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中藥材及飲片中二氧化硫殘留的研究進(jìn)展△

2015-09-25 01:21紀(jì)琳李東翔彭纓佟玲
中國現(xiàn)代中藥 2015年2期
關(guān)鍵詞:飲片殘留量二氧化硫

紀(jì)琳,李東翔,彭纓,佟玲*

(1.沈陽藥科大學(xué) 藥學(xué)院,遼寧 沈陽 110016;2.天士力制藥集團(tuán)股份有限公司 研究院藥物分析所,天津 300402)

·綜述·

中藥材及飲片中二氧化硫殘留的研究進(jìn)展△

紀(jì)琳1,2,李東翔2,彭纓1,佟玲2*

(1.沈陽藥科大學(xué) 藥學(xué)院,遼寧 沈陽 110016;2.天士力制藥集團(tuán)股份有限公司 研究院藥物分析所,天津 300402)

近年來,隨著人們對(duì)中藥安全性研究的深入,硫磺熏蒸對(duì)中藥材的影響逐漸受到社會(huì)的關(guān)注和重視,隨著分析技術(shù)的發(fā)展,二氧化硫殘留的檢測方法不斷出現(xiàn)。本文概述了中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測方法的研究進(jìn)展、二氧化硫殘留的限量標(biāo)準(zhǔn)以及目前國內(nèi)中藥材及飲片中二氧化硫殘留量的現(xiàn)狀。

中藥材;二氧化硫殘留;檢測方法;限量標(biāo)準(zhǔn);殘留現(xiàn)狀

硫磺熏蒸法是一種傳統(tǒng)的中藥加工技術(shù),系指采用硫磺熏蒸藥材,主要用于中藥材的產(chǎn)地加工、飲片的炮制加工[1]。硫熏可起到殺菌、防毒的作用,并能增加中藥材的美觀度,但過量熏蒸導(dǎo)致的二氧化硫殘留,不僅污染環(huán)境,而且對(duì)人傷害很大[2]?!吨腥A人民共和國藥典》2005年版一部[3]刪除了山藥、葛根等加工方法中的硫磺熏蒸法,同時(shí)在2005年版增補(bǔ)本[4]中增加了對(duì)二氧化硫殘留量的檢測,2010年版第一增補(bǔ)本[5]修訂了二氧化硫殘留量的測定方法?!吨腥A人民共和國藥典》2015年版征求意見稿中對(duì)二氧化硫殘留量的測定方法做了更明確、具體的規(guī)定。本文分別介紹了中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測方法的研究進(jìn)展、二氧化硫殘留的限量標(biāo)準(zhǔn)以及目前國內(nèi)中藥材及飲片中二氧化硫殘留量的現(xiàn)狀。

1 測定法

1.1 滴定法

1.1.1 酸蒸餾-碘滴定法 該方法采用水蒸氣蒸餾法處理樣品,在密閉的容器內(nèi)將樣品中亞硫酸鹽酸化生成二氧化硫,用氮?dú)鈳С霾⒂盟眨捎玫饬糠?,用?biāo)準(zhǔn)碘滴定液滴定到終點(diǎn),計(jì)算樣品中二氧化硫的量。反應(yīng)式如下:I2+SO32-+H2O→2I-+SO42-+2H+。

該法適用于當(dāng)歸、黨參、黃芪、甘草、白芍、山藥、浙貝、枸杞子、丹參、菊花、金銀花[6-7]等不易受氧化還原滴定干擾的藥材,不適用于苦杏仁、炮山甲[8]等易受氧化還原滴定干擾的藥材?!吨腥A人民共和國藥典》2010年版第一增補(bǔ)本[5]選用該法測定中藥材中二氧化硫殘留。

1.1.2 酸蒸餾-堿滴定法 該方法采用水蒸氣蒸餾法處理樣品,樣品中的亞硫酸鹽在酸性條件下轉(zhuǎn)化為二氧化硫;隨后使用雙氧水吸收蒸餾氣體,氣體中的二氧化硫?qū)⒈谎趸癁榱蛩岣x子;最后采用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定,計(jì)算樣品中二氧化硫的含量。

