田海嬌，何 強(qiáng)，武 婷

（1.山西省科技資源與大型儀器開放共享中心，山西 太原 030012；2.山西能源學(xué)院，山西 太原 030006）

黃芪為豆科植物蒙古黃芪 Astragalus membranaceus（Fisch）Bge.Var.mongholicus（Bge.）Hsiao或膜莢黃芪A.membranaceus（Fisch.）Bge.的干燥根，具有補(bǔ)氣升陽，固表止汗，利水消腫和增強(qiáng)免疫力等功效[1]。黃芪單獨(dú)或配伍其他藥物有抗癌、治療糖尿病、抗氧化衰老和助眠等臨床效果[2-3]。隨著人們對(duì)健康養(yǎng)生意識(shí)的提高，黃芪以原藥材或被制成飲片、破壁飲片、口服液、注射液等形式受到大家青睞，并于2019 年被國家衛(wèi)計(jì)委列入“藥食同源中藥材”目錄[4]。

然而，臨床研究表明，中藥材中重金屬成分是導(dǎo)致動(dòng)物急性肝損傷的原因之一，中藥材中的重金屬超標(biāo)已成為中藥發(fā)展和國際化的重要制約因素[5]。中藥材中富集的重金屬通過口服或注射的途徑進(jìn)入人體內(nèi)，與人體內(nèi)的蛋白質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)行不可逆的結(jié)合；且重金屬元素半衰周期長，易在人體內(nèi)蓄積從而造成慢性中毒、器官損傷，如鉛對(duì)血液酶以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)有不良反應(yīng)，砷會(huì)引起肺癌、腎癌等癌癥，鎘在人體內(nèi)積累易引起癌變、畸形，金屬汞進(jìn)入人體后的氧化產(chǎn)物對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、肝腎和心腦血管系統(tǒng)產(chǎn)生巨大毒性，過量的銅會(huì)導(dǎo)致低血壓、黃疸等[3，6]。由此可見，黃芪中的重金屬成分的有效評(píng)估和防治已經(jīng)迫在眉睫。目前我國對(duì)黃芪作為藥品的質(zhì)量評(píng)價(jià)主要有《中國藥典》（2020 版）和《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》（WM/T 2—2004），明確規(guī)定了黃芪中5 種重金屬及有害元素（鉛Pb、鎘Cd、砷As、汞Hg、銅Cu）限量值；同時(shí)黃芪作為食品，須符合我國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2762—2017 中對(duì)食品中重金屬污染限量的要求，該標(biāo)準(zhǔn)列出了食品中7 種需要限量的重金屬元素（鉛、鎘、砷、汞、錫、鎳、鉻），但是對(duì)黃芪的污染物限量沒有明確。本文旨在對(duì)近年來相關(guān)文獻(xiàn)中黃芪原藥材及其制品中重金屬的來源、檢測(cè)與分析和去除進(jìn)行綜述，對(duì)食藥監(jiān)管部門不斷完善管理體系提供參考依據(jù)。

1 來源

黃芪中重金屬的來源有內(nèi)源和外源兩個(gè)方面。內(nèi)源如黃芪的生長環(huán)境條件（大氣、土壤、水、化肥和農(nóng)藥的施用等）和黃芪對(duì)重金屬的吸收富集能力；外源如黃芪后期倉儲(chǔ)污染和加工污染[7]。

1.1 內(nèi)源

中藥材黃芪在種植期間會(huì)富集土壤、環(huán)境中的重金屬。重金屬作為地殼的構(gòu)成物質(zhì)，在不同地域土壤中有不同種類和含量。研究表明，不同地域的黃芪中重金屬的含量存在較大差異[8]，并且黃芪中的重金屬含量與其在土壤中含量呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)[9-11]。因此，種植土壤中的重金屬類別和含量對(duì)黃芪中重金屬有直接的關(guān)系。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)“三廢”（廢水、廢氣、廢渣）對(duì)中藥材有著直接和間接的污染。含有重金屬元素的工業(yè)廢水、廢渣通過灌溉農(nóng)田，使重金屬元素沉積和富集在土壤中，間接地加重了藥材的污染。工業(yè)的廢氣中含有多種有害物質(zhì)，如鋼鐵廠的煙塵中含有鉛、鎘、汞、砷等重金屬，廢氣排放后沉降到植物葉面，被植物莖葉吸收從而造成污染[11]。

為防治藥材病蟲害噴曬的農(nóng)藥中含有砷、汞、銅、鉛等重金屬元素，這些重金屬通過農(nóng)藥噴灑到藥材植物葉面，經(jīng)過藥物代謝運(yùn)轉(zhuǎn)到植物內(nèi)部，導(dǎo)致藥材污染。藥用植物栽培過程中往往需要施用化肥，但是化肥生產(chǎn)過程中可能混入重金屬元素。施肥后重金屬在土壤中積累，通過黃芪根莖吸收從而造成重金屬污染[11]。

