中药西红花中重金属元素分析

刘 波，沙妙清，张艳秋，严丽华，田 晖，朱丽红，苏禄晖

(上海市医药学校，上海 200135)

1 引言

西红花(CrocisStigma)系鸢尾科(Iridaceae)多年生草本植物番红花(CrocussativusL.)的干燥柱头，具活血化瘀，凉血解毒，解郁安神等功效[1]。西红花为我国传统名贵中药材，已被列为国家重点发展的39种中药之首[2]。其原植物番红花不仅是名贵中药材，亦是天然的食品、香料、染料以及化妆品原料[3～5]。西红花含多种化学成分，主要有胡萝卜素、挥发油、类胡萝卜素、氨基酸、皂苷等，此外亦含有多种微量元素[6]。西红花具有抗心血管疾病、抗肿瘤和抗氧化等生物活性，因而备受关注[7～11]。

镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、铅( Pb)等重金属，具较强的迁移性，可被植物吸收并产生毒害作用，其通过食物链进入人体，并可在某些器官内积聚造成慢性中毒，危害人体健康[12～21]。 本研究按《中华人民共和国药典》(2015版)重金属检查相关规定，并参照《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》相关要求，对西红花中的重金属含量进行了检测评价。

2 材料

2.1 仪器

NexION300型电感耦合等离子质谱仪(美国PerkinElmer公司)，EthosA型微波消解仪(意大利Milestone公司)，AL104型电子分析天平(瑞士梅特勒托利多仪器有限公司)，聚四乙烯坩埚，可调温控电热板。

2.2 药品与试剂

等离子发射光谱分析混合离子标准样(GBW(E)060668)(国家标准物质中心)；铅( Pb)、砷(As)、铜(Cu)、镉(Cd)、锌(Zn)、铬(Cr)、锡(Sn)、锰(Mn)、镍(Ni )、汞(Hg)标准品溶液(上海市计量测试技术研究所)，硝酸、硫酸、盐酸、高氯酸、过氧化氢(国药集团化学试剂上海有限公司)为优级纯，水系去离子水，其他试剂均系分析纯。西红花(上海童涵春堂中药饮片有限公司)。

重金属含量检测所需玻璃器皿及聚乙烯设备均用10 % HNO3溶液浸泡过夜，以消除表面可能残留的杂质。使用前，用自来水、蒸馏水及去离子水分别润洗2～3次。标准工作溶液则是用2 % HNO3酸稀释，获得标准储备液，现用现配。

2.3 仪器操作条件

NexION300型电感耦合等离子质谱仪工作参数选择：射频功率1600 W，辅气流量1.2 L/min，雾化器流量1.2 L/min，离子气流量18 L/min，驻留时间50 ms。

2.4 西红花样品处理

称取0.2000 g样品置60 ℃干燥箱中烘干，粉碎，精密称取西红花样品各3份，每份0.2000 g，后移至消解罐中，加入适量HNO3溶液和H2O2溶液浸泡过夜，置消解仪中消解。冷却后，将所有溶液置于聚四氟乙烯坩埚中，置于电加热板上加热至白色粉末状，冷却后，用2 %稀硝酸溶液转移并定容至5 mL容量瓶中，用于ICP-MS检测分析。

2.5 重金属的质量控制与质量保证

实验通过测定空白样、参考标准样及3个平行样以进行质量控制，其中，平行样测定值相对标准偏差在±5%之间，回收率为85%～110 %。采用ICP-MS进行重金属元素分析时，相应重金属标准曲线的相关系数均在0.9999以上，并进行自动校正，以保证检测结果的准确性。

10种重金属(As、Cr、Mn、Hg、Cu、Ni、Sn、Pb、Cd和Zn)的检出限见表1。

3 结果

3.1 西红花重金属的检测方法

按照《中华人民共和国药典》(2015版四部)通则项下重金属检查相关规定中铅、镉、砷、铜等测定方法检测中药西红花中各重金属元素含量。

表1 10种重金属的检出限

3.2 西红花重金属检测结果

经于ICP-MS检测，中药西红花样品每千克含As 0.0460 mg，含Pb 0.0760 mg，含Cr 0.0097 mg，含Hg 0.0067 mg，含Cu 13.7333 mg，含Zn 40.2333 mg，含Mn 13.0100 mg，含Sn 0.1590 mg，含Ni 4.8333 mg，未检测出Cd。对西红花样品中重金属检测结果表明，西红花重金属As、Cd、Pb、Hg、Cu指标符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》限量标准，《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》未对重金属Cr、Zn、Mn、Sn、Ni限量做出相关规定(见表2)。

表2 中药西红花各重金属含量测定结果

4 讨论

从检测结果可见，西红花中元素Mn、Zn、Cu含量相对较高，且均与心血管疾病有关。

Mn是动植物及人体代谢过程必不可少的微量元素之一，具重要的生理功能。Mn是多种酶的组成成分，如脯氨酸、精氨酸、丙酮酸羧化酶以、RNA聚合酶及含锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)等，还与多糖聚合酶及半乳糖转移的活性有关，其亦是机体内醛缩酶、水解酶等多种酶的激活因子；Mn可参与蛋白质、核酸的合成，促进机体生长发育、骨骼形成及造血过程均需要Mn；Mn对心脑血管有益，具驱脂作用，可加速体内脂肪氧化，减少脂肪堆积，有利于保护心脑血管疾病；Mn参与造血功能和中枢神经系统内神经介质的传递，为维持脑功能不可或缺的微量元素[22～26]。

Zn是维护机体细胞正常结构与功能所需的重要微量元素，约有300多种代谢酶的功能受 Zn元素调控。Zn可调控细胞功能、提高髓B细胞的存活、激活P13K/Akt抑制细胞凋亡与心肌细胞缺血再灌损伤；Zn缺管与多种心血管疾病密切，可造成心肌损伤，并与动脉粥样硬化密切相关，冠心病死亡率和非致命性心肌梗死机率升高[27～31]。

Cu是人体必不可少的一种微量元素，参与多种氧化酶的组成和活化，对酶反应活性起到重要的催化作用，影响人体的生物转化、氧化还原、组织呼吸、体液免疫与细胞免疫功能，对人体生长发育、神经系统等均起重要作用；Cu代谢异常可引起免疫功能下降、骨质疏松、营养性贫血、冠心病甚至肿瘤等；Cu 的平衡或失调与必血管疾病的发生、发展密切相关，Cu 亦能促进新血管形成，增强受损组织的自我修复功能[32～34]。

Mn、Zn、Cu在机体内不可积累过多，Mn、Zn过量会引起中毒，产生恶心、呕吐、腹泄、腹痛等；Cu过量可此起Wilson综合症。

西红花具有降血脂、保护心脏、调节血压、抗血栓、免疫调节等药理作用，尤其在治疗冠心病、心绞痛等心血管疾病疗效确切，西红花具有一定的抗老年痴呆作用，除与其本身所含有机成分密切相关外，可能与相关金属元素的作用有关[35]。