（土壤学专业论文）土壤—中草药重金属含量及中药中砷汞生物可给性研究.pdf

摘要 本论文通过对中草药种植区土壤、各生产阶段中草药及中成药样品的分析，旨在 揭示中药( 本文中指中草药和中成药) 外源重金属( 本文的主要研究对象为铅、镉、 砷、汞，砷因其对生物的毒性与重金属元素相似，为行文方便包括在“重金属”之列) 的主要来源；通过人工胃肠体外模拟系统( i nv i t r ot e s t ) 对中草药和中成药重金属的 人体生物可给性进行探索性研究；并在此基础上对中药中砷、汞对人体的健康风险进 行了初步的评价。主要研究结果如下： ( 1 ) 中草药种植区土壤重金属含量分析 通过预试验，筛选出硝酸一双氧水体系为土壤重金属铅、镉、砷、汞全量分析的 最适消解酸体系，采用高压密闭消解，石墨炉原子吸收法和氢化物发生一原子荧光光 谱法分别分析中草药种植区土壤样品中铅、镉、砷、汞含量。结果表明，各采样点土 壤样品铅、镉、砷、汞含量均符合或优于国家土壤环境质量标准二级标准。 ( 2 ) 中草药对土壤中重金属的富集及重金属主要来源分析 通过对中草药药用部位重金属富集系数的分析发现，不同中草药对重金属的富集 能力存在差异。各种中草药对于四种重金属的富集系数范围分别为铅：0 0 1 - - 0 0 7 ， 镉：0 2 0 - 1 1 7 ，砷：0 0 1 v 0 0 4 ，汞：0 7 2 2 9 7 。 对不同生产阶段中草药重金属含量的分析显示，绝大多数( 9 5 ) 草药样品的重 金属铅、镉、砷、汞含量低于药用植物及制剂外经贸绿色行业标准的相关限量标 准。在采收一晾晒、储运一加工和炮制过程中，约8 0 中草药重金属含量未表现出明 显变化( 如白芷、北沙参等) ，说明其所含重金属主要来自种植过程中对土壤中重金 属的吸收，且含量较低；而部分( 约2 0 ) 中草药在上述过程中重金属含量呈增加趋 势( 如知母、天花粉) ，说明这部分中草药在这一过程中容易受到外源重金属的污染， 特别是在加工、炮制阶段。 ( 3 ) 含雄黄、朱砂复方中成药中砷、汞含量分析 结果显示：含雄黄中成药样品中砷全量为9 9 x 1 0 2 - - 8 8 x 1 0 4m g k g ，均超过2 0 m g k g 的砷限量标准值；同时含雄黄、朱砂中成药中砷全量范围9 2 x 1 0 3 1 2 x 1 0 5m g k g ，汞全量为5 0 x 1 0 3 3 5 x 1 0 4m g k g ，均超过o 2m g k g 的标准值。 ( 4 ) 中草药一中成药中砷、汞生物可给性的研究 中草药中砷、汞生物可给性结果分析显示：不同中草药品种中砷、汞的生物可给 性差异较大。各中草药粉末样品中砷的胃阶段生物可给性范围为5 7 5 - - 8 5 3 1 ，小 肠阶段为7 8 4 - - - 一6 6 0 3 ；对于煎煮后样品，砷的胃阶段生物可给性范围为1 1 2 9 5 1 - 3 1 ，肠阶段为1 7 5 7 - - 4 4 1 9 ；对于中草药粉末中的汞，胃阶段生物可给性范 围为1 0 9 6 - - 6 8 0 4 ，肠阶段范围5 7 8 - - 4 3 1 l ；对于煎煮样品，胃阶段生物可 给性范围在5 2 4 - 4 6 3 7 ，肠阶段为2 4 8 2 3 0 7 。 含雄黄中成药砷的生物可给性在胃阶段为0 2 0 - - - 2 1 7 ，小肠阶段砷可给性在 0 2 6 - - 2 4 3 范围内；同时含雄黄、朱砂中成药中砷的生物可给性在胃阶段为 0 3 7 , - - - , 5 2 3 ，小肠阶段为0 3 6 - - 5 9 4 。汞的生物可给性在胃阶段为0 0 0 2 0 0 5 7 ，肠阶段砷可给性在0 0 0 2 - - - , 0 0 4 8 范围内。 ( 5 ) 中草药、中成药中砷、汞的健康风险初步评价 以世界卫生组织每日允许摄入量( a d i ) 为标准，对中草药中重金属人体风险评 价，结果表明：总体上砷、汞两元素，总量、肠阶段草药粉末可给含量及肠阶段煎煮 样品的可给含量所对应的人体健康风险依次降低。对于砷元素而言，由于中草药中较 高的砷可给性，即使经煎煮处理的某些样品，还是对人体的健康具有一定的风险；而 对于汞，由于其在中草药中可给性很低，所分析的样品中汞对于人体健康基本不存在 风险。 对含雄黄、朱砂等重金属矿物成分的中成药中砷、汞人体健康风险评价结果显示： 若以全量结果衡量，所有含雄黄的中成药均对人体健康具有巨大风险；以小肠阶段可 给砷含量评价，其数值与a d i 比值范围为1 1 2 - - 7 7 4 4 9 ，约7 0 的成药中可给砷 含量仍然足以威胁人体健康；对于同时含有雄黄和朱砂的中成药，其中可给砷与a d i 比例为1 4 8 - - - - 8 7 9 6 8 。对于汞虽然其全量高出限量标准数万至十数万倍，但对人 体风险很小。 