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含苦杏仁苷中药材及其饮片二氧化硫超标问题研究

2016-12-19孟杰王礼均朱文俊黄国杰陈英宁鹤

中国中医药信息杂志 2016年1期
关键词:碘量硝酸银消耗量

孟杰,王礼均,朱文俊,黄国杰,陈英,宁鹤

四川省中药饮片有限责任公司,四川 成都 611730

含苦杏仁苷中药材及其饮片二氧化硫超标问题研究

孟杰,王礼均,朱文俊,黄国杰,陈英,宁鹤

四川省中药饮片有限责任公司,四川 成都 611730

目的 探索按“蒸馏-碘量法”执行二氧化硫检测时含苦杏仁苷的一类中药材及其饮片即使未经硫熏也普遍存在二氧化硫超标的原因。方法 采用顶空气相色谱-火焰光度法对比“蒸馏-碘量法”测定苦杏仁中二氧化硫含量,进一步将苦杏仁苷对照品与苦杏仁粉末利用常规二氧化硫测定装置进行硝酸银滴定与碘滴定相结合试验。结果 含苦杏仁苷的中药材及其饮片在日常二氧化硫残留量测定过程中,有部分碘液的消耗来自苦杏仁苷的分解。结论 不能继续沿用常规碘量法或氢氧化钠滴定法对含苦杏仁苷的一类中药材进行二氧化硫残留量检测。

苦杏仁苷;二氧化硫;残留量超标

在传统中药材生产过程中,企业为使中药材及其饮片外观色泽好看,同时防霉变、虫蛀,多对中药采用硫磺熏蒸的处理办法[1]。中药二氧化硫残留量超标会对人体产生危害,鉴于此,国家药典委员会在2010年版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)第二增补本制订了二氧化硫限量标准,规定除山药等10种传统使用硫磺熏蒸的中药材外,其余中药材及其饮片的二氧化硫残留量不得超过150 mg/kg[2]。而在日常中药材质量检测过程中,按照2010年版《中国药典》附录Ⅸ U二氧化硫残留量检测法项下方法测定并计算中药材及其饮片的二氧化硫残留量[3],笔者发现市售未经硫熏药材苦杏仁、郁李仁、桃仁、蕤仁,以及现取于新鲜桃核中的桃仁均存在二氧化硫严重超标的现象。

苦杏仁苷(amygdalin)广泛存在于以上几种传统中药中,其含量为苦杏仁、郁李仁、桃仁的质量评价指标。2010年版《中国药典》(一部)规定,苦杏仁、郁李仁、桃仁中苦杏仁苷的含量分别不得少于3.0%、2.0%、2.0%。目前,苦杏仁苷已成为常用的祛痰止咳剂、辅助性抗癌药物[4-5]。苦杏仁苷分子式为C20H27NO11,属于糖苷类化合物,结构式为:

苦杏仁苷易水解,在酸性条件下或苦杏仁酶的作用下分解成葡萄糖及具有特殊香味的苯甲醛和剧毒物质氢氰酸,上述过程在室温下,甚至没有酸或苦杏仁酶的存在也能迅速发生[6-7]。

氢氰酸含量测定常用硝酸银滴定法,其原理在于以氰苷形式存在于植物体内的氰化物水解后并进行水蒸气蒸馏,蒸出的氰化氢可被水液吸收,在碱性条件下,以碘化钾为指示剂,用硝酸银标准溶液滴定可测定氰化物的含量[8]。其化学反应如下。

本研究先采用顶空气相色谱-火焰光度法对比“蒸馏-碘量法”测定苦杏仁中二氧化硫含量,进一步利用苦杏仁粉末与苦杏仁苷对照品按照2010年版《中国药典》附录Ⅸ U二氧化硫残留量检测法进行碘滴定液消耗量测定,另按硝酸银滴定法测定苦杏仁粉末与苦杏仁苷对照品水解后的氢氰酸含量,探索实际检测过程中含苦杏仁苷中药材及其饮片的二氧化硫超标原因,以期正确指导含苦杏仁苷的中药材及其饮片的日常质量检测,以保障医疗行业相关品种的正常供给。

