貴州馬蘭草重金屬與有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析*

?

貴州馬蘭草重金屬與有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析*

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20150113.1832.007.html

王正1， 王永林1， 廖尚高2， 關(guān)煥玉2， 李勇軍2， 劉俊宏2， 何迅2**

(1.貴陽醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院 貴州省藥物制劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 貴州 貴陽550004; 2.貴陽醫(yī)學(xué)院 民族藥與中藥開發(fā)應(yīng)用教育部工程研究中心， 貴州 貴陽550004)

[摘要]目的： 考查貴州省不同產(chǎn)地馬蘭草中重金屬的含量及有機(jī)氯農(nóng)藥殘留情況。方法： 采用高壓消解對(duì)樣品進(jìn)行處理，采用石墨爐-原子吸收光譜法和氫化物-原子熒光光譜法測(cè)定馬蘭草中鉛、鎘、銅、砷及汞含量，氣相色譜法測(cè)定馬蘭草中α-六六六(α-BHC)、β-六六六(β-BHC)、δ-六六六(δ-BHC)、γ-六六六(γ-BHC)、五氯硝基苯(PCNB)、對(duì)，對(duì)-滴滴涕(p,p′-DDT)、鄰，對(duì)-滴滴涕(o,p′-DDT)、對(duì)，對(duì)-滴滴滴(p,p′-DDD)以及對(duì)，對(duì)-滴滴依(p,p′-DDE)9種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留。結(jié)果： 除部分樣品砷超標(biāo)外,其他重金屬和有機(jī)氯農(nóng)藥殘留均符合國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)論： 所建立的方法快速、準(zhǔn)確、靈敏，可為馬蘭草以及馬蘭草為原藥材來源的中藥制劑質(zhì)量控制提供參考。

[關(guān)鍵詞]馬蘭草； 分光光度法,原子吸收； 色譜法,氣相； 重金屬；農(nóng)藥殘留量； 有機(jī)氯

馬蘭草[Kalimerisindica(L.) Sch.- Bip.]是菊科馬蘭屬多年生草本植物， 別名又叫魚鰍串、雞兒腸及田邊菊等。系貴州特色地道苗藥材,全草可入藥，兼有清熱解毒、散瘀止血、消積等功效[1]。中藥中重金屬元素含量過高，容易在人體內(nèi)積蓄，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生[2]。有機(jī)氯農(nóng)藥曾是上世紀(jì)各國(guó)普遍使用的殺蟲劑之一。雖然，世界各國(guó)已在上世紀(jì)70年代末~80年代初禁止使用，但是由于過去長(zhǎng)期廣泛使用，不易分解，能在土壤中長(zhǎng)期殘留，目前仍然可能在土壤、農(nóng)產(chǎn)品及中藥材中檢測(cè)出來[3]。重金屬和農(nóng)藥殘留污染不僅降低了中藥材的質(zhì)量，而且對(duì)人體健康產(chǎn)生極大的危害，也成為制約我國(guó)中藥材進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的重要障礙。以馬蘭草為主藥的中藥制劑已上市銷售多年，但普遍存在原藥材質(zhì)量控制簡(jiǎn)單的問題。因此建立靈敏、可靠、規(guī)范的檢測(cè)方法對(duì)馬蘭草藥材的重金屬及農(nóng)藥殘留含量進(jìn)行評(píng)價(jià)非常必要，而該研究目前尚未見報(bào)道[4]。本研究以高壓消解結(jié)合石墨爐-原子吸收光譜法和氫化物-原子熒光光譜法對(duì)15批貴州產(chǎn)馬蘭草藥材馬蘭草中鉛(Pb)、鎘(Cd)、銅(Cu)、砷(As)及汞(Hg)進(jìn)行含量測(cè)定, 采用氣相色譜法測(cè)定了馬蘭草中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留，為馬蘭草藥材的質(zhì)量控制方法提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

