坐标，分析谱线的净强度为纵坐标，绘制标准曲线。用空白溶液进行10次连续测定，按照测定结果标准偏差的3倍计算检出限，镍的线性范围是0～5.0μg/mL，回归方程为y=23.847x-0.0123，相关系数为0.9987，检出限为0.5mg/kg;铜的线性范围为0～1.0μg/mL，回归方程为y=34.335x-0.0421，相关系数是0.9991，检出限为0.2mg/kg。

ICP-AES测定条件：高频发射功率1150W;等离子气流量15L/min;辅助气流量0.5L/min;雾化器气体流量0.65L/min;气流量0.5L/min;分析泵速：50r/min;积分时间为长波5s、短波15s。

1.3.3.3 样品分析

应用建立好的方法对样品分别进行镍元素的测定，每个样品做平行试验。

2 结果与分析

各元素的样品测定结果，见表3。党参作为药品，评价的标准主要有《中国药典》（2020版）、《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》（WM/T 2-2004）[23]和《Traditional Chinese Medicine-Determination of heavy metals in herbal medicines used in Traditional Chinese Medicine》（ ISO 18664-2015）[24]。其中，《中国药典》（2020版）无重金属限量要求;WM/T 2-2004规定了铅（Pb）、镉（Cd）、汞（Hg）、铜（Cu）、砷（As）这5种元素的限量值;ISO 18664-2015未规定铜的限量要求，其余元素种类和限量值同WM/T 2-2004。

按前言所述，我国拟将党参作为既是食品又是中药材物质来管理，故制定其重金属的限量要求是当前需要解决的现实问题。按照《中华人民共和国食品安全法》第四十六条规定：食品生产企业应当就原料采购、原料验收等方面制定并实施控制要求，保证所生产的食品符合食品安全标准。重金属限量是食品安全国家标准的重要组成部分，参考药品的标准来要求存在法规的逻辑性衔接障碍，这是因為食品领域的重金属污染限量值要求来自于严格的安全性评价。目前，我国主要根据生产工艺的需要以及我国居民的膳食结构模式来建立风险评估模型，并以平均每日摄入量和危害商值为指标进行系统的风险评估，在确保食用安全的前提下确定其限量值。GB 2762-2017[25]是我国重金属污染限量的食品安全国家标准，其列出了7种食品中需要控制限量的重金属，分别是铅、镉、汞、砷、锡、镍、铬，对于铜的限量标准不做要求，锡仅对包装含锡样品做要求。当前，GB 2762-2017并未对党参的污染物限量值做出要求，故摸清底数尤为重要。为了探求党参中污染物的情况，本研究测定了铅、镉、汞、砷、镍、铬、铜这7种重金属的含量，希望为进一步制定相关食品安全国家标准提供数据支撑。

WM/T 2-2004规定的党参中铅、镉、总汞、铜、总砷的方法均为2003年版本，样品前处理为干法和湿法消解，非常耗时。本实验参照了最新的食品安全国家标准，即铅的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12-2017）[26]第一法、镉的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中镉的测定》（GB 5009.15-2014）[27]、汞的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》（GB 5009.17-2014）[28]第一篇第一法、砷的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》[29]（GB 5009.11-2014）第一篇第二法、镍和铜的测定方法参照《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268-2016）[30]第二法、铬的测定方法参照了《食品安全国家标准 食品中铬的测定》（GB 5009.123-2014）[31]，以此对样品质量、前处理条件、仪器设备条件等进行了优化和摸索。同时，试验还特别采用了微波消解技术，使试验效果更快速，可为研究者提供比较优化的选择。

