AAS法测定铜仁地区丹参药材中5种重金属元素的含量

周 斌 龚安慧 刘盼盼 王元辉 舒 娟 丁 杰 蓝 丽

AAS法测定铜仁地区丹参药材中5种重金属元素的含量

周 斌1,2龚安慧1刘盼盼1王元辉2舒 娟2丁 杰3蓝 丽3

（1.贵州健康职业学院，贵州 铜仁 554300；2.铜仁市食品药品检验所，贵州 铜仁 554300；3.中国科技开发院广西分院，广西 南宁 530022）

：通过本科研项目实施，研究铜仁地区的丹参药材中药典规定测定的5种重金属元素的污染情况。：采用原子吸收分光光度法（AAS法）测定铜仁地区的丹参药材中铅、镉、砷、汞和铜元素的含量。：结果表明铜仁主要丹参产区丹参药材中，铅的含量为0.50 mg/kg～3.93 mg/kg；镉的含量为0.07 mg/kg～0.53 mg/kg；砷的含量0.10 mg/kg～0.59 mg/kg；各样品中均未检测出汞元素；铜的含量为12.66 mg/kg～18.96 mg/kg，即重金属铅、砷、汞和铜的含量远低于标准规定值，而石阡的2批药材中镉元素含量超标。：该方法可为丹参及中药材重金属的测定提供参考，初步分析铜仁地区丹参主要产地丹参药材重金属污染情况，为铜仁地区丹参药材的安全性评价和质量控制提供数据支持。

铜仁地区；丹参；重金属；原子吸收分光光度法；微波消解

引言

丹参又名赤参、紫丹参、红根等，为唇形科多年生植物丹参（Salviae miltiorrhiza Bge.）的干燥根及根茎，春、秋二季采挖，除去泥沙，干燥。主要含脂溶性的二萜类成分和水溶性的酚酸成分，还含黄酮类、三萜类、甾醇等其他成分，药用历史悠久，有祛瘀止痛、活血通经、清心除烦的功效，临床应用十分广泛，是多种中成药的成方原料，如复方丹参滴丸、丹参片等，市场缺口较大[1]。丹参是我国大宗常用中药材之一，野生丹参常生于山坡草地林边道旁，或疏林干燥地上。目前市场上丹参多为栽培，全国大部分地区均有，主产于四川、安徽、江苏、河南、山西等地。每年需求量在30 000万千克以上，而且以5%的速度增长，出口量也不断增加。由于受产地、气候和生态环境等影响，各地丹参中药材中含主要成分差异较大，环境污染问题备受关注，由于目前环境污染日益严重，土壤中重金属污染导致中药中重金属含量超标，严重制约中药材质量和药效。颜慧等[2]利用电感耦合等离子体质谱的方法，指出丹参主要产地的药材重金属中，As、Hg含量不高，Cd、Pb含量个别超标，Cu含量超标现象相对普遍；而孟敏等[3]采用原子吸收方法等研究表明Cd含量超标严重，报道的结果不一，即丹参药材的检测方法亟待规范化。

铜仁地区盛产丹参，且丹参种植分布较广，主要分布在铜仁市松桃县正大镇、长兴堡镇、盘信镇、普觉镇；石阡县伍德镇地印村、龙塘镇、佛顶山国家级自然保护区；沿河县部分乡镇等地均有种植，通过比较不同产地药材的质量差异，现有能产丹参生产基地二个，松桃基地年产量约100吨，到2019年，已扩产至5 000多亩，估计年产量在300吨左右；石阡基地年产量约500吨，已初具规模。目前该地区丹参药材重金属污染情况尚未见报道。本文结合微波消解和原子吸收分光光度法（AAS法）测定铅、镉、砷、汞和铜5种重金属的含量[4]，评价不同生长年限、铜仁地区不同产地生长的丹参药材的重金属污染情况，以期建立丹参药材重金属含量检测方法，同时初步分析铜仁地区丹参主要产地丹参药材重金属污染情况，为铜仁市丹参种植提供科学的依据，以提高产品质量和生产效益，促进地方经济发展，保证广大人民群众用药安全有效，为铜仁地区丹参药材的安全性评价和质量控制提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器

万分之一电子天平（AY-120），石墨电热板（EH45），微波消解散仪（WX-4000），原子吸收分光光度计（日本岛津AA-6300C），原子吸收分光光度计（PE AAnalyst400），氢化物发生器（LZB-3）。

