梔子生長環(huán)境土壤與灌溉水中重金屬研究＊

黃群蓮，唐 燦，王利國，鄭海芳

(1. 四川醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，四川 瀘州 646000; 2. 四川醫(yī)科大學藥學院，四川 瀘州 646000;3. 四川醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院，四川 瀘州 646000; 4. 四川省瀘州市農業(yè)局，四川 瀘州 646000)

梔子Fructus Gardeniae 為茜草科植物梔子Gardenia jasminoides Ellis 的干燥成熟果實，主產于四川、湖北、浙江、重慶、江西、湖南、福建等地，5 月間開花結果，于9 ～11 月果實成熟呈紅黃色時采收[1-2]。梔子藥性苦、寒，歸心、肺、三焦經，具有瀉火除煩、涼血解毒、清熱利濕功效。不同的梔子炮制品功效各不相同[3-4]，炒梔子與焦梔子可用于脾胃虛弱、熱郁心煩、肝熱目赤，梔子炭善于涼血、止血而用于各種出血癥。為保證中藥材品質，應嚴格控制中藥材中的重金屬含量。重金屬Cd 中毒的主要表現(xiàn)是腎臟功能受損而影響蛋白質、糖的代謝，從而引發(fā)尿蛋白癥與糖尿病，損害骨骼而引發(fā)骨骼軟化、骨折、骨骼萎縮等變化，以及可能導致心血管系統(tǒng)疾病;重金屬Pb 中毒主要損害神經、造血系統(tǒng)和腎臟，引起貧血、腦缺氧、腦水腫、運動和感覺異常;重金屬Cu中毒能引起頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經錯亂、關節(jié)疼痛等[5-6]。因此，中藥中Cd，Pb，Cu 等重金屬含量必須符合國家標準規(guī)定的限度[7]。本研究中考察了巴中等地產優(yōu)質梔子生長環(huán)境的Cd，Pb，Cu 等重金屬狀況，旨在為將巴中優(yōu)質梔子引種到瀘州提供基礎研究數(shù)據(jù)，現(xiàn)報道如下。

1 儀器與材料

FA22048 型電子分析天平(上海光學儀器廠);石墨爐原子吸收分光光度計及火焰原子吸收分光光度計(儀器型號ICE3500，帶有背景扣除裝置)，鉛空心陰極管，鎘空心陰極管，銅空心陰極管，氬氣鋼瓶，10 μL 自動進樣器，均為美國安捷倫科技有限公司產品;燒瓶、試管、移液管等玻璃儀器，移液槍，聚四氟乙烯坩堝，電熱板，坩堝鉗，研缽，100 目篩。樣品來自于表1 中各地的梔子葉及其生長環(huán)境的土壤和灌溉水樣品，藥材鑒定者為四川醫(yī)科大學唐燦教授。試劑鹽酸(批號為20091021)，硝酸(批號為80089291)，氫氟酸(批號為20100122)，高氯酸(批號為20100122)，磷酸氫二銨(批號為20120406)均為優(yōu)級純;Pb，Cd，Cu 標準貯備液均為國家標準溶液(NCS)，水為去離子水。

2 方法與結果

2.1 樣品采集與預處理

嚴格按照試驗要求，分別采集各地梔子植物的葉子、土壤和灌溉水樣品，經30 ℃干燥處理，用陶瓷研缽分別研碎并過100 目篩，收集土壤、葉子粉末及灌溉水樣品，裝樣標記。樣品編號見表1。

2.2 溶液制備

樣品溶液:稱取樣品約0.2 g，精密稱定(精確至0.000 2 g)，分別置編號的50 mL 聚四氟乙烯坩堝中(土壤和葉子的樣品編號、質量見表2 和表3，編號與樣品對應關系見表1)，用水潤濕后加入5 mL 鹽酸，于通風櫥內的電熱板上低溫加熱，使試樣初步分解，當蒸發(fā)至2 ～3 mL 時，取下稍冷，然后加65%硝酸∶高氯酸為4 ∶1 的混合液10 mL 于每個聚四氟乙烯坩堝中，再分別加入氫氟酸10 mL。加蓋后于電熱板上浸泡消解12 h，開蓋，繼續(xù)加熱至200 ℃除硅(為了達到良好的飛硅效果，應經常搖動坩堝)。當加熱至冒濃厚的高氯酸白煙時，加蓋使黑色有機碳化物充分分解。待坩堝上的黑色有機物消失后，開蓋，驅趕白煙并蒸至內容物呈黏稠狀。視消解情況，可再加硝酸、氫氟酸各2 mL，高氯酸1 mL，重復上述消解過程。取下稍冷，用水沖洗坩堝蓋和內壁，加1 mL硝酸溶液溫熱溶解殘渣，然后將溶液轉移至25 mL 容量瓶中，加磷酸氫二銨3 mL，冷卻后定容至25 mL 容量瓶中，搖勻備測[8]。灌溉水最后直接與土壤和葉子樣品一起在儀器中測量。

空白試劑溶液與標準溶液:取去離子水，采用試劑配制方法配制3 個空白試劑溶液及各元素系列標準溶液，質量濃度分別為Cd 0.00，0.50，1.00，2.00，4.00，5.00 μg/L;Cu 0.00，0.10，0.20，0.30，0.40，0.50 mg/L;Pb 0.00，0.10，0.20，0.40，0.60，0.80 mg/L。