AFS-8220原子熒光光度計(jì)(北京吉天)， AAnalyst 800原子吸收分光光度計(jì)(美國(guó)Perkin-Elmer公司，配置縱向Zeeman效應(yīng)背景校正器，THGA橫向加熱石墨爐原子化器)，YY-3型高靈敏度石墨管(北京友誼丹諾科技有限公司，供AAnalyst 800原子吸收分光光度計(jì)專用)，Agilent 7890A氣相色譜儀(配備電子捕獲檢測(cè)器μ-ECD)，Agilent SimpilQ Florisil 固相萃取小柱(6 mL×1 000 mg) ，GZX-9420 MBE 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)，EH20A plus數(shù)顯電熱板(萊伯泰科有限公司)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(日本EYELA有限公司)，不銹鋼高壓消解罐，內(nèi)罐為聚四氟乙烯罐(體積100 mL，南京瑞尼克科技開發(fā)有限公司)，MTN-2800D氮吹儀(天津奧特賽恩斯儀器公司)，ZH-2渦旋混合器(天津藥典標(biāo)準(zhǔn)儀器廠)。主要試劑為100 mg/L As標(biāo)準(zhǔn)溶液(GSB04-1725-2000，環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所)，Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液(GSB04-1742-2004)、Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液 (GSB04- 1721-2004)、Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液 (GSB04-1725-2004)、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液 (GSB04-1729-2004)，濃度均為1 000 mg/L，購自國(guó)家有色金屬及電子材料分析中心；α-六六六(α-BHC)、β-六六六(β-BHC)、γ-六六六(γ-BHC)、δ-六六六(δ-BHC)、五氯硝基苯(PCNB)；對(duì)，對(duì)-滴滴涕(p,p′-DDT)、鄰，對(duì)-滴滴涕(o,p′-DDT)、對(duì)，對(duì)-滴滴滴(p,p′-DDD)、對(duì)，對(duì)-滴滴依(p,p′-DDE)、環(huán)氧七氯標(biāo)準(zhǔn)品，濃度均為100 mg/L，購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所；硝酸、鹽酸、硼氫化鈉、氫氧化鈉、硝酸鎂等均為優(yōu)級(jí)純；丙酮、正己烷、硫脲、無水硫酸鈉為分析純；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。馬蘭草藥材產(chǎn)自貴州各地，經(jīng)貴陽醫(yī)學(xué)院生藥教研室龍慶德副教授鑒定為馬蘭草Kalimerisindica(L.) Sch.- Bip的干燥全草。

1.2供試品溶液的前處理

石墨爐原子吸收光譜法供試品前處理：藥材經(jīng)干燥后粉碎，過40目篩，精密稱取0.5 g置于聚四氟乙烯消解內(nèi)罐中，加硝酸5 mL，置于數(shù)顯電熱板上在120 ℃預(yù)消解15 min，冷至室溫后，補(bǔ)加硝酸2 mL，將聚四氟乙烯消解內(nèi)罐放于不銹鋼高壓消解罐外套中，擰緊罐蓋，置入烘箱中170 ℃下消解150 min，消解完成后冷卻至室溫，取出消解罐，置于數(shù)顯電熱板上150 ℃揮酸至1~2 mL，放冷，將消解液轉(zhuǎn)移至25 mL聚丙烯量瓶中，并用去離子水洗滌消解罐3~4次，定容，搖勻，即得；同時(shí)制備空白溶液。氫化物-原子熒光光譜法供試品預(yù)處理：藥材經(jīng)干燥后粉碎，過40目篩，稱取0.25 g置于聚四氟乙烯消解內(nèi)罐中，加硝酸5 mL，置于數(shù)顯電熱板120 ℃預(yù)消解15 min，冷至室溫，加硝酸2 mL，將聚四氟乙烯消解內(nèi)罐放于不銹鋼高壓消解罐外套中，擰緊罐蓋，烘箱中170 ℃下消解150 min，冷卻至室溫，取出消解罐，置于數(shù)顯電熱板上150 ℃揮酸至1~2 mL，放冷，將消解液轉(zhuǎn)移至50 mL聚丙烯量瓶中，并用去離子水洗滌消解罐3~4次，加入5 mL鹽酸儲(chǔ)備液及10 mL 10%的硫脲溶液，加入適量去離子水至50 mL，70 ℃水浴充分反應(yīng)30 min，冷卻至室溫用去離子水加至刻度，定容，搖勻，即得；同時(shí)制備空白溶液。

1.3重金屬標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

Pb、Cd、Cu混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備： 分別吸取濃度為1 000 mg/L的鉛、鎘、銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，加體積分?jǐn)?shù)為1%硝酸稀釋成：Pb濃度為5、10、20、40和50 μg/L；Cd濃度為1、2、4、8、10 μg/L ；Cu濃度為50、100、200、400和500 μg/L。As、Hg混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備：分別吸取濃度100 mg/L的砷和1 000 mg/L的汞標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，各加5 mL 30%鹽酸和10 mL 10%的硫脲溶液，加去離子水稀釋成：As濃度為1、2、5、10和20 μg/L；Hg濃度為0.1、0.2、0.4和0.8、1 μg/L。

1.4供試品的測(cè)定

石墨爐原子吸收法測(cè)定Pb、Cd及Cu，氫化物-原子熒光光譜法測(cè)定As、Hg，各金屬離子測(cè)定工作條件，見表1和表2。

表1　石墨爐原子吸收法儀器工作參數(shù)

表2　氫化物-原子熒光光譜法工作參數(shù)

