贵州铁皮石斛、金钗石斛中农药残留、重金属及有害元素含量分析

谭道鹏，卢 叶，刘桂岚，陆安静，秦 琳，鲁艳柳，孙墅东，曾 鉴，王 奥，何芋岐

(1.遵义医科大学 药学院暨基础药理教育部重点实验室，贵州 遵义 563099；2.遵义市产品质量检验检测院，贵州 遵义 563099；3.安龙县西城秀树农林责任有限公司，贵州 兴义 562400；4.贵州首草健康发展有限公司，贵州 兴义 562400)

中药材中的农药残留和重金属及有害元素含量一直是中药材被诟病的一个问题。2020版《中国药典》[1]对中药材中的33种禁用农药残留和5种重金属及有害元素(铅、镉、砷、汞、铜)做出了规定一度引来业内广泛讨论。然而，从社会发展的趋势看，中药材的质量控制(包括农药残留和重金属及有害元素等指标)要求将会越来越高，尽早关注影响中药材质量的源头是行业健康发展的根本所在，而广泛的分析中药材农药残留和重金属及有害元素含量也是全面了解其质量情况的主要工作任务。

石斛是我国的传统名贵中药材，最早记载于《神农本草经》，列为上品，具有“益胃生津、滋阴清热”之功效，可用于热病津伤，口干烦渴，胃阴不足，食少干呕，病后虚热不退，阴虚火旺，骨蒸劳热，目暗不明，筋骨痿软等症[2]。石斛是多基源中药材，其中以金钗石斛和铁皮石斛是最主要的两种石斛药材来源[3-11]。石斛历来被广泛用作滋补类中药材，有“九大仙草之首”的美誉。滋补类中药材的长期频繁使用一直存在农药及重金属及有害元素残留在体内蓄积的担忧，没有科学证据的质疑一方面为影响到中药材的临床正常合理应用，另一方面也会对中药产业的发展造成不良影响。近年来，贵州大量发展石斛产业，并将其列为十二大农村革命产业之一。对于石斛类药材中的农药残留检测分析已有研究报道[12-17]，但这些报道中对农药残留的检测种类有限，不能全面反映石斛药材中的农药残留情况。为此，本文对贵州主要石斛基地的铁皮石斛和金钗石斛药材中的48种农药残留和5种重金属及有害元素进行含量测定分析，并与浙江铁皮石斛进行对比，有助于科学评价贵州铁皮石斛和金钗石斛的品质，给消费者提供科学数据参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料 铁皮石斛Dendrobiumofficinale及金钗石斛D.nobile样品分别采集于贵州及浙江主要种植基地，样品经作者鉴定，具体信息见表1。

表1 不同来源石斛样品信息

1.2 仪器与试剂 农药残留检测用试剂：甲胺磷、杀虫脒、涕灭威、克百威、灭线磷、地虫硫磷、硫环磷、内吸磷、硫线磷、磷胺、苯线磷、水胺硫磷、甲拌磷、苯线磷亚砜、苯线磷砜、氯磺隆、甲磺隆、胺苯磺隆、久效磷、治螟磷、甲拌磷、α-硫丹、β-硫丹、γ-硫丹、δ-硫丹、特丁硫磷、甲基对硫磷、甲拌磷亚砜、甲拌磷砜、艾氏剂、对硫磷、三氯杀螨醇、甲基异硫磷、氟虫腈亚砜、特丁磷砜、氟虫腈、甲基硫环磷、狄氏剂、4,4'-滴滴涕、氟虫腈砜、2,4'-滴滴涕、除草醚、4,4'-滴滴滴、4,4'-滴滴涕、硫丹硫酸酯、蝇毒磷等(质量浓度分别为100 μg/mL的液态标准物质)购自Bepure公司。C-18、石墨化炭黑、N-丙基乙二胺、碱性氧化铝、酸性氧化铝、硅藻土(德国CNW公司)；超纯硅胶(加拿大Silicycle公司)；弗罗里硅土(美国WZ.der.Floridin公司)；无水硫酸镁(西陇化工股份有限公司)；甲醇、丙酮、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷(德国默克公司)；超纯水由Milli-Q Direct 8 超纯水仪制备。

重金属及有害元素检测用试剂均为优级纯，水为GB/T 6682规定的一级水。试剂硝酸(HNO3)；氩气(Ar)：纯度≥99.99%；氦气(He)：纯度≥99.995%；硝酸溶液(5+95)：量取50 mL 硝酸，缓慢加入950 mL 水中，混匀。元素标准储备液(1000mg/L)：铅、镉、砷、汞、铜多元素标准储备液购自Bepure公司。