3 结论

本研究采集了太行山脉附近6个县的48份党参样品，对7种重金属污染物情况进行了测定，以期为下一步食品安全标准的制定提供数据支撑。其中，铅的含量范围是0.28～0.97mg/kg、镉的含量范围是0.044～0.54mg/kg、铬的含量范围是ND（检出限）～0.098mg/kg、砷的含量范围是ND～0.65mg/kg、汞的含量范围是ND～0.009mg/kg、镍的含量范围是ND～1.4mg/kg、铜的含量范围是5.71～10.1mg/kg。本实验参照了最新的食品安全国家标准检测方法，对样品质量、前处理条件、仪器设备条件等进行了优化和摸索，特别是采用了微波消解技术，试验效果更快速，可为研究者提供比较优化的选择。

参考文献：

[1] 中华人民共和国药典[M].中国医药科技出版社，国家药典委员会，2020：293-294.

[2] 黄璐琦，腾训辉，刘根喜.党参生产加工适宜技术[M].北京：中国医药科技出版社，2017：2-3.

[3] 徐飞飞，王梓林，王洁，李钦青，田雅娟，楚世峰，贺文彬.党参-茯苓-甘草水提物对学习记忆障碍小鼠的抗氧化及免疫调节功效评价[J/OL].现代食品科.技：1-10[2020-12-28].https：//doi.org/10.13982/j.mfst.1673-9078.2021.01.0647.

[4] 李思维，卫倩倩，宋宵，等.党参多糖的抗氧化及降糖活性研究[J].临床医学研究与实践，2020，5（32）：8-11. DOI：10.19347/j.cnki.2096-1413.202032003.

[5] 马铭，白瑞斌，刘景龙，等.3种党参提取物体外抗氧化活性探究[J].中成药，2020，42（09）：2514-2517.DOI：10.14164/j.cnki.cn11-5581/r.2017.07.080.

[6] Yuan-Feng Zou， Yan-Yun Zhang， Berit Smestad Paulsen， et al. Structural features of pectic polysaccharides from stems of two species of Radix Codonopsis and their antioxidant activities[J]. International Journal of Biological Macromolecules，2020， 159：704-713.

[7] 王明月，刘春艳，马贤德，等.潞党参对光老化小鼠皮肤组织中ERK1/2、AKT表达的实验研究[J].中华中医药学刊，2020，38（07）：251-254.DOI：10.13193/j.issn.1673-7717.2020.07.059.

[8] Gao Zhenzhen， Zhang Chao， Jing Lirong， et al. The structural characterization and immune modulation activitives comparison of Codonopsis pilosula polysaccharide （CPPS） and selenizing CPPS （sCPPS） on mouse in vitro and vivo[J]. International Journal of Biological Macromolecules，2020， 160：814-822.

[9] Yan Meng， Yujie Xu， Cong Chang， et al. Extraction， characterization and anti-inflammatory activities of an inulin-type fructan from Codonopsis pilosula[J]. International Journal of Biological Macromolecules，2020， 163：1677-1686.

[10] 刘雪枫，乔婧，高建德，等.党参水煎液对大鼠溃疡性结肠炎的抗炎作用及机制[J].中兽医医药杂志，2020，39（05）：21-25.DOI：10.13823/j.cnki.jtcvm.1986.02.043.

[11] 张骏，胡熙曦，胡俊杰，等.基于网络药理学的党参治疗胃溃疡的分子机制研究[J/OL].中华中医药学刊：1-10[2020-12-28].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/21.1546.R.20201106.1534.010.html.

[12] Christian Bailly. Anticancer Properties of Lobetyolin， an Essential Component of Radix Codonopsis （Dangshen）[J]. Natural Products and Bioprospecting，2020，PP ：1-11.

[13] Tang Shuai， Liu Wei， Zhao Qianqian， et al. Combination of polysaccharides from Astragalus membranaceus and Codonopsis pilosula ameliorated mice colitis and underlying mechanisms[J]. Journal of ethnopharmacology，2020， 264：113280-113280.

[14] Yuan Shuai， Xu ChangYuan， Xia Jie， et al. Extraction of polysaccharides from Codonopsis pilosula by fermentation with response surface methodology[J]. Food Science & Nutrition，2020， 8（12）：6660-6669.

