APP下载

人参及制品中重金属研究概述

2019-12-24杨怀雷徐芳菲曹志强

人参研究 2019年6期
关键词:金属元素人参原子

王 影,查 琳,杨怀雷,徐芳菲,李 蕾,曹志强

(吉林人参研究院·吉林通化·134001)

人参(Panax ginseng C.A.Mey)属五加科(Araliaceae)人参属,为多年生的草本植物,具有较高的药用价值,是我国传统的名贵中药材,被世人赞誉为“百草之王”。具有生津养血、安神益智、固本培元等功能[1]。2012年人参被国家卫生部批准为新资源食品,进一步扩大人参的应用范围,作为药食两用的人参其综合利用价值也得到了大大的提高,增加了人们日常饮食中食用人参的机会,同时也对人参中有害物质的含量控制提出更高要求。其中的重要质量控制指标就是重金属元素的含量[2]。在人参栽培过程中,由于环境因素以及人参生长过程中肥料和农药的使用都会引入重金属[3~4]。人参品质正受到重金属污染的威胁,这不仅威胁人类健康,同时也限制了中国人参的出口[5]。因此,人参中重金属含量是保证人参质量,开阔中药国际市场的极重要内容。

1 人参及制品中重金属的污染研究现状

重金属专指在实验条件下能与硫代乙酰胺或硫化钠作用显色的金属杂质[6]。一般是指相对原子量较大,密度大于5.0g/cm3的金属,约有45种,如铅、镉、铜、锌、铁、镍、锰、汞等。砷虽不属于重金属,但因其来源及危害都与重金属相似,故通常列入重金属类进行研究、讨论。重金属又可分为两类。一是有害重金属,其在人体蓄积至一定量时可引起免疫系统功能障碍,导致神经、内分泌系统及肝、肾功能受损;二是一些对人体必需的微量元素,如铜、锌、铁等,对人体有一定的生理功能,它们在体内蓄积到一定量或价态改变时也具有很强的毒性,也会影响人体健康。杜雪等[7]采用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定人参等10种中药材及饮片中重金属及有害元素的含量,500批样本测定结果显示铅、镉、砷、汞、铜元素总超标率分别为 6.60%、25.20%、1.00%、0.00%、0.40%。郭红丽等[8]分别采用全自动湿法消解、高温高压消解和微波消解法处理样品,用电感耦合等离子体质谱法同时测定 Pb、Cd、As、Cu、Hg 等重金属。 邱连建等[9]原子吸收分光光度法测定美国、加拿大、中国、南韩、朝鲜五国四种人参药材中的铅、镉、砷、汞、铜重金属含量,结果24批5个国4种人参药材中的重金属残留量西洋参为 10.581~12.025 mg/kg, 红参为 12.719~14.002 mg/kg。朱颖虹等[10]研究了人参中重金属砷、铅、汞、镉的检测方法,并用于测定不同产地的人参样品。结果表明,产地C的铅、镉含量均为最低,产地B的汞含量最低,产地A的砷含量最低。崔业波等[11]对11批人参须药材的重金属残留量进行了测定。结果铅、镉、砷、汞、铜5种重金属元素检测及方法学考察结果合理有效,标准曲线的线性相关系数均大于0.995,平均加样回收率分别为107%、81%、88%、80%和78%。11批样品的重金属残留量均在限度范围内。迟鸿悦等[12]采用微波消解前处理方法后,运用电感耦合高频等离子体发射光谱(ICP-MS)法测定从吉林省10个人参主要种植县区采集的53份样品中6种重金属元素含量人参样品中重金属元素的含量分别为Cr≤2.069μg/g,Cu≤19.0619μg/g,As ≤0.081 8μg/g,Cd≤0.2160μg/g,Pb≤0.8501μg/g,Hg 没检出,5 个人参产区及各重金属元素的量之间均无显著性差异。