1.5標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

按標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法制備不同金屬元素的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，按供試品測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定，以濃度(C)為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度(IF)為縱坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程(表3)。結(jié)果表明線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r>0.999。

表3　各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程及相關(guān)系數(shù)

1.6精密度實(shí)驗(yàn)

取同一批次馬蘭草藥材，按供試品溶液的前處理方法制成供試品溶液，按供試品測(cè)定方法連續(xù)測(cè)定6次吸光度值，As、Hg、Pb、Cd及Cu熒光強(qiáng)度值的RSD在2.37%~3.51%之間，說明儀器精密度良好。

1.7重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

稱定6份同一批次馬蘭草藥材，按供試品溶液的前處理方法制成供試品溶液，按供試品測(cè)定方法測(cè)定吸光度值，計(jì)算平均含量(mg/kg)和RSD。結(jié)果分別是：Cu 16.36 mg/kg，RSD 1.43%；Cd 0.15 mg/kg，RSD 1.76%；Pb 2.76 mg/kg，RSD 2.09%；Hg 0.03 mg/kg，RSD 2.29%；As 0.45 mg/kg，RSD 1.05%。提示方法的重復(fù)性良好。

1.8加樣回收率實(shí)驗(yàn)

稱取馬蘭草藥材0.5 g各9份，按高、中、低3個(gè)水平分別加入一定量的Pb 、Cd及Cu標(biāo)準(zhǔn)品溶液，按供試品溶液的前處理方法制成供試品溶液，按供試品測(cè)定方法測(cè)定，計(jì)算回收率。Pb的回收率98.03%~100.01%，Cd的回收率98.55%~101.45%，Cu的回收率99.92%~101.02%，RSD為3.45%~5.35%。稱取藥材0.25g各9份，分為高、中、低3個(gè)水平分別加入一定量的As、Hg標(biāo)準(zhǔn)品溶液，按供試品溶液的前處理方法制成供試品溶液，按供試品測(cè)定方法測(cè)定，計(jì)算回收率。As的回收率101.34%~102.22%, Hg的回收率100.30%~102.55%, RSD 1.88%~4.89%，提示準(zhǔn)確度良好。

1.9有機(jī)氯農(nóng)藥殘留測(cè)定

1.9.1對(duì)照品溶液配制先分別配制濃度為10 mg/L的α-BHC、β-BHC、δ-BHC、γ-BHC、PCNB、p,p′-DDT、o,p′-DDT、p,p′-DDD、p,p′-DDE儲(chǔ)備液，再加用正己烷配制成濃度為400 μg/L的有機(jī)氯農(nóng)藥混合對(duì)照品溶液。

1.9.2供試品溶液的制備藥材經(jīng)丙酮、正己烷超聲后，分液取正己烷層蒸干，溶解，經(jīng)固相萃取小柱洗脫，收集洗脫液于氮吹儀吹干，加含內(nèi)標(biāo)環(huán)氧七氯的正己烷溶液溶解得供試品溶液[5]。

1.9.3氣相色譜條件 色譜柱、升溫程序及其他色譜條件參見文獻(xiàn)[5]。

2結(jié)果

2.1重金屬

按供試品溶液的前處理方法制成供試品溶液，按供試品測(cè)定方法測(cè)定，15批貴州省不同種植區(qū)的馬蘭草中重金屬，結(jié)果見表4。依據(jù)《藥用植物及制劑進(jìn)出口行業(yè)綠色標(biāo)準(zhǔn)》(2001)中各元素的限量指標(biāo)：≤2.0 mg/kg， Hg≤0.2 mg/kg，Pb≤5.0 mg/kg，Cd≤0.3 mg/kg，Cu≤20.0 mg/kg，貴州不同地區(qū)所產(chǎn)馬蘭草除黔西南安農(nóng)藥材砷含量超標(biāo)，其余元素均符合標(biāo)準(zhǔn)。

表4　貴州省不同產(chǎn)地馬蘭草中有害元素

2.2有機(jī)氯農(nóng)藥殘留

按供試品溶液的制備方法制成供試品溶液，按氣相色譜條件對(duì)15批不同種植區(qū)的馬蘭草進(jìn)行有機(jī)氯農(nóng)藥殘留測(cè)定。各批藥材中均未檢出α-BHC、β-BHC、δ-BHC、γ-BHC、PCNB、p,p′-DDT、o,p′-DDT、p,p′-DDD、p,p′-DDE 9種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留。