該法適用于不含有機(jī)酸的藥材,如柴胡、葛根、黃芪、麥冬、地榆、桔梗、三七、知母等,不適用于金銀花、甘草、山楂等含有機(jī)酸的藥材。2015版《中國人民共和國藥典》征求意見稿中,選用該法為中藥材中二氧化硫殘留測定的第一法。

1.2 光譜法

1.2.1 分光光度法 鹽酸副玫瑰苯胺紫外分光比色法利用亞硫酸鹽與四氯汞鈉反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物,再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡(luò)合物,采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。該方法操作較簡便、成本低,但操作過程中可能會(huì)需使用有毒的四氯汞鈉溶液[9],易污染環(huán)境,而且?guī)ь伾蚝罅繐]發(fā)性脂肪酸的藥材在測定波長處可能有干擾。對(duì)此人們又提出了許多改進(jìn)方法,如以甲醛、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、三乙醇胺、瓜環(huán)、乙醇胺、稀堿甘油溶液等代替四氯汞鈉做吸收劑[10]。該法是一種經(jīng)典的二氧化硫測定方法,我國的國家食品標(biāo)準(zhǔn)方法[11]將此法列為第一法。但該方法不適用于含大量揮發(fā)性脂肪酸或部分有色樣品[10]

彭月等[12]首次利用亞硫酸鈉與鄰苯二甲醛、乙酸銨溶液反應(yīng),采用分光測色計(jì)進(jìn)行檢測。該反應(yīng)生成帶有紫色的物質(zhì),其顏色強(qiáng)度與亞硫酸鈉含量成正比。該方法已用于檢測20批中藥材中的二氧化硫殘留,為中藥材二氧化硫殘留的快速檢測提供了新思路。馬雋等[13]研制了二氧化硫快速檢測儀,該儀器通過被測樣品溶液與顯色劑的反應(yīng)產(chǎn)物在可見光區(qū)吸收光譜的特性,來定性鑒別樣品中是否含有二氧化硫,同時(shí)利用Beer定律來測定樣品中二氧化硫含量,并將其應(yīng)用于草藥中二氧化硫的檢測。Fu L M等[14]發(fā)明了一種新型有機(jī)玻璃微流控芯片,該方法將樣品和試劑注入到微流控芯片上的6個(gè)開放的腔內(nèi),渦旋攪拌,充分混合,通過微型加熱器,樣品和試劑生比色反應(yīng),微流控芯片進(jìn)而轉(zhuǎn)移至LED分光光度系統(tǒng)中進(jìn)行濃度檢測。該方法已成功用于中藥材中二氧化硫殘留量的測定。

1.2.2 熒光法 熒光光度法是測定亞硫酸鹽的重要方法之一。彭月等[9]根據(jù)亞硫酸鈉-鄰苯二甲醛-銨鹽在中性或弱酸性條件下反應(yīng)生成具有強(qiáng)烈熒光的化合物1-磺酸基-異吲哚的原理,首次建立了用于中藥材二氧化硫殘留測定的熒光衍生法。但是在實(shí)際應(yīng)用中,熒光易受溶液濃度、酸性強(qiáng)度等因素干擾。張新祥等[15]探討了熒光干擾因素對(duì)檢測二氧化硫結(jié)果影響的一般規(guī)律。

該方法具有靈敏度高、選擇性好、分析速度快等優(yōu)點(diǎn),適用于百合、黨參、 山藥、白芍、薏苡仁、枸杞子、當(dāng)歸[9]等藥材中二氧化硫的檢測,但大黃、牛膝等含熒光的藥材可能干擾檢測。