2 人参及制品中重金属的来源

2.1 生长环境条件

在人参的种植过程中,所处的环境因素如土壤、水、大气中会受到工业生产中排放的废气废水污染,加之土壤自身特性,植物在从这些污染环境中吸取养分的同时,也会对重金属进行富集,这是造成人参中重金属含量超标的原因之一。而土壤是为植物生长提供矿物质营养和有机质营养的基质[13],由于不同的生产地具有不同的生态环境,因此,土壤中的重金属更加直接影响人参中的重金属含量。

2.2 自身富集

研究表明,药用植物由于个体发育和进化层次的不同,其对不同金属元素的需求量也不尽相同。不同种类的植物,按照自身不同的特点,对不同的金属元素有不同的吸收比例,我们称之为药用植物自身的金属富集性[14]。植物在按自身需要特定比例主动吸收同时,对土壤中富集元素也会相应地被动吸收,这是导致中药材重金属超标的重要途径。

2.3 工业“三废”污染

工业“三废”主要为废气、废水、固体废弃物。各类工业生产排放了大量含多种重金属元素的工业 “三废”,进入大气、水分直接接触植物茎叶、花、果实,通过主动或被动吸收富集而造成直接污染[15]。另外,由含有重金属元素的废气、废水、废渣通过灌溉农田,重金属元素沉积于土壤,造成土壤中重金属元素的富集,被植物在生长过程中吸收,导致间接污染[16]。

2.4 农药、化肥污染

有机农药一般都含有砷、铜、汞、铅、砷等重金属元素,为防治药用植物或相邻作物的病虫害需要喷洒农药,药用植物通过根部、叶面吸收,并转运到植物体内各部,从而导致中药材污染。而农药及其含有的重金属难以被降解,在土壤中残留并长期积累,因此农药的滥用会导致中药材的污染,并影响中药植株的生长。药用植物或农作物栽培中往往需要施用化肥,各类化肥生产由于矿源不洁,可混入有害的重金属元素,如工业磷肥中的Cd、As等,经过长期施用,造成重金属在土壤中积累,从而导致中药材污染[17]。

2.5 加工仓储污染

在采集、运输、加工成饮片以及制剂等加工炮制过程中,辅料或容器含有重金属元素可导致污染[18]。还可能是因为加入朱砂(HgS)和雄黄(As2S2)含重金属的矿物药,炮制用水和制剂用水也可能引入重金属[19]。以及在仓储过程中,为防治霉变、虫害及鼠害而使用含重金属元素的熏蒸剂,或者在运输过程,不规范的包装和人为因素都有可能引起重金属污染。曾秋初等[20]对粉碎前后的中药材、中药饮片、中成药及药用辅料中的铬含量进行检测,发现使用不锈钢材质的机器对中药进行加工和处理会导致重金属铬的污染,从而影响中药的产品质量。

3 人参及制品中重金属的危害

3.1 重金属胁迫对中药材植株的影响

土壤中重金属达到一定水平就会对植物生长产生不同程度的影响,可使土壤中微生物的总量成倍地降低,阻碍植物的生长和固氮作用。砷、镉、铅等重金属对土壤中酶活性产生影响,使一些淀粉酶和β葡糖苷酶的合成受到抑制[21]。重金属可抑制植物茎叶和根系的生长,对根系的抑制情况尤为显著,植物吸收的重金属会积累在根部而产生毒害作用[22,23],直接影响植物根系对土壤中营养元素的吸收。任红菲等[24]研究了镉胁迫对人参各项生理指标及生长率的影响,结果表明,过量的镉会影响人参的新陈代谢并抑制其生长,随着镉含量的增高,人参的相对生长率会随之下降。