关键词：中草药；中成药；铅、镉、砷、汞；生物可给性；人体健康风险评价 c o n c e n t r a t i o n so fh e a v ym e t a l si ns o i l s - - - c h i n e s eh e r b a lm e d i c i n e sa n d b i o a c c e s s i b i l i t yo fa r s e n i ca n dm e r c u r yi nt r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i c i n e s a u t h o r c h uz h u o - d o n g m a j o r ： s o i ls c i e n c e p r o f l i uw e n - j u s u p e r v i s o r p m 盈啪g 赢y i n a b s t r a c t 1 h ec o n c e n t r a t i o n so fa r s e n i c ( a s ) ，c a d m i u m ( c d ) ，m e r c u r y ( h g ) a n dl e a d ( p b ) i ns o i l ， c h i n e s eh e r b a lm e d i c i n e sa n dc l l i n e s ep a t e n tm e d i c i n e sw e r ei n v e s t i g a t e dr e s p e c t i v e l y f u r t h e r m o r e ，a ni nv i t r og a s t r o i n t e s t i n a ld i g e s t i o nt e s tw a su s e dt o 鹬s e s st h e b i o a c c e s s i b i l i t yo fa r s e n i ca n dm e r c u r yi ns o m ec h i n e s eh e r b a l m e d i c i n e sw h i c h a e c u m u m a t eh i g h e rc o n c e n t r a t i o n so fa r s e n i ca n dh ga n de a c hp a t e n tm e d i c i n e a f t e r g a s t r o i n t e s t i n a ld i g e s t i o n ，p r e l i m i n a r yh e a l t h 融s ka s s e s s m e n t ( h r a ) o fa r s e n i ca n d m e r c u r yw a sc o n d u c t e dc o m p a r i n gt oa d i ( a c c e p t a b l ed a i l yi n t a k e ) f r o mw h o ( w o r l d h y g i e n i co r g a n i z a t i o n ) t h er e s u l e ss h o w e da sf o l l o w s ： ( 1 ) c o n c e n t r a t i o n so f h e a v ym e t a l si ns o i l sf r o mh e r b a lm e d i c i n ec u l t i v a t e dr e g i o n s h n 0 3 h 2 0 2d i g e s t e da c i d i cs y s t e r mw a ss e l e c t e df o rt h eh i g h e rr e c o v e r yo fp b ，c d , a r s e n i ca n dh gu s i n gt h er e f e r e n c em a t e r i a l so fs o i l s o i ls a m p l e sw e r ed i g e s t e di nh i g h p r e s s u r ev e s s e l st om e a s u r et h ec o n c e n t r a t i o n so fa r s e n i c ，h g , p ba n dc d a r s e n i ca n dh g w e r ed e t e r m i n e d 淅n lh g - a f s ，p ba n dc dw e r em e a s u r e dw i t hg f - a a s c o m p a r e dw i t h e n v i r o n m e n t a lq u a l i t ys t a n d a r df o rs o i l s - - g b15 6 18 - 19 9 5 ，t h ec o n c e n t r a t i o n so fh e a v y m e t a l si ns o i l sf r o mh e r b a lm e d i c i n ec u l t i v a t e dr e g i o n sw e r el o w e rt h a nt h eq u a l i t y s t a n