1.3 色譜法

1.3.1 離子色譜法 王欣美等[16]用堿性溶液提取中藥材,使亞硫酸鹽釋放,用配有電導(dǎo)檢測器的離子色譜儀測定亞硫酸根含量。劉海靜等[17]采用直接水蒸氣蒸餾法,在接收液中加入雙氧水,將亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽,用離子色譜法測定溶液中的硫酸根離子。吳越等[18]建立了離子色譜-電化學(xué)檢測器測定中藥材中二氧化硫殘留的方法,該法采用堿溶液提取中藥材,提取液經(jīng)在線滲析技術(shù)去除大分子雜質(zhì),采用安培檢測器測定亞硫酸根離子。Zhong Z X等[19]利用碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳以及全自動(dòng)凱氏定氮儀裝置釋放出的蒸氣,將二氧化硫帶入氫氧化鈉吸收液中,二氧化硫以亞硫酸鹽的形式在帶有電化學(xué)檢測器的離子色譜儀中進(jìn)行檢測。與傳統(tǒng)方法相比,該方法具有耗時(shí)短、操作簡便的特點(diǎn)。該法僅用時(shí)3 min,并且避免了通入空氣以及氮?dú)猓呀?jīng)成功應(yīng)用于腌制食品、干菜、粉絲和葡萄酒中二氧化硫殘留量的測定。

離子色譜法具有檢測時(shí)間短、偶然誤差小、靈敏度高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),適合于大批樣品的檢測,是分析樣品中二氧化硫的研究熱點(diǎn)。但其前處理方法有時(shí)為水蒸氣蒸餾法,操作較復(fù)雜且容易產(chǎn)生二氧化硫逃逸。該方法適用于甘草、制天南星、金銀花、制半夏、白芍、天麻、生曬參片、黨參、當(dāng)歸、黃芩、枸杞子、山藥、百合、貝母、牡丹皮、天花粉[16,20]等藥材?!吨腥A人民共和國藥典》2015版征求意見稿中,已將離子色譜法作為二氧化硫殘留測定的第二法,即復(fù)試法。

1.3.2 高效液相色譜法 衛(wèi)鋒等[21]利用N-(9-吖啶基)馬來酰亞胺與亞硫酸鹽反應(yīng)生成一種較強(qiáng)的熒光絡(luò)合物的原理,利用高效液相-熒光檢測器檢測,測定葡萄酒中總二氧化硫殘留量。彭曉俊等[22]將樣品經(jīng)甲醛提取,通過反相硅膠固相萃取小柱凈化,在堿性條件下以5,5′-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)為柱后衍生化試劑,通過高效液相在445 nm波長處檢測脫水蔬菜中的二氧化硫殘留量。該方法具有高壓、高速、高效、高靈敏度、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。

1.3.3 氣相色譜法 李濤等[23]直接采用頂空設(shè)備,使得中藥材中的亞硫酸鹽在酸性條件下,以二氧化硫氣體逸出,利用氣相色譜-火焰光度檢測器法對(duì)9種陜西常見中藥飲片中二氧化硫殘留量進(jìn)行測定,為中藥中二氧化硫的殘留控制提供了一種先進(jìn)可控的檢測方法。郟征偉等[8]首次采用頂空氣相-熱導(dǎo)檢測器對(duì)上海市藥材市場上抽驗(yàn)的97批次中藥材或飲片的二氧化硫殘留量進(jìn)行了檢測,并用石蠟封層的方法解決了待測樣品的穩(wěn)定性。與酸蒸餾-碘滴定法進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)兩種測試方法中金銀花與山藥測試結(jié)果一樣;而白芍由于在氣相中有更高的平衡溫度,可以釋放出結(jié)合態(tài)的二氧化硫,因此檢測二氧化硫殘留量高于滴定法;苦杏仁和炮山甲在滴定法中存在不同程度干擾,因此更適合用氣相色譜法測定。Aberl A等[24]首先將葡萄酒酸化蒸餾,利用氣相色譜-電子捕獲檢測器對(duì)葡萄酒中游離亞硫酸鹽以及與羰基等可逆結(jié)合的亞硫酸鹽進(jìn)行檢測和定量分析。Campillo N等[25]采用頂空固相微萃取技術(shù)對(duì)啤酒、葡萄酒以及烈酒中揮發(fā)性有機(jī)硫、硒化合物進(jìn)行提取,通過氣相色譜進(jìn)行分離,原子發(fā)射光譜檢測器進(jìn)行定量檢測。