1 仪器与试药

天美GC7900气相色谱仪,火焰光度检测器(FPD),Agilent 7694E顶空进样器,SPB-3空气发生器,Waters 2695高效液相色谱仪,Waters 2996二极管阵列检测器,SHIMADZU AUW220D万分之一电子天平,旋转蒸发仪,循环水式多用真空泵,调温电热套,恒温磁力搅拌器,两颈烧瓶,样品粉碎机,移液枪。

苦杏仁苷标准品(中国食品药品检定研究院,批号110820-201004),市售苦杏仁苷对照品(纯度>90%),碘滴定液(成都市食品药品检测中心,浓度0.010 036 mol/L),硝酸银滴定液(成都市食品药品检测中心,浓度0.103 4 mol/L),二氧化硫标准溶液(北京万佳首化生物科技有限公司,浓度1000 µg/mL),0.1 g/L甲醛吸收液,盐酸,氢氧化钠,无水亚硫酸钠;同批次已知未经硫熏的苦杏仁,一份采用硫熏进行处理,另一份不作处理。

2 方法

2.1 顶空气相色谱-火焰光度法测定二氧化硫含量

2.1.1 仪器条件 色谱柱:Agilent HP-PLOT/Q毛细管色谱柱(柱长30 m,内径0.32 mm,涂布厚度20 μm)。气相色谱(GC)参数:程序升温(初始温度50 ℃,保持1 min,以10 ℃/min升至150 ℃,保持5 min),载气为氮气,载气流量2 mL/min,分流进样(1∶1),进样口温度230 ℃,检测器温度300 ℃,氢气流量50 mL/min,辅助气(氮气)流量40 mL/min,采用硫化物测定滤光片。顶空进样器参数:进样环容积3 mL,顶空瓶温度95 ℃,进样环温度100 ℃,传输管温度120 ℃,平衡时间30 min,高速震荡,GC循环时间40 min,加压时间30 s,放空时间15 s。进样时间30 s。理论板数按二氧化硫峰计算不低于50 000[7]。

2.1.2 溶液制备与测定 精密吸取二氧化硫标准溶液,加水制成每1 mL含5、10、20、40、60、80、100 μg的溶液,摇匀,作为对照品溶液。精密吸取与供试品中二氧化硫残留量接近的对照品溶液1 mL,置20 mL顶空瓶中,迅速准确加入0.5 mol/L氢氧化钠溶液5 mL,密封,放入顶空进样器,顶空进样。分别取硫熏与未经硫熏的苦杏仁细粉2.0 g,精密称定,置20 mL顶空瓶中,迅速准确加入0.2 mol/L盐酸溶液6 mL,密封,沸水浴中加热30 min,放入顶空进样器,顶空进样。

2.2 蒸馏-碘量法测定二氧化硫含量

分别取硫熏与未硫熏的苦杏仁粉末,按2010年版《中国药典》附录Ⅸ U二氧化硫残留量检测法项下方法,即“蒸馏-碘量法”操作,计算二氧化硫残留量。

2.3 高效液相色谱结合硝酸银滴定、碘滴定法测定2.3.1 苦杏仁苷含量测定 按2010年版《中国药典》(一部)“苦杏仁”项下含量测定方法,采用高效液相色谱法(HPLC)测定苦杏仁样品及苦杏仁苷对照品中苦杏仁苷的含量。

2.3.2 碘滴定液消耗量测定 取苦杏仁粉末(过二号筛)10.0 g,重复3次,精密称定。另取苦杏仁苷对照品,每份中苦杏仁苷含量相当于10.0 g苦杏仁粉末,重复3次,按2010年版《中国药典》(一部)附录Ⅸ U二氧化硫残留量测定法测定各样品的碘滴定液消耗量。

2.3.3 硝酸银滴定法测定氢氰酸含量 取苦杏仁粉末(过二号筛)10.0 g,重复3次,精密称定。另取苦杏仁苷对照品,每份中苦杏仁苷含量相当于10.0 g苦杏仁粉末,重复3次,按2010年版《中国药典》(一部)附录Ⅸ U二氧化硫残留量测定法连接各仪器部件并测定,将指示剂淀粉换为10%碘化钾溶液2 mL并向锥形瓶中加入6 mol/L氨水8 mL,滴定液换为0.103 4 mol/L AgNO3,加热样品并开始滴定,至锥形瓶中出现浑浊且不能散去为终点,记录硝酸银标准液消耗体积,并做试剂空白试验。