d a r di ic l a s sa n dd i dn o te x c e e dt h es a f e t yl i m i t a t i o n ( 2 ) 1 1 1 ec o n c e n t r a t i o n so fh e a v ym e t a l si nc l l i n e s eh e r b a lm e d i c i n e s n er e s u l t ss h o w e dt h a td i f f e r e n th e r b a lm e d i c i n eh a v ed i f f e r e n tb i o c o n c e n t r a t i o n f a c t o r t h ea r e ao f b i o c o n c e n t r a t i o nf a c t o rr e s u l tw e r e ：p b0 0 0 9 - - - 0 0 7 ，c d0 2 0 1 1 7 ， a r s e n i c0 0 0 8 - 0 0 4 ，h go 7 2 2 9 7 t h ec o n c e n t r a t i o n so fh e a v ym e t a l si nh e r b a lm e d i c i n e sf r o me a c hw o r k i n gp r o c e d u r e w e r ed e t e r m i n e d ，n l ec o n c e n t r a t i o n so ff o u rh e a v ym e t a l si nt h eg r e a tm a j o r i t y ( a b o u t9 5 ) o fh e r b a lm e d i c i n e sc o u l dm a t c hw i mg r e e ns t a n d a r d so fm e d i c i n a lp l a n t sa n dp r e p a r a t i o n s f o rf o r e i g nt r a d ea n de c o n o m y ( w m 2 t - 2 0 0 3 ) ，t h e r ew a sl i t t l ed i f f e r e n c ea m o n gt h e c o n c e n t r a t i o n so fh e a v ym e t a l si nh e r b a lm e d i c i n e sd u r i n gt h ew h o l ep r o c e s s h o w e v e r , t h ec o n c e n t r a t i o n so fp b ，c d ，a r s e n i ca n dh gi n c r e a e s di ns o m es a m p l e s ( a b o u t2 0 ) s a m p l es t e pb ys t e p t h e r e f o r e , t h ep r o c e s s i n gm a yb e c o m et h em a i ns o u r c eo fh e a v y m e t a l si ns o m eh e r b a lm e d i c i n e s ( 3 ) c o n c e n t r a t i o n so fa r s e n i ca n dh gi nt h ec h i n e s ep a t e n tm e d i c i n e sw i t l lr e a l g a ro r c i n n a b a r 1 1 l ec o n c e n t r a t i o n so fa r s e n i ca n dh gi nc h i n e s ep a t e n tm e d i c i n e 谢t 1 1r e a l g a ro r c i n n a b a rw e r e9 9 10 2 - - 1 2 x10 5m e , k ga n d5 0 x10 3 - - 3 5 x10 4m g k gr e s p e c t i v e l y , m u c h h i g h e rt h a nt h es t a n d a r d s ( w m 2 t - 2 0 0 3 ) ( 4 ) b i o a e e e s s i b i l i t yo f a r s e n i ca n dh gi nt r a d i t i o n a lc h i n e s em e d i e i n e s ( t c m s ) b i o a e c e s s i b i l i t i e so fa r s e n i ca n dh gi np o w d e ro fh e r b a lm e d i c i n e sw e r e5 7 5 8 5 31 a n dl0 9 6 - - - 6 8 0 4 