1.1.2 试剂

铅（Pb）（国家标准样品GSB04-1742-2004）、镉（Cd）（国家标准样品GSB04-1721-2004）、砷（As）（国家标准样品GSB04-1714-2004）、汞（Hg）（国家标准样品GSB04-1729-2004）单元素标准溶液质量浓度均为1000 ug/mL，购自国家有色金属及电子材料分析测试中心；铜（Cu）（GBW（E）080264（11062））单元素标准溶液购自中国计量科学研究院。硝酸（国药集团化学试剂有限公司，10014508）、高氯酸（天津市鑫源化工有限公司，20130202）、碘化钾（西陇化工股份有限公司，1301262）、抗坏血酸（国药集团化学试剂有限公司，130503）、盐酸（国药集团化学试剂有限公司，10011008）、硼氢化钠（天津市光复精细化工研究所，20130402）、高锰酸钾（衡阳市凯信化工试剂有限公司，110600）、硫酸（国药集团化学试剂有限公司，10021608）及盐酸羟胺（天津市光复科技发展有限公司，20120526）均为优级纯。水为贵阳娃哈哈昌盛饮料有限公司所产纯净水。

1.1.3 样品

样品来自铜仁主要丹参产区石阡、松桃等地，具体信息见表1。经鉴定为唇形科植物丹参（Salvia miltiorrhiza Bge.）的根。现场采挖鲜品丹参，当天除尽泥土、须根等杂质，于阴凉处自然阴干，打粉，备用。

表1 丹参样品信息表

1.2 方法

1.2.1 检测条件

铅、镉含量用石墨炉法检测，加热条件见表2；砷含量用氢化物法检测，汞含量用冷蒸气吸收法检测，检测条件见表3；铜含量用火焰法检测，检测波长为324.7 nm，采用空气-乙炔火焰。

表2 铅、镉检测条件表

表3 砷、汞检测条件表

1.2.2 标准贮备液的制备

精密量取适量铅、镉、砷、汞、铜的单元素标准溶液，均用2% HNO3溶液稀释成浓度为1 mg/mL 铅、1 mg/mL镉、1 mg/mL砷、1 µg/mL汞、10 µg/mL铜的标准贮备液，5 ℃贮存。

1.2.3 供试品溶液的制备

参照2020版《中国药典》四部2321通则下铅、镉、砷、汞、铜测定法进行测定，所用仪器符合使用要求（通则0406）。铅、镉、砷、汞、铜元素含量检测按照铅测定项下供试品溶液B法制备。汞元素含量检测按照汞测定项下供试品溶液B法制备。同法同时制备试剂空白溶液。

1.2.4 标准曲线的制备

参照2020版《中国药典》四部2321通则下铅、镉、砷、汞、铜测定法制备标准曲线。即分别精密量取铅、镉、砷、汞、铜标准贮备液配置成不同浓度标准溶液，测定吸收值，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。结果显示，铅元素线性范围为y=0.00505x+0.01060，相关系数R值为0.9992；镉元素线性范围为y=0.07911x+0.01441，相关系数R值为0.9977；砷元素线性范围为y=0.017982x+0.0062123，相关系数R值为0.9984；汞元素线性范围为y=68.660x+0.0016164，相关系数R值为0.9990；铜元素线性范围为y=0.16091x+0.0018226，相关系数R值为0.9983，表明丹参中5种金属元素线性关系良好，见图1和表4。

图1 铅、镉、砷、汞、铜线性回归方程图

表4 铅、镉、砷、汞、铜线性回归方程

2 结果与分析

2.1 样品中铅、镉、砷、汞、铜的含量测定

精密量取“2.3”项下制备的供试品溶液和试剂空白溶液，按照“2.4”项下测定铅、镉、砷、汞、汞吸光度，根据表4的标准曲线方程计算各样品中铅、镉、砷、汞、铜的含量，结果见表5。