3 结果与分析

3.1 顶空气相色谱-火焰光度法与“蒸馏-碘量法”测定结果

按“2.1”“2.2”项下方法测定二氧化硫含量,所得GC图见图1,测定结果见表1。

图1 苦杏仁中二氧化硫GC图

表1 硫熏与未硫熏苦杏仁样品不同检测方法二氧化硫含量测定结果(mg/kg)

根据表1可知,采用顶空气相色谱-火焰光度法测定未硫熏苦杏仁结果未检测到二氧化硫的存在,而采用“蒸馏-碘量法”测定结果平均含有370 mg/kg二氧化硫,该结果大大超出了2010年版《中国药典》对二氧化硫的限量,表明单纯“蒸馏-碘量法”不适用于该类药材的二氧化硫检测。结合以上2种方法对硫熏苦杏仁二氧化硫残留量的测定结果:95 mg/kg(硫熏,气相法)+370 mg/kg(未硫熏,碘量法)=465≈468 mg/kg(硫熏,碘量法)。表明采用“蒸馏-碘量法”对苦杏仁进行二氧化硫残留量测定时,只要扣除苦杏仁自身成分对碘液的消耗量,结果仍然准确。

3.2 苦杏仁苷含量测定结果

按“2.3.1”项下方法测定,苦杏仁苷HPLC图见图2。

以峰面积计算供试品与苦杏仁苷对照品中苦杏仁苷含量,结果见表2。本试验所使用的苦杏仁苷对照品纯度为91.71%,苦杏仁粉末中苦杏仁苷含量为5.17%。

图2 苦杏仁中苦杏仁苷HPLC图

表2 供试品与纯品苦杏仁苷含量测定结果(%)

3.3 碘滴定液消耗量测定结果

按“2.3.2”项下方法测定并计算碘滴定液消耗量,结果见表3。方差分析显示,在本试验条件下,苦杏仁苷总量相同的苦杏仁粉末和苦杏仁苷对照品对碘滴定液的消耗量无明显差异,说明苦杏仁粉末在二氧化硫测定过程中对碘滴定液的消耗作用来自其所含的苦杏仁苷。

表3 碘滴定液消耗量

3.4 硝酸银滴定液消耗量测定结果

按“2.3.3”项下方法测定并计算硝酸银滴定液消耗量,结果见表4。方差分析显示,在本试验条件下,与苦杏仁苷总量相同的苦杏仁粉末和苦杏仁苷对照品对硝酸银滴定液的消耗量无明显差异,说明二者所含苦杏仁苷水解后产生的氰化氢量相同。结合上项进一步说明,未硫熏苦杏仁粉末在二氧化硫测定过程中对碘滴定液的消耗作用全部来自其所含的苦杏仁苷水解产生的氰化氢。

表4 硝酸银滴定液消耗量

4 讨论

本试验结果表明,含苦杏仁苷未经硫熏的中药材及其饮片在按2010年版《中国药典》(一部)附录Ⅸ U二氧化硫残留量检测法检测其二氧化硫含量时,苦杏仁苷在酸性条件下水解产生氰化氢并被氮气鼓入收集瓶,溶于水后产生的氢氰酸最终导致碘滴定液的消耗,而长期以来采用被消耗的碘滴定液体积计算此类中药材及其饮片的二氧化硫含量被证明是不合理的。同理,若采用2015年版《中国药典》(四部)二氧化硫残留量测定方法第一法“酸碱滴定法”测定含苦杏仁苷的中药材二氧化硫残留量,理论上同样会因水解后产生的氰化氢被吸收,最终导致氢氧化钠滴定液消耗而使结果不准确。

由于苦杏仁苷水解产生的氢氰酸可以采用硝酸银滴定法准确定量,且形成的AgCN非常稳定,但考虑到该滴定结束时产生的浑浊状态会影响“碘-淀粉”溶液是否变蓝的判断,所以对含苦杏仁苷的中药材及其饮片二氧化硫实际测定工作,可以通过在同等条件下先采用硝酸银标准液进行滴定从而定量1份样品中的氰根离子,并通过计算得出氰根离子对碘或氢氧化钠滴定液的理论消耗值,再二次利用碘量法或酸碱滴定法测定第2份样品,通过碘滴定液或氢氧化钠滴定液消耗量扣除氰根离子的计算消耗量,以计算二氧化硫含量。