a tt h eg a s t r i cp h a s e w e r e7 8 4 - - 6 6 0 3 a n d5 7 8 4 3 1 1 a ti n t e s t i n ep h a s er e s p e c t i v e l y m o r e o v e r , b i o a c e e s s i b i l i t i e so fa r s e n i ca n dh gi n t h eh o te x r e a c t a b l es o l i t i o no fh e r b a lm e d i c i n e sw e r e1 1 2 9 51 31 a n d5 2 4 4 6 3 7 a tt h es t o m a c hp h a s e a n dw e r e1 7 5 7 4 4 1 9 a n d2 4 8 2 3 0 7 a ti n t e s t i n e p h a s er e s p e c t i v e l y i ng e n e r a l ，b i o a e c e s s i b i l i t i e so fa r s e n i ca n dh gi nt h es t o m a c hp h a s e w e r eh i g h e rt h a nt h o e so fi n t e s t i n ep h a s e , a n da r s e n i ca n dh gs h o w e dh i g h e r b i o a c e e s s i b i l i t i e si nh e r b a lm e d i c i n ep o w d e rt h a ni nd e c o c t i o n s i i lc l l i n e s ep a t e n tm e d i c i n e sw i t hr e a l g a r , a r s e n i cb i o a c c e s s i b i l i t i e sw e r e0 2 0 2 17 i ns t o m a c hp h a s e , a n d0 2 6 2 4 3 i ni n t e s t i n ep h a s e i nc h i n e s ep a t e n t m e d i c i n e sw i t hb o t hr e a l g a ra n dc i n n a b a r , a r s e n i cb i o a c c e s s i b i l i t i e sw a s0 3 7 - 、- 5 2 3 i n s t o m a c hp h a s e ，a n d0 3 6 5 9 4 i ni n t e s t i n ep h a s e h gb i o a c c e s s i b i l i t i e sw e r e 0 0 0 2 0 0 5 7 i ns t o m a c hp h a s e , a n d0 0 0 2 o 0 4 8 i ni n t e s t i n ep h a s e ( 5 ) p r e l i m i n a r yh e a l t hr i s ka s s e s s m e n to f h e a v y m e t a l d si nt c m s t h eh e a l t hr i s ko fa r s e n i ca n dh gd e c r e a s e da c c o r d i n gt ot h er a n k i n g ：t o t a l c o n c e n t r a t i o n si nh e r b a lm e d i c i n e a v a i l a b l ec o n c e n t r a t i o n so fp o w d e r a v a i l a b l e c o n c e n t r a t i o n so fe x t r a c t a b l es o l u t i o no fh e r b a lm e d i c i n e s h gi nh e r b a lm e d i c i n e sh a d l i t t l er i s kt oh u m a nh e a l t h , b u ta r s e n i ci ns o m eh e r b a ls a m p l e ss h o w e dm u c hh i g h e rr i s kt o h u m a nh e a l t h a n di nm o s to f ( a b o u t7 0 ) c h i n e s ep a t e n tm e d i c i n e s ，a r s e n i cs h o w e dl l i g hh e a l t h r i s k , b u th gh a dl i t t l eh e a l t hr i s ht oh u m a