此外，與黃芪的本身對(duì)重金屬的吸收和富集能力有關(guān)，影響因素包括黃芪的種類、栽培方式、生長周期、重金屬的種類和重金屬的作用部位等[12-13]。

1.2 外源

中藥材倉儲(chǔ)過程中，為防治霉變、蟲害和鼠害，通常使用硫磺熏蒸黃芪，也會(huì)引入As、Pb 等有毒重金屬[3]。在黃芪加工炮制過程（清洗、打粉或切片、加工、包裝等工序生產(chǎn)環(huán)節(jié)）中由于器具含有重金屬元素可能會(huì)造成重金屬二次污染[14]。

2 檢測(cè)與分析

2.1 原藥材

對(duì)原藥材黃芪中重金屬的檢測(cè)報(bào)道共20 余篇，本文將近年來使用新的檢測(cè)方法結(jié)合其他層面分析原藥材黃芪中重金屬的文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)。

楊慧等[7]通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了重金屬微波提取方法，并利用GFAAS、ICP-MS 和ICP-AES 分析技術(shù)測(cè)定黃芪中重金屬鎘的含量；鄒瀚霖等[15]用ICP-MS 法測(cè)定黃芪中11 種重金屬Pb、Cd、As、Hg、Cu、Co、Mn、Cr、V、Ni、Zn 的含量，基于多元統(tǒng)計(jì)分析從金屬元素層面探究甘肅、山西、內(nèi)蒙古地區(qū)黃芪藥材的差異，并驗(yàn)證了金屬元素能夠影響黃芪中有效成分的積累；薛利新等[12]使用AFS 和ICP-MS 對(duì)甘肅黃芪中的35 種元素進(jìn)行含量研究，其中8 種重金屬與有害元素指標(biāo)（汞、銅、砷、鎘、鉛、鉻、鎳、錫）整體上是安全的；張松等[13]對(duì)黃芪的5 種限量重金屬元素的存在含量進(jìn)行測(cè)評(píng)，含量均符合中藥材限制標(biāo)準(zhǔn)，鉛、鎘、銅在黃芪這種根及根莖類中藥材中的含量與花草類和果實(shí)種子類藥材相比處于中等水平；孔丹丹等[16]以原藥材中的重金屬含量結(jié)合靶標(biāo)危害系數(shù)法（THQ）與致癌風(fēng)險(xiǎn)值（CR）為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，得出黃芪中的6 種有害元素（鉻、銅、砷、鎘、汞和鉛）對(duì)暴露人群存在一定的健康危害，但不存在潛在的致癌影響；姚姣姣等[17]利用ICP-MS 法分析了膜莢黃芪中鉛、鎘、銅、汞和砷的含量，并對(duì)黃芪中重金屬污染程度進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過對(duì)比4 種傳統(tǒng)的安全性評(píng)估方式，推出了針對(duì)特定藥材的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，并給出計(jì)算所得黃芪的最大殘留限量的推薦值；雷連娣等[8]、吳飛等[18]和田偉等[19]通過測(cè)定不同產(chǎn)地黃芪中重金屬及有害元素，驗(yàn)證了不同產(chǎn)地黃芪藥材重金屬及有害元素含量有差異，并且部分元素間存在相關(guān)性；謝曉亮等[9]通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出黃芪與土壤中重金屬含量呈較強(qiáng)的正相關(guān)性，黃芪對(duì)土壤中的重金屬元素吸附強(qiáng)度順序?yàn)椋烘k＞銅＞砷＞汞＞鉛。

目前對(duì)黃芪中重金屬元素的研究報(bào)道雖然較少，但是對(duì)其檢測(cè)方法、地域性差異、安全性評(píng)估、對(duì)有效成分的積累影響、黃芪本身的吸收特性等有比較全面的研究。

2.2 黃芪制品

原藥材加工成制品過程中易引入重金屬外源污染，因此黃芪制品中重金屬的測(cè)定尤為重要。目前市場(chǎng)上的黃芪制品主要有黃芪飲片、黃芪配方顆粒、黃芪口服液、黃芪注射液、黃芪粉和黃芪破壁飲片幾種形式。