3.2 重金属对人体健康的影响

重金属元素很多具有毒性,对人体毒害最大的重金属元素包括铅、镉、汞、铜、砷、铬等,人体存在各类化学物质包括蛋白质,核酸等,都是重金属的良好配体,重金属一旦进入人体便会与这些物质发生不可逆的结合或反应,使这些物质的理化功能发生改变甚至丧失,使蛋白质变性,酶失活,从而毒害人体健康。且重金属在人体内很难被降解,微量的重金属污染可以通过生物链作用而产生富集,当人因为饮用或食用受重金属污染的药物和食物等,体内重金属含量达到一定浓度时,便会导致各种疾病的发生,危及人们的生命安全[25],导致不同类型的中毒性肾病、抗生育、骨质疏松及变形、神经系统损害、致突变,甚至致癌[26]。张秦娟[27]对贫血患儿和正常儿童体内血铅含量进行对比发现贫血患儿体内血铅含量明显高于正常儿童,并随着血铅浓度的提高其贫血程度越高。

3.2.1 铅

铅是对人体危害极大的一种重金属,很难从人的身体里排出来,长时间在含铅环境中生活的人们通常会反应迟钝,视觉减弱[28]。铅在人体内易蓄积中毒,当含量达12g/L以上时,可出现功能障碍性麻痹和脑病,直接损伤人和动物的甲状腺功能,降低甲状腺摄取碘及血浆蛋白结合碘的能力,降低垂体激素的分泌及肾上腺素皮质的功能,还可损伤生殖细胞并降低性功能。铅对神经系统、骨骼造血功能、心血管系统、消化系统、男性生殖系统等均具有损害作用。特别是大脑处于神经系统敏感期的儿童,对铅有特殊的敏感性。研究表明儿童的智力低下发病率随铅污染程度的加大而升高。

3.2.2 镉

镉元素对人体的毒性与铅相似,抑制人体的免疫系统,导致肿瘤和衰老。如镉中毒将造成肝、肾和骨的病变,导致贫血或神经痛,以前日本流行的骨痛病,就是长期食用“镉米”造成的。它可抑制肝细胞线粒体氧化磷酸化过程,使组织代谢发生障碍,对人有致畸、致癌、致突变作用。

3.2.3 汞

汞是毒性较大的一种元素,汞被人体吸收后在人体内蓄积,不易被排除体外,沉积在人身体里会很大程度破坏神经、大脑、视力,甚至会入侵中枢系统和神经脑血管系统,血液中汞含量达200μg/L时,会严重影响人的中枢神经系统,导致视力范围缩小、听力减弱、语言失控、四肢麻痹等,甚至痴呆[29],还可损害肾脏,造成肾功能衰竭[30]等。

3.2.4 铜

虽然微量铜元素对人体有利,但摄入过量仍然会影响人体各微量元素之间的平衡,甚至出现微量元素缺乏的现象。高浓度的铜具有溶血作用,能引起肝肾良性坏死。

3.2.5 砷

砷属于类金属,被人体吸收后能扩张毛细血管,麻痹血管舒缩中枢,使腹腔脏器严重失血,引起肝、肾、心功能损害[31]。严重减缓细胞的新陈代谢,降低细胞的氧化还原能力,还会引起组织系统被破坏,直致死亡[32]。

3.2.6 铬

铬的毒性和价态有关,六价铬比三价铬的毒性大,六价铬误食后非常容易致癌,它不仅能减少新陈代谢过程中的需氧量,导致内部窒息,而且大部分铬盐都对肠胃有一定程度的伤害[33]。

3.2.7 其它

锑元素及其化合物对人体毒性类似砷,主要是与人体细胞中酶系统的巯基相结合,致使酶功能发生障碍,影响细胞正常代谢。锡元素是人体必需元素,但其有机化合物有剧毒,当超过250mg/L即可引起中毒反应,重症出现脑水肿[34]。

4 人参及制品中重金属的检测技术现状

4.1 前处理方法

待测样都需要经过预处理,破坏样品的有机组分,将待测组分转化成无机化合物后制成适合于测定的供试液。

4.1.1 干法灰化法

灰化法是指将样品先用小火炭化至无烟,移入高温电阻炉高温灰化完全,冷却后稀酸溶解灰分并定量转移至量瓶中的一种前处理方法[35]。灰化法目前的使用设备简单、极为普及,取样量大、无试剂污染,但操作起来耗时较长且不易灰化完全,由于温度过高还会导致某些挥发性元素的损耗,导致砷、铅、汞等元素回收率偏低,从而使得测定结果有较大的误差,对元素种类有选择性和局限性,实际应用时常通过加入基体改性剂改善该方法适用性[36]。