n i nc o n c l u s i o n , t c m sc o u l db ec o n t a m i n a t e dw i t he x t e r i o rs o u r c eo fh e a v ym e t a l s f r o me v e r yw o r k i n gp r o c e d u r e s ，a n dt h ep r e p a r a t i o na n dp r o c e s s i n gp r o c e d u r ew e r et h e m a i ns o u r c 鹤o fh e a v ym e t a l sa c c u m u l a t e di ns o m eh e r b a lm e d i c i n e s r e a l g a ra d d e di n c h i n e s ep a t e n tm e d i c i n e sm a ym a k eas e r i o u sh e a l t hr i s kt oh u m a nb o d y h o w e v e r , t h e r e w a sn os i g n i f i c a n th e a l t hr i s ko fc h i n e s ep a t e n tm e d i c i n ew i t hc i n n a b a r k e yw o r d s ：c h i n e s eh e r b a lm e d i c i n e ；c h i n e s ep a t e n tm e d i c i n e ；l e a d ，c a d m i u m ，a r s e n i c a n dm e r c u r y ；, b i o a e e e s s i b i l i t yo fh e a v ym e t a l ；h e a l t hr i s ka s s e s s m e n t 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑兰垦盔些盘堂或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：蔼牟栋 签字日期：茹分年月?日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塑皇堡壅些盘堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权塑兰垦壅些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：稍牟袄 签字日期：乃p8 年莎月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名堋支自 导师签名：a l 夏雾l 签字日期：少一彩年月锣日 电话： 邮编： 土壤中草药重金属含量及中药中砷汞生物可给性研究 1 1 研究背景及意义 1 引言 中药是中华民族的瑰宝。其作为传统医学的重要组成，是数千年来我国人民与疾 病斗争的有力武器，而且时至今日仍然在防病、治病领域发挥着巨大的作用。随着人 类生活水平的提高和“回归大自然 的思潮的日益高涨，人们对传统医药也日益重视。 而且中药作为天然药物，因其毒副作用小、疗效好、标本兼治且使用安全而更受人们 的青睐，并逐渐被国际社会所接受。 世界卫生组织( w h o ) 的调查显示：世界范围内约7 0 8 0 的人口在治疗及保 健中使用草药i l j 。世界上已经有越来越多的国家逐步的开始了解和使用中医药，目前 全世界已有1 2 4 个国家和地区建立了各种类型的中医药机构，因此我国生产的中药及 其制剂的出口将面临极好的机遇【2 】。2 0 0 5 年1 1 月底，我国中药出口总额已达到7 3 4 亿美元。 然而，中草药在栽培、贮存和加工炮制过程中可能因受到不同程度的重金属污染 而影响其用药安全，而某些中成药也会因组方需要加入特定含重金属的矿物类药材。 重金属含量是中药的重要质量控制指标之，重金属等有害物含量超标也是我国中药 出口受阻的重要原因之一。重金属对人类健康的危害己引起世界各国的重视，许多国 家和地区对进口的中药中重金属含量提出了严格要求。我国中药及其产品在欧美等发 达国家已有因重金属超标被查扣的事件报道，对我国中药的国际声誉产生了极大的负 面影响。 由于重金属对人体具明显的毒害效应，而通过服用含重金属中药是重金属进入人 体的重要途径之一，故人们对中药重金属及其对人体的危害问题越来越重视。中药中 重金属的安全性评价研究，正成为毒理学、中药药理学、生物无机化学、环境化学等 众多学科的研究热点。可见，如何减少中药中的重金属含量，降低其对人体健康的威 胁成了亟待解决的问题。 针对中药中重金属问题，国内外相关学科学者已从多方面展开了研究。但大部分 研究集中在中药中重金属含量的分析。减少中药中重金属含量，降低重金属对人体威 胁要解决的首要问题是分析其中重金属的主要来源，而目前此方面研究尚不多见。