氣相色譜法具有樣品用量少、操作簡便、專屬性好、準(zhǔn)確度高、靈敏度高、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),但儀器價(jià)格較高,維護(hù)費(fèi)高。該方法適用于天麻、天冬、白芍、白術(shù)、白芨、黨參、白芷、金銀花、秦皮、丹參、天麻、當(dāng)歸、五味子等藥材,對(duì)藥材白芍、苦杏仁、炮山甲尤其適用[8,23]?!吨腥A人民共和國藥典》2015版征求意見稿中已將氣相色譜法作為二氧化硫殘留測定的第三法。

1.4 流動(dòng)注射分析法

流動(dòng)注射分析法是利用具有流速的試劑流的容量測定,即用聚四氟乙烯管代替燒杯和容量瓶,通過流動(dòng)注射進(jìn)行分析的方法。Gon?alves L M等[26]建立了用伏安法測定葡萄酒中游離亞硫酸鹽、總亞硫酸鹽的流動(dòng)注射方法。原理為分析物以氣體擴(kuò)散的形式分離,進(jìn)而在流動(dòng)池中用方波伏安法(SWV)進(jìn)行連續(xù)測定。該方法優(yōu)點(diǎn)在于二氧化硫氣體可通過SWV直接測定。趙芳等[27]采用流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法建立了高錳酸鉀-亞硫酸鹽化學(xué)發(fā)光體系,結(jié)合流動(dòng)注射技術(shù),測定啤酒中二氧化硫殘留量。李紫薇等[28]基于亞硫酸鹽在堿性條件下與堿性品紅的褪色反應(yīng),建立了流動(dòng)注射光度分析測定食品中二氧化硫殘留量的新方法。曹鳳梅等[29]利用流動(dòng)注射褪色法測定食品中二氧化硫殘留量,其原理為在pH=6的緩沖介質(zhì)中,亞硫酸鹽使孔雀石綠溶液褪色,褪色程度與亞硫酸鹽濃度線性相關(guān)。

該方法的測量在動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行,反應(yīng)條件和分析操作能自動(dòng)保持一致,結(jié)果重現(xiàn)性好、耗氧量少、分析速度快,特別適合于大批量樣品分析,不僅易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)分析,且便于比色、離子電極、原子吸收分析。

1.5 醋酸鉛試紙法

Wang S[30]等利用亞硫酸在酸性介質(zhì)中與活潑金屬鋅發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫化氫氣體,而硫化氫與醋酸鉛試紙接觸后可使試紙顏色變暗的原理,建立了食物及中藥材中二氧化硫的定性檢測方法。同時(shí),變暗的試紙可以與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì),從而確定食物及中草藥中二氧化硫殘留的范圍。吉瑯等[31]同樣利用該方法對(duì)3大類、6個(gè)品種、18個(gè)批次的中藥材進(jìn)行檢測,并用《中華人民共和國藥典》2010年版方法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,醋酸鉛試紙法簡單、快速、檢測成本低,該法線性范圍:6.0~100.0 μg·mL-1。

醋酸鉛試紙法操作簡單、測定時(shí)間短、檢測成本低、靈敏度低,適用于藥材中二氧化硫殘留量的快速定性或半定量測定,但不適用于二氧化硫殘留量較低的藥材。

1.6 其他方法

隨著對(duì)二氧化硫殘留檢測研究的不斷深入,除上述方法外,還有電導(dǎo)滴定法[32]、光動(dòng)力學(xué)法[33]、有機(jī)元素分析法[34]、 酶光度分析法[35]、ICP-AES[36]等。

2 限量標(biāo)準(zhǔn)