傳統(tǒng)飲片與配方顆粒：黃芪配方顆粒是指在傳統(tǒng)黃芪飲片的基礎(chǔ)上，通過提取、濃縮和干燥之后得到的顆粒狀劑型。白雯靜等[4]對(duì)黃芪原藥材及飲片中重金屬及微量元素的含量進(jìn)行了對(duì)比研究，大部分重金屬元素（如錳、礬、鈷、銅、鎘、砷、鉛等）的含量在經(jīng)過加工成飲片后數(shù)值有所下降，部分重金屬（如鉻、鋅）含量在加工后數(shù)值反而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)；黃貴紅[20]采用ICP-MS 對(duì)黃芪飲片中的鉛鎘砷汞銅進(jìn)行測(cè)定，驗(yàn)證了方法的可靠性；張亞紅等[3]分析黃芪原藥材及其飲片中砷、鎘、鉛、鋁、銅、鎳、鋅7 種金屬的含量，結(jié)果顯示樣品中鋁和鋅的污染超標(biāo)；胡麟等[21]建立微波消解-ICP-MS 法測(cè)定黃芪飲片及配方顆粒中鎘、銅、砷、鉛、汞的含有量及其轉(zhuǎn)移率，鉛的轉(zhuǎn)移率最低為0%，其余4 種元素的轉(zhuǎn)移率基本在3%～7%之間，結(jié)果表明中藥飲片和配方顆粒在制備過程中降低了重金屬的含有量。

黃芪口服液：一般指黃芪精口服液，是黃芪水提液制成的滅菌口服液。劉曉艷等[22]采用AFS 和ICP-MS法對(duì)黃芪口服液中的鉛、砷、鎘、汞、銅、鋅、鎳和鉻進(jìn)行內(nèi)標(biāo)法測(cè)定，驗(yàn)證了該方法在黃芪口服液中痕量元素檢測(cè)方法的穩(wěn)定性。

黃芪注射液：黃芪注射液是黃芪的干燥根莖提取制成的滅菌水溶液。李煥宇等[23]、施曉光等[24]利用ICP-MS 法對(duì)黃芪注射液中的重金屬元素進(jìn)行檢測(cè)方法建立和樣品測(cè)定。

黃芪粉：作為一種即時(shí)中藥粉，以藥材黃芪為原料經(jīng)清洗、打粉、加工、包裝等工序制得。毛騰霄等[14]對(duì)黃芪粉中重金屬鎘、銅、砷、鉛、汞進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，單因子污染指數(shù)、內(nèi)梅羅綜合指數(shù)、靶標(biāo)危害系數(shù)和綜合危險(xiǎn)指數(shù)的測(cè)定顯示黃芪粉均為安全級(jí)。

黃芪破壁飲片 通過粉碎技術(shù)將黃芪傳統(tǒng)飲片加工至D90＜45 μm（300 目以上）的粉體，然后無添加制成的干燥顆粒狀飲片。破壁飲片和傳統(tǒng)飲片相比，藥物均勻性高，穩(wěn)定，不易吸潮和氧化，有效成分利用率高、進(jìn)而減少服用量。王艷等[25]采用ICP-MS 對(duì)黃芪破壁飲片中的5 種重金屬（鎘、銅、砷、鉛、汞）含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，驗(yàn)證其用藥的安全性。

水煎液 晉臻等[26]研究了黃芪藥材和黃芪單煎液中的重金屬轉(zhuǎn)移率在22.67%～66.67%之間，黃芪建中湯合煎液中的重金屬含量與黃芪單煎液相比，合煎會(huì)減少銅和汞元素的溶出，增加鉛、鎘和砷元素的溶出。

3 去除

目前中藥提取物中重金屬的去除凈化手段主要有大孔螯合樹脂法、絮凝沉淀法、超臨界CO2配合萃取法、高速離心法、γ-巰丙基鍵合硅膠法和吸附澄清法等[27-28]。目前應(yīng)用最廣泛的方法是超臨界CO2配合萃取法，靈敏度和準(zhǔn)確性高，有效成分損失少，重金屬的去除率達(dá)60%以上[27-28]。

4 討論

文獻(xiàn)中黃芪中重金屬報(bào)道大部分未超標(biāo)，但是重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)大小還與日攝入量、攝入頻率、攝入時(shí)間等因素相關(guān)，對(duì)于黃芪的長期服用者還是有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)于黃芪及其制品中重金屬的含量控制任重道遠(yuǎn)。重金屬元素的來源和檢測(cè)方法已得到充分研究，但是關(guān)于黃芪制品的重金屬風(fēng)險(xiǎn)研究的報(bào)道較少；重金屬的現(xiàn)有凈化手段去除率有待提高，并且有益的微量元素可能與重金屬一并被去除，同時(shí)中藥中有效成分可能發(fā)生部分損失或改變，因此去除手段還需進(jìn)一步的完善。

鑒于以上原因，對(duì)黃芪及其制品中的重金屬防治還需從源頭做起，科學(xué)選擇安全種植土壤區(qū)域，積極推行黃芪的無公害化和有機(jī)栽培技術(shù)，減少化肥、農(nóng)藥的使用；建立和完善黃芪制品加工、存儲(chǔ)過程中的質(zhì)量管理規(guī)范和成品控制標(biāo)準(zhǔn)，最大限度減少和控制重金屬的污染。