有 关重金属的众多问题中，人们最为关心的往往是其对于人体的生物效应，而随着研究 的日渐深入、扩展，人们愈来愈清楚的认识重金属的生物效应及毒害程度与生物对其 的吸收利用，即生物有效性密切相关，故此对中药中重金属的人体生物有效性的研究 是十分必要的，丽国内此方面的研究刚刚开始。本文正是针对以上两个方面的问题开 展研究。 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 1 2 文献综述 1 2 1中药中重金属对人体的危害 2 0 世纪8 0 年代以来，随着生物无机化学的诞生和人类预防、治疗疾病的实际需 要，以及营养化学、毒理学和环境污染研究的深入，重金属对人类健康的影响日益受 到人们的关注。重金属通常是指比重在5 以上的金属。中国药典定义重金属为： 在实验条件下( p h = 3 5 ) 能与硫代已酰胺或硫化钠作用显色对的金属杂质。铅、镉、砷、 汞等是目前公认的对人体有害的重金属元素，中药中铅、镉、砷、汞进入人体将直接 影响治疗效果及用药安全，甚至危及患者的健康生命。 铅对神经系统、骨骼造血机能、消化系统及男性生殖系统等均有危害。特别是其 对神经毒性明显早于其它器官系统，同时，引起行为功能损害的铅浓度显著低于细胞 损害及形态改变所需的浓度。铅可以作用于中枢神经系统的不同部位，导致中枢神经 系统功能紊乱，引起末梢神经炎及运动和感觉障碍。特别是大脑处于神经系统发育敏 感期的儿童，对铅有特殊的敏感性。经常接触低浓度铅的人，当血铅浓度达到6 0 t t g m l 8 0l x g m l 时，就会出现头痛、头晕、疲乏、记亿力减退和失眠、食欲不振、 便秘、腹痛等消化系统的症状1 3 j 。 镉可抑制肝细胞线粒体氧化磷酸化过程，在体内可与含羟基、氨基、硫基的蛋白 质分子结合，对各种氨基酸脱羧酶、组氨酸酶、过氧化酶、脱氢酶等均有抑制作用， 从而使组织代谢发生障碍，影响肝、肾器官中的酶系统的正常功能。由于镉损伤肾小 管，患者出现糖尿、蛋白尿和氨基酸尿。特别是使骨骼的代谢受阻，造成骨质疏松、 萎缩、变形等一系列症状1 4 j 。 镉中毒的症状为全身性疼痛，发生多发性病理骨折，从而引起骨骼变形，身躯显 著萎缩。同时，也出现头痛、头晕、流涎、恶心、呕吐、呼吸受限、睡眠不安等症状； 患者尿中氨基酸及低分子蛋白浓度较高，说明有肾小管性肾病。镉的远期效应明显， 对人有致畸、致癌、致突变作用p j 。 砷及其化合物进入人体，蓄织于肝、肾、肺、骨骼等部位，特别是毛发、指甲中 贮存，砷对细胞中的巯基( - - s h ) 有很大的亲和力，侵入到体内的砷可与许多参与体内 代谢的含有巯基的酶结合，从而使许多酶的生物作用失掉活性而被抑制造成代谢障碍 【6 】。环境中的砷化合物不超过人体负荷的量不会对健康构成危害。急性砷中毒多见于 从消化道摄入，主要表现为剧烈腹疼、腹泻、恶心、呕吐，抢救不及时即造成死亡。 若因自然或人为因素，人体摄入砷的化合物量超过自身的排泄量会引起慢性中毒。长 期摄入低剂量的砷经过十几年甚至几十年的体内蓄积才发病。砷慢性中毒主要表现末 梢神经炎和神经衰弱症候群的症状。表现为皮肤色素高度沉着和皮肤高度角化，发生 龟裂性溃疡是砷中毒的另外一个特点 7 1 。此外，砷化物的致癌作用已为i a r c 所肯定 具有潜伏期较长的远期效应【8 j 。 汞被人体肠道吸收后送到全身各个器官组织，主要富集于骨髓、肾、肝、心、肺、 2 土壤一中草药重金属含量及中药中砷汞生物司给性研冗 脑组织等部位。汞化合物与蛋白质形成疏松的蛋白化合物，因此对组织有腐蚀作用p j 。 汞中毒的症状有：同心性视野缩小、运动失调，肢端感觉障碍等临床表现，严重的可 导致死亡【1 0 1 。慢性汞中毒临床表现主要是神经系统症状如头痛、头晕、肢体麻木和疼 痛、肌体震颤、运动失调等。 总之，重金属对人体的新陈代谢及正常的生理作用具有明显的破坏作用，服用含 重金属的中药致使人体内重金属过量，会导致急、慢性中毒及各种疾病的发生。此外， 由于中药本身的特点，一般服用剂量大，传统观念中认为中药具有无毒副作用，标本 兼治等特点，常用于慢性疾病的治疗，服用周期较长【1 1 1 。并且中药具有独特的治疗疾 病和滋补强身的作用，又常常以含片、药膳或药酒等方式作为滋补品大量、广泛的使 用。而中药中重金属含量是否危害健康普通百姓在日常购买时仅凭感官无法鉴别。因 此，如果中药中重金属含量超标，对于某些特定人群中药必将成为除饮用水和食品以 外重金属进入人体的主要途径。患者机体本就弱于正常人，又由于重金属具有不断累 积且不可逆的毒害特点，更容易造成重金属慢性中毒。 1 2 2 中药中重金属及其限量标准对中药国际化的影响 中药是世界传统医学的重要组成部分，是中华民族的瑰宝。随着“回归自然 思 潮的兴起及中药不断发展，中药( 天然药物) 及其制剂在世界范围内防病、治病作用 被重新认识，世界各国对中药的需求日益增长。中国是植物药大国，在中药国际化的 过程中无疑具有资源和成本等先天优势。但是时至今日，我国中药正式作为药品进入 西方发达国家的市场寥寥无几，标准的差异性成为中药进入国际市场的一个瓶颈。据 统计，我国中药出口额仅为国际传统药物市场交易额的约3 3 【2 】。中药材中的有害物 质( 微生物、重金属及农药残留等) 污染严重是我国中药在国际市场上所占份额较少的 一个重要原因。