4.1.2 湿法消化

湿法消化是普通实验室较常采用的消化方法,该法采用单一或混合强酸,在适度加热下,使样品中的有机成分氧化破坏,将金属化合物转变为离子状态。此法具有较广的实用性,具有简便、重复性好、消化时间短且适用于大多数金属元素等优点[37]。由于湿法消化中待测元素的附着损失小,可避免重金属的挥发损失,甚至可以一次性消化多个样品而被较多采用[38]。但所需的试剂所需纯度高、用量大,有些元素的空白值较高,耗时较长,在样品处理中由于酸的使用会导致样品的二次污染。另外重金属与酸进行反应会影响其含量的测定。而且开放系统的加热消解过程安全性较差,有些酸(如高氯酸)在使用过程中有可能发生爆炸等危险。此外,消解过程中还可能产生影响人体健康的有害气体。

4.1.3 压力消解罐

压力消解罐消解法是将样品置于聚四氟乙烯内罐中,加入硝酸、过氧化氢等,旋紧罐盖后于120~140℃保持3~4h,最终达到消解样品的一种方法[39]。该法简便、快速,是较理想的样品前处理方法,但需要特殊的耐高压高热的器皿。

4.1.4 微波消解

微波消解技术采用高温密闭系统,该法操作简便,消解快速、完全,加热快、效率高,试剂用量少,其封闭的反应环境避免了其它元素的污染,可避免易挥发性元素Hg、As等的损失[40]。同时,它还能减少酸的使用量从而降低空白值,保证测定结果的精确度和准确性。该法既减少了溶样时间,又避免了使用易爆的高氯酸,是一种快捷、准确的重金属元素处理方法。微波消解虽具有很多优点,但取样量有限,消解冷却慢,使用成本高,较为昂贵的仪器和耗材以及清洁方面的困难,使其应用也受到了限制。

4.2 分析检测方法

4.2.1 比色法

比色法是《中国药典》规定的中药重金属检测的法定方法,包括砷斑法、银盐比色法及硫代乙酰胺法。比色法主要用于重金属总量及砷的测定。比色法是通过重金属与硫代乙酰胺或硫化钠显色后溶液颜色的深浅来检测样品中重金属含量的方法,通常有5、10、20、25、30mg/kg等浓度限量的含量[41]。此法设备简单,操作方便,比较容易进行推广,可用于普查重金属污染的程度[42]。但此法容易受其他金属元素的干扰,准确度和精确度略差,只能粗略测定重金属的含量。窦忠花等[43]依照《中国药典》2000年版一部附录“砷盐检查法(第一法)”检测牛黄消炎片样品中可溶性砷盐的含量,实验平均回收率为97.55%。

4.2.2 紫外分光光度法

重金属元素与试剂进行显色反应后会在紫外光下有吸收,该法正是利用这一原理来测定重金属的含量,多用于汞、铅、镉等的测定。该方法简单、快速、便捷、灵敏,但干扰因素多,选择性较差,属于非主流的测定方法。沈晓君等[44]采用紫外分光光度法对人参等吉林省7种中药材中重金属含量进行检测,经检测铅在0~2μg范围内线性关系良好,相关系数为0.9993,相对标准偏差为1.92%,结果表明该法简便可靠,重现性和稳定性好,可用于中药材中重金属的检测。张春盛等[45]运用紫外分光光度法测定西洋参、人参等8种中药材中重金属的含量。测得西洋参、人参的重金属含量分别为26.13%、28.96%。

4.2.3 高效液相色谱法(HPLC)