[15] Xie Qi， Sun Yuting， Cao Lanlan， et al. Antifatigue and antihypoxia activities of oligosaccharides and polysaccharides from Codonopsis pilosula in mice[J].Food & function，2020， 11（7）：6352-6362.

[16] Van-Dat Doan， Bao-An Huynh， Thanh-Danh Nguyen， et al. Biosynthesis of Silver and Gold Nanoparticles Using Aqueous Extract of Codonopsis pilosula Roots for Antibacterial and Catalytic Applications[J].Journal of Nanomaterials， 2020， 2020.

[17] 馮馨颖，吴景东，张小卿，刘春艳.潞党参对光老化小鼠皮肤组织中TNF-α，TNF-αRⅠ表达水平的研究[J].实用中医内科杂志，2020，34（07）：59-62+145-146.DOI：10.13729/j.issn.1671-7813.Z20191199.

[18] 温芳，舒鹏.黄芪-党参药对治疗胃癌的网络药理学研究[J/OL].中华中医药学刊：1-18[2020-12-28].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/21.1546.R.20200817.1233.156.html.

[19] 徐飞飞，田雅娟，李钦青，等.酸枣仁-茯苓-党参水提物对小鼠睡眠的改善作用及机制研究[J/OL].食品工业科技：1-14[2020-12-28].https：//doi.org/10.13386/j.issn1002-0306.2020070005.

[20] Wan Lu， Zhang Qing， Luo Hongbin， et al. Codonopsis pilosula polysaccharide attenuates Aβ toxicity and cognitive defects in APP/PS1 mice[J]. Aging （Albany NY）， 2020， 12（13）：13422-13436.

[22] 张惠琴.党参配方颗粒剂的制备工艺及其对高尿酸大鼠作用的研究[D].西北大学，2020：20-30.

[22] 孔丹丹，李歆悦，闫卉欣，等.药食两用植物药中重金属污染及其健康风险评估模型的建立——以黄芪、党参、昆布为例[J].中国中药杂志，2019，44（23）：5042-5050.DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20191016.201.

[23] 中华人民共和国商务部.《中华人民共和国外经贸行业标准 药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》（WM/T 2-2004）[S].北京：中国标准出版社，2005：1-2.

[24] International Organization for Standardization. ISO 18664-2015， Traditional Chinese medicine-determination of heavy metals in herbal medicines used in traditional Chinese medicine[S]. Switzerlan： IHS，2015.

[25] 中华人民共和国国家卫生计划生育委员会 国家食品药品监督管理总局.《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762-2017）[S].北京：中国标准出版社，2017：1-17.

[26] 中华人民共和国国家卫生计划生育委员会 国家食品药品监督管理总局.《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12-2017）[S].北京：中国标准出版社，2017：1-4.

[27] 中华人民共和国国家卫生计划生育委员会.《食品安全国家标准 食品中镉的测定》（GB 5009.15-2014）[S].北京：中国标准出版社，2014：1-4.

[28] 中华人民共和国国家卫生计划生育委員会.《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》（GB 5009.17-2014）[S].北京：中国标准出版社，2014：1-7.

[29] 中华人民共和国国家卫生计划生育委员会.《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》（GB 5009.11-2014）[S].北京：中国标准出版社，2014：4-6.

[30] 中华人民共和国国家卫生计划生育委员会 国家食品药品监督管理总局.《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》（GB 5009.268-2016）[S].北京：中国标准出版社，2016：5-14.

[31] 中华人民共和国国家卫生计划生育委员会.《食品安全国家标准 食品中铬的测定》（GB 5009.123-2014）[S].北京：中国标准出版社，2014：1-4.

基金项目：山西省重点研发计划项目（201903D211009）。

作者简介：巩强（1978-）（ORCID：0000-0002-0628-5727），男，高级工程师，硕士，研究方向为食品安全检验。