3討論

在對(duì)中藥材樣品進(jìn)行消解之前，需要對(duì)藥材進(jìn)行洗凈和粉碎處理，洗凈的目的在于減少藥材附著泥土對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，而粉碎處理是為了盡可能地使樣品便于消解以達(dá)到較好的均勻性[6]。高壓反應(yīng)罐-酸消解法處理樣品，消解效率高，能消解許多采用傳統(tǒng)方法難以消解的樣品，消耗酸溶劑少，空白值低[7]，是較為方便快捷的處理樣品方法。原子吸收光譜法和原子熒光光譜法具有檢出限低，準(zhǔn)確度高，選擇性高，干擾少，分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，適用于中藥重金屬的檢測(cè)[8]。另外采用石墨爐原子吸收法將Cu與Pb、Cd同時(shí)在同一原子吸收分光光度計(jì)上進(jìn)行重金屬含量測(cè)定，可以很好的提高工作效率；Hg由于高揮發(fā)性和石墨爐中雜質(zhì)的干擾而不采用石墨爐-原子吸收光譜法，采用氫化物-原子熒光法能靈敏、準(zhǔn)確的測(cè)定砷的含量。

從對(duì)不同產(chǎn)地和批次貴州馬蘭草中部分重金屬元素及有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測(cè)的結(jié)果來看，除產(chǎn)自黔西南安龍樣品的砷超標(biāo)外，其他樣品中有害元素及有機(jī)氯農(nóng)藥殘留均符合要求。

參考文獻(xiàn)4

[1] 國(guó)家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會(huì).《中華本草·苗藥卷》[M].貴陽：貴州科技出版社, 2005：387.

[2] 袁海英.紅參藥材中重金屬的含量測(cè)定[J].中國(guó)中醫(yī)急癥, 2013 (9):1553-1554.

[3] 焦愛軍,馮潔,賴茂祥.GC-MS測(cè)定兩面針中8種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量[J].中藥材, 2013:528-531.

[4] 劉躍鈞,姜根平.野生馬蘭研究開發(fā)現(xiàn)狀概述[J].中藥材, 2011 (6):992-996.

[5] 王正,王珍,王永林,等. 貴州施秉太子參的重金屬含量與有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013(6).93-96.

[6] 劉童,王永林,王愛民,等.微波消解-石墨爐原子吸收法測(cè)定葒草藥材中的鉛、鎘、銅含量[J]．貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2010(6):551-554.

[7] 孫連偉,韓雪,付愛瑞,等.高壓罐消解-氫化物發(fā)生原子熒光法測(cè)定花生中硒含量的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011 (19)：11950-11951,11955.

[8] 陳晉紅,劉大偉,湯毅珊,等. 中藥材重金屬和農(nóng)藥殘留的研究進(jìn)展[J]. 中藥新藥與臨床藥理, 2009(2):187-190.

(2014-09-03收稿，2014-11-10修回)

中文編輯： 吳昌學(xué)； 英文編輯： 周凌

The Residues of Heavy Metals and Organic Chlorine Pesticides

inKalimerisindica( L.) Sch.-Bip. in Guizhou

WANG Zheng1, WANG Yonglin1, LIAO Shanggao2, GUAN Huanyu2, LI Yongjun2, LIU Junhong2, HE Xun2

(1.GuizhouProvincialKeyLaboratoryofPharmaceutics,SchoolofPharmacy,GuiyangMedicalCollege,Guiyang550004,

Guizhou,China;2.EngineeringResearchCenterofEducationMinistryfortheDevelopmentandApplication

ofEthnicMedicineandTCM,GuiyangMedicalCollege,Guiyang550004,Guizhou,China)

[Abstract]Objective: To investigate the heavy metal contents and the residuals of organochlorine pesticides in Kalimeris indica (L.) Sch.-Bip. in Guizhou province. Methods: Samples were digested in the high pressure digestion tank ，the contents of heavy metals were determined by using graphite furnace atomic absorption spectrometry (for Pb, Cd and Cu) and hydride generation atomic fluorescence spectrometry (for As and Hg). The concentrations of nine organochlorine pesticides were determined by capillary gas chromatography. Results: The contents of heavy metals other than As and the residuals of organochlorine pesticides in the various areas of Guizhou were lower than the limits of the national standards, while the contents of As in one sample exceeded the standard. Conclusions: The methods developed are rapid, reliable and sensitive and provide reference for TCM quality control of Kalimeris indica (L.) Sch.-Bip..

[Key words]Kalimeris indica (L.) Sch.- Bip.; spectrophotometry,atomic absorption; chromatography,gas; heavy metals; pesticide residues; organochlorine

[中圖分類號(hào)]RZ273； S481.8

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1000-2707(2015)01-0041-04

通信作者**E-mail:18985123337@189.cn網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2015-01-13

[基金項(xiàng)目]*貴州省中藥現(xiàn)代化項(xiàng)目[黔科合中藥字(2010)5026號(hào)]；貴州省中藥現(xiàn)代化科技產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)專項(xiàng)[黔科合中藥字(2011)5081號(hào)，黔科合重G字(2013)4001號(hào)]