高效液相色谱法具有高灵敏度、高选择性和高分离效能等优点,该法是利用痕量金属离子能与有机试剂形成稳定有色络合物,经过HPLC分离,由紫外-可见光度检测器进行检测,可以实现多元素同时测定,然而络合剂的选择有限,限制此法广泛应用[46]。朱慧贤等[47]采用高效液相色谱法对人参等四种药材中的镉、铅、镍、汞进行测定,4种重金属元素络合物在2.0 min以内可以达到基线分离,较常规色谱柱分析时间(10~20min)大大缩短,相对标准偏差(RSD)为 1.8%~3.4%,回收率为88%~103%,该方法为中药材中痕量重金属元素镉、铅、镍、汞的同时测定提供了参考。

4.2.4 原子荧光光度法(AFS)

原子荧光光度法是将样品溶液原子化产生基态原子,利用基态原子在激发光源的照射下可被激发至高能态,激发态原子由高能级跃迁到较低能级的过程中发射原子荧光,进而通过测定原子荧光的强度来求得该样品中待测重金属元素的含量。原子荧光光度法[48]常用于砷、铅、汞、镉、锌等的分析。该法优点是灵敏度高,干扰少,线性范围宽,目前已有多种元素的检出限优于原子吸收光谱法和原子发射光谱法,但此法应用元素有限。王志嘉等[49]采用原子荧光光谱法测定人参等6味中药材中铅、镉、砷、汞、镝的含量,R>0.9992,回收率为90.0%~107.4%。曾晓丹等[50]采用原子荧光光谱法对由人参根、茎、花提取的人参皂苷进行重金属含量的测定。结果表明As、Hg、Se、Cd元素分 别 在 0 ~0.10μg/mL、0 ~1.0ng/mL、0 ~10ng/mL、0 ~1.0ng/mL范围呈良好的线性关系。

4.2.5 原子吸收分光光度法(AAS)

原子吸收分光光度法是利用待测样品原子化产生基态原子,从光源发出的待测重金属元素特征辐射通过原子蒸汽时被基态原子吸收,通过其辐射的减弱程度来对待测样品中的重金属元素含量进行检测。本法为2010版药典中所记载的检测方法。根据各种元素本身的性质和原子化方法不同,原子吸收光谱法可分为氢化物原子吸收法、冷原子吸收法、石墨炉原子吸收法及火焰原子吸收法[51]。原子吸收光谱法能够精确定量,是国内外分析中药材重金属较为常见的方法之一。

4.2.5.1 石墨炉原子吸收分光光度法(GFAAS)

GFAAS是利用石墨管高温下使样品原子化,通过炉内光路产生吸收的原理来测定。该法具有灵敏度高、选择性好、简便、快速等优点,但石墨管属于易耗品,价格较贵,且不能同时测多个元素。石墨炉原子吸收法用于除汞以外的重金属测定,一般铅、镉等应用最广的是石墨炉原子吸收法[52]。

4.2.5.2 火焰原子吸收分光光度法(FAAS)

FAAS是将待测样品溶液喷射成雾状进入火焰并将其原子化,用待测元素的空心阴极灯作光源,辐射出特征谱线的光,其中部分光被蒸气中基态原子吸收而减弱从而测定元素的含量。该法操作简便,重复性好,分析速度快,但灵敏度不高,预处理复杂、耗时,不能同时测定多种元素。火焰原子吸收法用于含量相对较高的元素如铜、砷、汞、锌等重金属的测定[53]。温少梅等[54]采用火焰原子吸收法对中成药中铜和铅的含量进行了测定,得铜的回收率为96.6%~101.1%,铅的回收率为98.5%~103.5%。

4.2.5.3 冷原子吸收法(CVAAS)

CVAAS是汞含量测定的常用方法,是利用汞在常温下蒸气压较高和在空气中不易氧化的特点,将待测样品消化后还原生成汞蒸气,然后用载气将汞蒸气吹出,当通过石英吸收池,汞蒸气对汞空心阴极灯的辐射产生吸收,从而达到定量分析的目的。该法灵敏度高,准确性好,但应用元素有限。