超高效液相色谱三重四级杆串联质谱仪(Waters；C18柱2.1 mm×100 mm，1.7 μm)；气相色谱串联质谱仪(Agilent；色谱柱：TG-5MS 30m×0.25 mm×0.25 μm)；电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS, Thermo Fisher)；AFS-933原子荧光光谱仪；MDS-15微波消解仪，配有聚四氟乙烯消解内罐；Sigma高速离心机；Organomation氮吹仪；METTLER TOLEDO电子天平，HT-200多管涡旋混匀仪，微孔滤膜(0.2μm)。

2 方法

2.1 农药残留检测

2.1.1 样品处理 供试品(过三号筛)，精密称定，置50 mL的聚苯乙烯具塞离心管中，加15 mL的1%冰醋酸溶液，涡旋使药粉充分浸润，放置30 min，精密加入乙腈10 mL，渴旋使混 匀，置振荡器上以500次/min剧烈振荡5 min，加入无水硫酸镁与无水乙酸钠的混合粉末(4∶1)7.5 g，立即摇散，再置振荡器上剧烈振荡3 min，于冰浴中冷却10 min，以4 000 r/min离心5 min，取上清液9 mL，置装有净化材料的固相萃取化管中(含N-丙基乙二胺300 mg，无水硫酸镁900 mg，十八烷基硅烷键合硅胶300 mg，石墨化碳黑90 mg，硅胶 300 mg)，涡旋混匀，置振荡器上剧烈振荡5 min使净化完全，离心5 min，精密吸取上清液2 mL，置氮吹仪上于40 ℃ 水浴浓缩至约0.4 mL，加乙腈稀释至1.0 mL，涡旋混匀，滤过，取续滤液，即得。

2.1.2 标准溶液的配制 (1)吸取含30种农药混合标准品(质量浓度分别为100 μg/mL)1 mL，置10 mL容量瓶中，以甲醇定容配置成10μg/mL的储备液，再从10 μg/mL的混合储备液中吸取1 mL用甲醇稀释至10 mL，得到1μg/mL的中间储备液。(2)标准工作液配置：将储备液分别以甲醇和基质液逐级稀释成浓度为5、10、50、100、500 ng/mL的标准溶剂工作液和标准基质工作液。

2.1.3 液质联用色谱及质谱参数 色谱柱型号为Accucore aQ(150 mm×2.1 mm，2.6μm)，柱温为35 ℃；流速为0.3 mL/min，进样量为10 μL；以0.1%甲酸溶液(内含0.1 g/L甲酸铵)和乙腈为流动相梯度洗脱(见表2)。

表2 梯度洗脱条件

串联质谱分析条件为电喷雾离子源，正离子扫描模式，全扫描确定母离子峰，扫描子离子(MS/MS)模式确定子离子，并手动调谐优化锥孔电压及碰撞能量具体质谱参数见表3。

表3 液质联用质谱参数

续表

2.1.4 气质联用色谱条件及质谱参数 色谱柱升温程序：60 ℃保持1.5 min，然后以25 ℃/min程序升温至90 ℃,保持1.5 min，然后以25 ℃/min程序升温至180 ℃，以5 ℃/min程序升温至280 ℃；以20 ℃/min程序升温至290 ℃；载气：He，纯度≥99.999 %，分压：0.5 MPa 模式：恒流流速：1.2 mL/min碰撞气：Ar，分压：0.4 Psi；进样口温度：270 ℃；进样量：1μL；进样方式：不分流进样；检测器：质谱检测器(MSD)；接口温度：280 ℃；溶剂延迟：5 min；电离模式：EI源；离子源温度：300 ℃；质谱参数见表4。

表4 气质联用质谱参数

续表

2.2 重金属及有害元素检测

2.2.1 样品处理 取供试品粉末(过三号筛)0.5g，精密称定，置消解罐中，加入8～8 mL硝酸，放置1 h，将消解罐置微波消解系统中消解，待消解罐完全冷却后开启内盖，并加少量水冲洗内盖合并入消解罐内，再将消解罐140 ℃加热30 min，将消解液转至50 mL的容量瓶中，加水定容至刻度，作为待测溶液。空白试样同法操作。

2.2.2 标准溶液配制 系列混合标准溶液：准确吸取适量的镉、铅、砷、铜、汞等单元素标准储备液，以硝酸溶液(5+95)逐级稀释成系列混合标准溶液，并转至洁乙烯瓶中备用，各元素浓度见表5。

表5 重金属及有害元素系列混合标准溶液

2.2.3 仪器条件 ICP-MS条件：等离子体气流量为15 L/min；射频功率为1 500 W；载气流量为0.80 L/min；氦气流量为4 mL/min；辅助气流量为0.40 L/min；雾化器温度：2 ℃；雾化器：同心圆；采集模式：跳峰；测定点数1～3；检测方式：自动；重复次数：2～3次。