从近年来海关统计来看，出口中药材因有害残留物超标频遭扣留和退 运，已经成为我国中药出口和中药发展的一只“拦路虎”。例如，新加坡在1 9 9 l 2 0 0 1 年对3 3 2 0 种中药进行了检测，其中1 3 8 种中药中重金属超标。1 9 9 9 年美国公布了2 6 0 种中成药的监测结果，不合格的中成药中国大陆就有9 3 个【1 2 】。西方国家对中药还处 于了解过程中，类似的报道使中药的国际化步履艰难。世界贸易组织( w t o ) 专项资 助我国的“中药重金属研究 的行动计划，也说明中药中的有害物质是中药国际化亟 待解决的重要问题之一。 我国在中药的质量标准，特别是在有害物质限量标准的制定方面与一些较发达国 家和地区相比目前还比较滞后。国际上尚无植物类中药的国际标准，但许多国家的政 府对传统药和草药保健品已经建立了严格的质量控制标准，仅就重金属含量来讲，由 于各种原因各国对中药中重金属的限量标准相差较大大，现根据文献资料 1 3 - 2 3 将一些 国家、地区及国际组织标准分列表1 中： 3 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 表1 一些国家、地区及组织对中药重金属限量标准 t a b l e 1t h el i m i ts t a n d a r d so f h e a v ym e t a l si nt c mf r o md i f f e r e n tc o u n t r i e s ，r e g i o n sa n do r g a n i z a t i o n s 限量标准l i m i ts t a n d a r d sp bc da s h g 备注r e m a r k 中华人民共和国药典2 0 0 5 版： 5 o 32 0 2 药用植物及制剂外经贸绿色行业标准： 50 320 2 香港中药材标准( 第一册) ： 50 3 20 2 新加坡： 2 0550 5 马来西亚：1 0 50 5 泰国： 1 00 34 韩国：50 330 2 日本： 2 02 德国：50 20 1 法国： 50 2 0 1 英国： ll 食品 英国：55草药 加拿大： 1 0 0 3 50 2 草药材 美国药典：3 - 1 033 美国食品和药物管理局( f d a ) ： l0 3o 0 2 0 0 2 6食品 n s fi n t e r n a t i o n a ld r a f ts t a n d a r d ：*1 00 35 饮食补充剂原料 世界卫生组织( w h o ) ：1 00 3 单位m g k g 全称为n s fi n t e r n a t i o n a ld r a f ts t a n d a r d ( d r a ns t a n d a r dn s f1 7 3 - 2 0 0 ) 芙目嗣家科学基金会药品标准 空白为未作规定n os t a n d a r d 如表1 所示，各国对中药中重金属的限量标准存在相当大的差距，特别是由于现 代医学和传统医学在思维体系、研究手段等方面的差异，甚至是东西方文化观念的差 异，中药在多数国家不被认为是药物。如在美国不承认中药作为药物的合法地位， d s h e a ( 食品补充剂卫生与教育法) 和f d a ( 美国食品和药物管理局) 规定植物药 不得声称为药物，也非食品，所以中药及相关产品只能以而处于二者之间的食品补充 剂名义销售 2 3 1 ，因而必须执行更为严格的f d a 标准，明显不利于中药产品贸易的发展。 因而，我国需要加强对中成药所含重金属标准的研究，以求制订出我国自己的、有充 分说服力的中成药重金属药物质量标准，并力求得到国际认可。 此外，一些国家、地区和组织还规定了重金属的最大日周摄入量标准 2 4 1 ： 表2 部分国家、地区和组织重金属摄入限量标准 t a b l e 2a d ia n dp i 、i nd i f f e r e n tc o u n t r i e s , r e g i o n sa n do r g a n i z a t i o n s * a d i ：a c c e p t a b l el h i t yi n t a k e 每日允许摄入量 叩盯i ：p r o v i s i o n a lt o l e r a b l ew e e k l yi n t a k e ( m g r , gb o d yw c i g h t , w e d , ) 暂时每周允许摄入量p 刑lx6 0 7 f f ia d i 4 土壤中草药重金属含量及中药中砷汞生物可给性研究 由于中药是一类特殊的药品，考虑到其服用剂量和服用周期明显不同于食品或西 药，因此，从入体摄入量角度控制重金属无疑比控制其含量更为科学，但由上表可见， 各国家及组织的摄入限量标准亦存在差别，而我国尚未正式制定类似的标准。 因此，无论是因观念差异还是出于保护本国市场的“绿色壁垒”，中药中重金属 超标问题都从客观上不利于中国中药对外贸易，严重妨碍了中药国际化的进程。也从 侧面反映了我国对于中药重金属超标问题进行深入研究的必要性。 