《中華人民共和國藥典》2010年版第二增補(bǔ)本[37]收載中藥材及飲片二氧化硫殘留限量標(biāo)準(zhǔn),其中明確規(guī)定,中藥材及飲片中亞硫酸鹽殘留量(以二氧化硫計(jì))不得過150 mg·kg-1,山藥、牛膝、粉葛、天冬、天麻、天花粉、白及、白芍、白術(shù)、黨參10種中藥材及其飲片中亞硫酸鹽殘留量(以二氧化硫計(jì))不得過400 mg·kg-1。

3 中藥材及飲片中二氧化硫殘留情況

通過查閱2011~2014年發(fā)表的有關(guān)中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測的文獻(xiàn),以《中華人民共和國藥典》2010年版第二增補(bǔ)本有關(guān)限量規(guī)定為依據(jù),匯總目前市售中藥材及飲片中二氧化硫殘留情況。結(jié)果見表1。

表1 2011~2014年文獻(xiàn)中涉及中藥材及飲片二氧化硫殘留檢測結(jié)果

從以上研究結(jié)果可以看出,中藥材及飲片的硫磺熏蒸現(xiàn)象仍然存在,尤其是山藥、牛膝、粉葛、天冬、天麻、天花粉、白及、白芍、白術(shù)、黨參10種藥材。由于這些藥材在產(chǎn)地加工過程中干燥十分困難,故常采用硫磺熏蒸以避免其腐爛生蟲,而《中華人民共和國藥典》對(duì)這些藥材中二氧化硫殘留限量的規(guī)定也有所放寬(400 mg·kg-1),以合理控制熏蒸的程度?!吨腥A人民共和國藥典》2010年版對(duì)易存在二氧化硫殘留的中藥品種已進(jìn)行了較為全面的質(zhì)量控制。除酸蒸餾-碘滴定法外,離子色譜法、氣相色譜法等檢測方法已經(jīng)成功應(yīng)用于大批量中藥材及飲片中二氧化硫殘留檢測,在一定程度上彌補(bǔ)了酸蒸餾-碘滴定法耗時(shí)長、專屬性差、準(zhǔn)確度低的缺點(diǎn)。

4 結(jié)語

硫磺熏蒸對(duì)中藥材的影響日益受到關(guān)注。《中華人民共和國藥典》2005年版雖已取消硫磺熏蒸在中藥材飲片中的應(yīng)用,但目前市售的中藥材及飲片仍然普遍存在嚴(yán)重的二氧化硫殘留超標(biāo)現(xiàn)象,制定一種快速、有效、靈敏的檢測方法是當(dāng)前面臨的重要任務(wù)之一。與此同時(shí),相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管,積極開發(fā)、尋找代替硫磺熏蒸防霉防腐的新工藝,從根源上遏制二氧化硫殘留超標(biāo)現(xiàn)象。

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Advances in Study of Sulfur Dioxide Residue in Traditional Chinese Medicine and its Prepared Slices

JI Lin1,2,LI Dongxiang2,PENG Ying1,TONG Ling2*

(1.School of Pharmacy,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China;2.Tasly Pharmaceutical Analysis Institute,Tianjin Tasly Group Co.,Ltd.,Tianjin 300402,China)

In recent years,the study on the safety of traditional Chinese medicine is constantly growing.The influence of fumigation with sulfur on medicine is gradually getting social attention and recognition.With the development of analytical techniques,analysis methods of sulfur dioxide residue are appearing.This article summarized the advances in the study of sulfur dioxide residue analysis methods in traditional Chinese medicine and its prepared slices,the standards for sulfur dioxide residue limits,the present status of sulfur dioxide residue in traditional Chinese medicine and its prepared slices.

traditional Chinese medicine;sulfur dioxide residue;analysis methods;limit standard;present status

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.2.022

2014-06-16)

“十二五”科技重大專項(xiàng)—“重大新藥創(chuàng)新”資助(2013zx09402202)

*

佟玲,博士,研究方向:中藥質(zhì)量控制、指紋圖譜等方面研究;Tel:(022)26736572,E-mail:tongling@tasly.com

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