原子荧光光谱仪参考条件光电倍增管负高压：240 V；泵空心阴极灯电流：30 mA；原子化器温度：300 ℃；载气流速500 mL/min；屏蔽气流速1000 mL/min。

2.3 数据处理 将检测分析得到的农药残留和重金属及有害元素含量测定结果导入Excel中整理，利用R语言中自带的ggplot 数据包进行作图分析。

3 结果

本文依据2020版《中国药典》对贵州主要石斛基地的铁皮石斛和金钗石斛及浙江雁荡山的铁皮石斛进行了48种农药残留及5种重金属及有害元素的检测分析，结果显示通过气质联用检测分析的包括久效磷、治螟磷、甲拌磷、α-硫丹、β-硫丹、γ-硫丹、特丁硫磷、δ-硫丹、甲基对硫磷、甲拌磷亚砜、甲拌磷砜、艾氏剂、对硫磷、三氯杀螨醇、甲基异硫磷、氟虫腈亚砜、特丁磷砜、氟虫腈、甲基硫环磷、狄氏剂、4,4'-滴滴伊、氟虫腈砜、硫丹、2,4'-滴滴涕、除草醚、4,4'-滴滴滴、4,4'-滴滴涕、硫丹硫酸酯、蝇毒磷、地虫硫磷在内的30种农药含量均低于检测限，结果为未检出。另外采用液质联用检测分析的有18种甲胺磷、杀虫脒、涕灭威、克百威、灭线磷、地虫硫磷、硫环磷、内吸磷、硫线磷、磷胺、苯线磷、水胺硫磷、甲拌磷、苯线磷亚砜、苯线磷砜、氯磺隆、甲磺隆、胺苯磺隆中除地虫硫磷外均检测出，但其含量均低于2020版《中国药典》规定的限度，检测结果为合格，具体数值见表6。

对不同产地铁皮石斛和金钗石斛药材中的铅、镉、砷、铜、汞5种重金属及有害元素的分析检测结果显示其含量均低于2020版《中国药典》规定的铅不得过5 mg/kg，镉不得过1 mg/kg，砷不得过2 mg/kg，铜不得过20 mg/kg，汞不得过0.2 mg/kg的限量要求，检测结果为合格(见表6，7)。

表6 铁皮石斛和金钗石斛中检测到的农药残留

表7 铁皮石斛和金钗石斛中检测到的重金属及有害元素含量

4 讨论

贵州省中药资源丰富，中药材产业是贵州省的经济支柱产业之一，尤其是石斛是贵州省近年来大力发展的重点中药材，附树或附石仿野生纯天然栽培方式成为贵州石斛的突出优势。然而，贵州石斛的品质优势不能仅仅表现在种植环境上，药材本身的有效成分高低，以及近些年要求全面检测的中药材中农药残留，重金属及有害元素的含量都是中药材品质的重要指标。

为此，本文对根据2020版《中国药典》中农药残留、重金属及有害元素含量的检测要求，对贵州省具有代表性的铁皮石斛和金钗石斛主要种植基地的石斛样品及浙江雁荡山铁皮石斛中的农药残留和重金属及有害元素含量进行了48种农药残留和5种重金属及有害元素的检验检测分析。检测结果显示，有31种农药残留均低于检测限，另有17种农药残留虽被检出，但其含量均远远低于2020版《中国药典》规定的限度。这说明规模化的石斛种植基地具有比较高的中药材品质管理观念，能够严格控制在种植环节的农药使用问题，因此整体上在这些基地石斛药材中的农药残留均低于《中国药典》的限度要求。另一方面，仍有17种禁用农药残留被检出，这说明在这些基地曾经使用过这些禁用农药，而其含量远低于限度要求，说明使用时间久远。因此，对于中药材中的农药残留要求不能仅在采收后的检测环节做要求，更应该注意严格控制禁用农药永不使用，才能真正达到绿色中药材的要求。

另外，对铅、镉、砷、汞、铜5种重金属及有害元素的检测分析结果也表明这些基地的石斛药材中重金属及有害元素也远低于《中国药典》中的限度要求，并且附树栽培与附石栽培石斛药材中的重金属及有害元素含量并无明显区别，这说明这些基地的土壤环境对石斛药材中的重金属及有害元素不构成影响，并且施肥安全也有保障。

综上所述，对贵州及浙江5个主要石斛种植基地中8个区域的铁皮石斛和金钗石斛抽样样本中农药残留，重金属及有害元素的检验检测结果说明大型种植基地的石斛药材品质在有害物质控制方面具有一定保障。