1 2 3中药中重金属含量研究现状 目前，中药中重金属的超标问题已经引起医药界、环境科学界专家和学者的关注， 对于中药中重金属含量已进行了大量的调查研究。中药重金属的研究主要可归结为以 下几个方面： ( 1 ) 中药中一种或几种重金属含量的测定方法研究 如谢永臻等建立了一套流动注射一氢化物发生一原子荧光测定中药样品中微量 砷、汞的方法，研究了酸度、浓度、载气流速等条件对检出限的影响，并利用所建立 的方法测定了一些中成药及中药原料中的砷、汞含量【2 5 1 。石杰等采用h n 0 2 h 2 0 2 体 系高压釜消解中药样品，利用连续流动氢化物发生原子荧光光度法测定样品汞含量， 同时测定了桃叶标准物，得n t 满意结果【2 6 】。蒋永贵等用双道原子荧光分光光度计， 断续流动程序和消解体系，测定灵芝中的汞，试验回收率在8 9 2 一1 0 6 3 之蝌驯。 丁健华等提出氢化物发生等离子体原子发射光谱直接测定中药漏芦中微量砷的方法。 对影响分析信号的主要工作条件进行了选择和优化，对干扰元素及消除方法进行了考 察【2 8 】。黄汝锦等采用固体热解塞曼原子吸收光谱，建立了一种不需要消解样品而直接 快速测定中药和生物样品中痕量汞的方法 2 9 1 。 ( 2 ) 一种或几种中药重金属的全量分析 郑永军等采用微波消解i c p a e s 法同时测定了宁夏枸杞中1 4 种微量元素的含量 【蚓。马潇等分析了对甘肃1 6 个县、市所产的柴胡样品的铅、镉、砷、汞、铜含量， 其测定结果均符合中国药典2 0 0 0 年版及药用植物及制剂进出口绿色行业标准 的要求【3 1 1 。李雪玲等以原子吸收分光光度法、原子荧光光谱法分析了半夏中重金属铅、 镉、砷、汞含量，样品半夏中铅的含量为1 9 4 3 6 9m g k g ，镉的含量为o 3 9 1 9 4m g k g ， 砷的含量为0 1 9 - - , 0 9 6m g k g ，汞的含量为0 0 0 4 4 ) 1 4 2m g k g 训。 ( 3 ) 同种中草药不同药用部位或经不同炮制手段重金属含量比较研究 秦俊法分别分析了当归头、身、尾中重金属，认为重金属含量存在差异p 3 1 。刘军 等以麦冬、北沙参和地黄为对象，用分级离心和逐级浸取方法研究了铅在根、叶的分 布及在药用部分的形态。结果表明，铅主要分布在植物的根部，根部超过9 0 0 , 6 及叶 部大于8 0 的铅位于细胞壁上【3 4 1 。一些报道指出炮制前后药材中重金属含量变化明 显，但具体变化趋势因炮制方法而异【3 5 , 3 6 。 ( 4 ) 产地与中草药重金属含量关系研究 茅向军等测定贵州不同地点栽培的杜仲中微量铅、砷、汞的含量，发现种植土壤 5 河北农业大学硕士学位( 毕业) 论文 与药材间砷、汞含量基本呈正相关性，说明药材的砷、汞含量与种植环境关系的密切 f 3 7 1 。吴莉等在微波消解法对采自不同省份的2 7 个中药及中成药中的砷、镉、汞、铅 进行测定的基础上，采用系统聚类分析法对4 个微量元素的测定结果进行了聚类分 析，分析认为生长地域对中药材重金属元素含量的影响巨大p 引。 目前仅有少量研究涉及到中药重金属的形态或生物有效性 3 9 , 4 0 。 可见，当前有关中药重金属的研究多数集中在从质量检验角度检测中药中重金属 全量是否超标，或从药材的无机元素研究角度上附带研究重金属，但是，中药种类繁 多，性质各异，其重金属含量影响因素众多1 4 ，因此在重金属来源、防治措施、中药 中重金属的有效性以及对于人体的健康风险等方面尚需更为深入的研究。 1 2 4 中药中重金属的来源 要使中药走出国门，参与国际医药市场的竞争，对中药产品中的重金属元素超标 的原因及对策的研究势在必行【4 2 1 。进行中药中重金属的控制与防治的首要问题是明确 重金属的主要来源。中药中重金属的来源可分为两类： 一类是本身不含重金属的常用中草药，可能由于自身吸收重金属的特性和外界因 素如种植环境、储藏和运输过程、炮制加工等影响而导致重金属含量超标，这一部分 属于外源性重金属污染【4 3 1 。这部分外源重金属来源、含量及形态复杂，由于中药用药 时间长，剂量较大等特点，中药中外源重金属易于在人体内蓄积而引发中毒，所以外 源重金属影响中草药品质和使用安全，所以，需要加强对中药中外源重金属元素的检 测和控制。 目前多数研究f 4 “7 】将中药外源重金属的来源归结为以下几个方面： 土壤母质土壤能提供植物生长所需的矿质营养和有机营养，是中草药生产最基 本的条件。重金属是地壳的组成元素，随自然条件作用及人类生产活动在土壤圈层内 广泛分布【4 3 】。因此，中草药中重金属的含量与地质背景有密切关系。一般来说，土壤 中重金属元素的多寡，在药用植物种都有所表现 4 9 1 。 药用植物自身特性植物在进化层次、个体形成、系统发育、遗传特征以及生 理生化和代谢方面均存在差异。不同药用植物会按其自身特定比例主动或被动吸收各 种金属离子，即由于药用植物次生代谢的需要和对某种元素具有富集能力，会使中草 药中重金属含量表现出差异。 工业“三废的污染工业“三废 对中药的污染表现为直接污染和间接污染。 如各类工业污染排放的废气及含重金属烟尘沉降到药用植物上，通过叶面主