根据2020版《中国药典》规定，铅不得过5 mg/kg；镉不得过0.3 mg/kg；砷不得过2 mg/kg；汞不得过0.2 mg/kg；铜不得过20 mg/kg。本实验检测结果显示，铅的含量为0.50 mg/kg～3.93 mg/kg；镉的含量为0.07 mg/kg～0.53 mg/kg；砷的含量0.10 mg/kg～0.59 mg/kg；各样品中均未检测出汞元素；铜的含量为12.66 mg/kg～18.96 mg/kg，即重金属铅、砷和铜的含量仅为标准规定值的31.60%、19.98%、80.02%、77.20%，远低于标准规定值，表明铅、砷、汞、铜含量符合规定。而镉元素含量为标准规定值的81.44%，且8号样（石阡龙塘大屯村）和12号样（石阡龙井）超出2020版《中国药典》规定的限度。

表5 丹参样品中铅、镉、砷、铜含量测定分析（n=12）

3 讨论

重金属进入人体与体内酶蛋白结合，导致蛋白酶变性失活，损害相关组织或者器官[5]。铜、汞、砷、隔、铅是《中国药典》（2020版）规定检查的重金属元素，其中铅是最常见的重金属元素之一，主要损害神经、消化系统及造血功能[6]；镉元素能造成肝脏、胃肠系统、肾脏病变、贫血[7]。本实验通过微波消解样品后，利用原子吸收分光光度法测定了铜仁地区不同产地、不同年限及野生和栽培丹参药材中重金属含量，该方法快速、准确、重复性高，为丹参重金属含量测定的有效检测方法。

丹参属于多年生草本植物，至少种植2年才可采收。同一地块连续种丹参，其自身会产生某些化学成分造成化感自毒作用，导致重金属在土壤和丹参中的积累[2]，土壤中微生物群落结构的改变[8]，抑制植株生长，严重影响药材质量。赵江红等[9]研究报道3年生丹参药材中铜元素含量高于2年生丹参药材中的铜元素含量，量随着年份和生物量的增加而有所积累。

4 结论

从检测1年～3年生的丹参药材中重金属积累情况，除石阡龙塘大屯村和石阡龙井采集的3年生丹参药材中隔元素含量超标外，1年～2年生的丹参药材均无镉、铜、汞、铅、砷元素污染，推测随着丹参生长年限的增加，导致镉、铜元素的积累，同时暗示石阡地区可能存在镉元素污染，有利于指导石阡地区优质丹参的种植及施肥。同时，本研究可为铜仁地区丹参及中药材重金属的测定提供参考，初步分析铜仁地区丹参主要产地丹参药材重金属污染情况，为铜仁地区丹参药材的安全性评价和质量控制提供数据支持。

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Determination of Five Heavy Metal Elements in Salvia Miltiorrhiza in Tongren Area by AAS

: Through the implementation of this scientific research project, the pollution of five heavy metal elements determined by the Chinese Pharmacopoeia of Salvia miltorrhiza in Tongren area was studied.: The contents of lead, cadmium, arsenic, mercury and copper elements in Salvia miltiorrhiza from Tongren were determined by atomic absorption spectrophotometry (AAS).: The results indicated that the content of lead in Salvia miltiorrhiza from tongren was 0.50 mg/kg～3.93 mg/kg. The content of cadmium ranged from 0.07 mg/kg to 0.53 mg/kg. The content of arsenic ranged from 0.10 mg/kg to 0.59 mg/kg. No mercury element was detected in all samples. The content of copper ranged from 12.66 mg/kg～18.96 mg/kg, that is, the content of heavy metals lead, arsenic, mercury and copper were far below the standard value, while the content of cadmium in shiqian's two batches of crude drugs exceeded the standard.: This method can provide a reference for the determination of heavy metals in Salvia miltiorrhiza and traditional Chinese medicine, and preliminarily analyze the heavy metal pollution of Salvia miltiorrhiza from the main producing areas in Tongren area, providing data support for the safety evaluation and quality control of Salvia miltiorrhiza in Tongren area.

Tongren area; Salvia miltiorrhiza; heavy metal; atomic absorption spectrometry; microwave reduction

R284

A

1008-1151(2022)11-0049-04

2022-07-29

铜仁市丹参质量研究（铜市科研﹝2014﹞101 号）。

周斌（1982－），男，贵州健康职业学院药学系主任，教授，副主任药师，从事化学药品及中成药制剂质量分析研究。

丁杰（1989－），女，广西桂林人，中国科技开发院广西分院环境保护工程师，硕士，从事环境保护、环境检测、科技咨询工作。