2.3 測定條件

按照儀器使用說明書調整儀器(型號ICE3500)至最佳工作條件，即:Cu，Pb，Cd 的測定波長分別為324.8 nm，217.0 nm，228.8 nm;測量溫度均為20 ℃;通帶寬度均為0.5 nm;燈電流均為0.75 mA;氬氣流量均為200 mL/min;進樣量均為10 μL;重測試樣數(shù)目均為2 個;原子化階段均通氣。

2.4 標準曲線制備

取各元素的標準溶液，在專用儀器電腦設備上，采用最佳工作條件測定，計算標準曲線，回歸方程，見表4。

2.5 精密度試驗[9]

取各元素的標準溶液，按各元素含量測定方法重復測定6 次。結果Cu，Pb，Cd 精密度的RSD 分別為0.21% ，0.11% ，0.18%(n=6)，表明儀器精密度符合要求。

表1 樣品產地、名稱及編號

表2 土壤樣品質量

2.6 樣品檢測

取配制的樣品溶液有序放入測量儀器中[10]，通過控制電腦進行測定。以石墨爐原子吸收分光光度計測定Cd，以火焰原子吸收分光光度計測定Cu 及Pb，采用計算機數(shù)據(jù)處理，測定結果見表5。根據(jù)國家農業(yè)局檢測中心的數(shù)據(jù)要求，水中Pb≤0.005 mg/L，Cu≤0.002 mg/L，Cd≤0.000 5 mg/L。根據(jù)我國《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》中限量指標[11]，Pb ≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20 mg/kg。根據(jù)土壤環(huán)境質量Ⅱ類標準[12]規(guī)定，Pb≤500 mg/kg，Cd≤1.0 mg/kg，Cu≤100 mg/kg。由表5 可見，灌溉水中，Pb 含量重慶市江津區(qū)慈云鎮(zhèn)(2014-037，A)及湖北省孝感市孝南區(qū)西河鎮(zhèn)劉崗村(2014-042，E)樣品超標，其余地區(qū)樣品未超標;各地區(qū)樣品Cu 含量均超標，且超標2 ～3 倍;各地區(qū)樣品重金屬Cd 均未檢出，符合國家農業(yè)局檢測中心的數(shù)據(jù)要求。梔子葉中，各地區(qū)樣品Pb 含量均不低于5 mg/kg，超標1.6 ～3.2 倍;樣品Cd 含量均少于0.3 mg/kg，符合標準;樣品Cu 含量均在5.8 ～9.3 mg/kg，符合標準。植物環(huán)境土壤中，各地區(qū)樣品Pb，Cd，Cu 含量分別在29.7 ～55.7 mg/kg，0.065 1 ～0.384 mg/kg，14.7 ～41.4 mg/kg，符合標準。

表3 葉子樣品質量

表4 回歸方程及相關系數(shù)

2.7 引種依據(jù)分析

分別將四川省巴中市巴州區(qū)平梁鄉(xiāng)青包山村、瀘州市納溪區(qū)大渡鎮(zhèn)和豐鄉(xiāng)板栗灣、瀘州市龍馬潭區(qū)安寧鄉(xiāng)的樣品測定結果按算術平均數(shù)計算，結果見表6?？梢姡瑸o州市納溪區(qū)與安寧鄉(xiāng)的土壤中Cu，Pb，Cd 含量均比巴中市的稍低，梔子葉中Cu，Pb，Cd 含量則比巴中市稍高，而灌溉水中3 種重金屬均未檢測出或含量很低。因此，巴中產梔子異地引種栽至瀘州市具有可行性。

3 討論

目前我國部分中藥材存在活性成分含量差異較大、農藥殘留及重金屬超標等問題。藥材質量、品質是影響中藥是否可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素，要解決重金屬含量問題，需要從植物種植、藥材貯存與炮制方面入手。藥材中重金屬離子的含量與土壤、水及生長環(huán)境密切相關。在藥材的種植過程中，重金屬主要來自農藥、化肥的使用，通過生長把周圍環(huán)境的重金屬元素富集于藥材當中[13-14]。中藥材的貯存與炮制過程中，使用的貯存器具與炮制方法可能會不同程度地帶來重金屬污染[15]。因此，在中藥材的生產中要加強植物栽培、藥材貯存及炮制的管理。

表5 各地梔子葉子及其植物環(huán)境重金屬含量測定結果(葉子、土壤，mg/kg;水，mg/L)

本研究結果顯示，所收集的各地樣品檢測中，梔子葉Pb≥5 mg/kg，超標1.6 ～3.2 倍，Cu 與Cd 含量均符合要求;梔子生長環(huán)境中土壤的Pb，Cu，Cd 均符合標準;灌溉水的Pb 含量除重慶市江津區(qū)慈云鎮(zhèn)及湖北省孝感市孝南區(qū)西河鎮(zhèn)劉崗村樣品超標外，其余各地區(qū)樣品均未超標，水中Cu 含量均超標(達2 ～3 倍)，且各地樣品均未檢測出Cd。因此，巴中產梔子往瀘州移植，具有確切的科學依據(jù)。

表6 巴中、瀘州梔子生長環(huán)境重金屬含量分析(葉子、土壤，mg/kg;水，mg/L)

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