此外,可采用顶空气相色谱-火焰光度法,通过测定气相中二氧化硫含量,间接测定样品中的二氧化硫含量,该方法具有操作简便、快速、准确、灵敏度高等优点,同样适用于各种中药材及其饮片中二氧化硫残留量检测[9]。还可采用离子色谱法,将中药材以水蒸气蒸馏法进行处理,样品中的亚硫酸盐系列物质加酸处理后转化为二氧化硫,随水蒸气蒸馏,并被双氧水吸收、氧化为硫酸根离子,采用离子色谱仪检测,最后得出二氧化硫计算结果[10]。

对于含有苦杏仁苷的中药材及其饮片,本研究表明已不能继续沿用常规碘量法或氢氧化钠滴定法对其进行二氧化硫残留量检测,望有关标准制定部门引起足够重视并及时加强研究,在新定标准中对相关品种的二氧化硫检测方法进行特别规定,以期正确指导含苦杏仁苷的中药材及其饮片的日常质量检测,保障医疗行业相关品种的正常供给。

[1] 王兆基,关锡耀,汪洁,等.中药材中二氧化硫的含量测定[J].中草药, 2000,31(2):97-99.

[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:第二增补本[M].北京:中国医药科技出版社,2010:附录.

[3] 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部[M].北京:中国医药科技出版社,2010:附录61.

[4] 邢国秀,李楠,杨美燕,等.天然苦杏仁苷的研究进展[J].中成药,2003, 25(12):1007-1009.

[5] 常军,肖依文,吴文婷,等.苦杏仁苷抗肿瘤机理研究进展[J].药物生物技术,2014,21(6):597-599.

[6] 李强,徐小琴,李艳,等.酸法水解苦杏仁苷的研究[J].中国现代中药, 2009,11(1):23-25.

[7] 蒋治国,何飞燕,李兴芳.饲料中氢氰酸含量测定方法的研究[J].饲料工业,2005,26(22):41-42.

[8] 李涛,林芳,徐长根,等.顶空气相色谱法检测中药饮片中的二氧化硫[J].中国药业,2010,19(24):32-33.

[9] 王晓云,龚汉卿,王明林.顶空气相色谱法测定膨化大枣中的亚硫酸盐含量[J].山东化工,2007,36(1):36-38.

[10] 杨一超,许春斌.离子色谱法测定食品中总二氧化硫含量[J].中国卫生检验杂志,2004,14(4):463-464.

Research on Sulfur Dioxide Exceeding Standard in Chinese Herbal Medicine and Decoction Pieces Containing Amygdalin

MENG Jie, WANG Li-jun, ZHU Wen-jun, HUANG Guo-jie, CHEN Ying,

NING He (Sichuan Traditional Chinese Medicine Decoction Pieces Co., LTD., Chengdu 611730, China)

Objective To explore the causes of some Chinese herbal medicine and decoction pieces containing amygdalin existing the problem of excessive sulfur dioxide even without sulfur smoked through “distill-iodometry”. Methods Headspace gas chromatography-flame photometric method was compared with distill-iodometry method to detect the content of sulfur dioxide in Semen Armeniacae Amarae, and silver nitrate titration and iodometric titration were used to determine the pure amygdalin and sample through conventional sulfur dioxide determination device. Results In the process of determination of sulfur dioxide residues in Chinese herbal medicine and decoction pieces containing amygdalin, some iodine consumption was caused by amygdalin decomposing. Conclusion Conventional iodometric method and sodium hydroxide titration method can no longer be used for detection of sulfur dioxide residue amount of Chinese herbal medicine and decoction pieces containing amygdalin.

amygdalin; sulfur dioxide; residue amount exceeding standard

10.3969/j.issn.1005-5304.2016.01.019

R284.1

A

1005-5304(2016)01-0082-04

2015-07-03)

2015-07-25;编辑:陈静)

王礼均,E-mail:13060049032@163.com

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