4.2.5.4 氢化物-原子吸收法(HGAAS)

HGAAS是将待测元素在酸性介质中还原成沸点低、易受热分解的氢化物,在吸收池中被加热分解并形成基态原子,从而测定重金属的含量。此法检测限低,干扰小,但可检测的元素较少。Akram等[55]采用氢化物发生法,直接测定中药材中重金属的含量,结果表明重金属镉在 0~0.8μg/L、铜在 0~0.8μg/mL、铅在0~80μg/L范围线性关系良好。

4.2.6 电感耦合等离子体法

电感耦合等离子体法主要有电感耦合等离子体发射光谱法 (ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和高效液相-电感耦合等离子体质谱联用法(HPLC-ICP-MS)。

4.2.6.1 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)

ICP-AES是含有重金属元素的待测样通过由电磁场作用于导体产生的等离子炬内焰区时经过高温原子化发射出特征谱线,而重金属含量与谱线强度成正比,从而测定重金属含量[56]。ICP-AES灵敏度高、精确度高、检测限低、抗干扰强、线性范围宽及抗干扰能力强等特点[57],可同时或顺序快速测定多种元素,测定速度快。该法适用于绝大部分金属元素的测定,大大提高了分析效率,缩短了分析时间,弥补了原子吸收法等不能同时测定多种元素的不足,是目前公认的多元素同时分析的有效方法,在痕量元素分析中占有很大的优势,是发射光谱中发展最快的方法。但此法设备和操作费用较高,样品一般需预先转化为溶液,对有些元素优势并不明显。该法目前应用较多的是用其检测各类中药材或中药复方中各重金属含量。薛泽春等[58]人利用该法检测中药中铬和铜等重金属元素的含量,结果显示14种元素线性关系良好,回收率为92.7%~105.1%,相对标准偏差小于3.58%。

4.2.6.2 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)

ICP-MS是将电感耦合等离子体与质谱联用的新型元素分析测试技术,利用电感耦合等离子体使待测样品汽化,将待测金属元素分离出来,从而进入质谱测定,根据金属离子的荷质比测定同位素及除汞以外绝大多数的重金属元素。只需一次处理样品,一次上机就可以同时给出测试结果[59],可与多种进样或分离技术联用[60]。ICP-MS光谱干扰比ICP-AES小,比原子吸收法检测限更低,具有高灵敏度、低检出限、动态范围宽、选择性好、分析速度快,并且对试剂样品分析有最好的抗干扰能力,以及多元素同时检测等诸多优点[61~62],因此广泛应用于无机元素[63]及中药中重金属元素的测定分析[64~66],可以提供精确的同位素信息[67],是痕量元素分析领域中最先进的方法,但价格较昂贵,易受污染。王妮[68]采用ICP-MS同时测定人参中的重金属。 结果表明,As、Pb、Hg、Cd和 Cu 的线性相关系数均大于0.9995,回收率均在88%~110%之间,检出限分别为 2.49,0.37,1.02,0.18 和 0.61 mg/kg,相对标准偏差(n=5)均小于7.0%。

4.2.6.3 高效液相-电感耦合等离子体质谱联用法(HPLC-ICP-MS)

HPLC-ICP-MS法是将高效液相和电感耦合等离子体质谱联用,融合了HPLC高效分离及ICP-MS低检出限、宽线性范围、能跟踪多种元素及同位素信号等优点。2015版《中国药典》增加此法,主要用于汞和As元素形态及其价态测定。该法在中药重金属形态分析尤其是砷形态分析中具有独特的优势,通过对元素形态信息的了解,有助于研究砷形态在环境、材料及生命科学中的作用机制。HPLC-ICP-MS判断元素存在的价态,减少分析时的光谱干扰,具有操作简便、精密度高、重复性好等特点,但价格较昂贵[69]。

4.2.7 阳极溶出伏安法(ASV)

阳极溶出伏安法(ASV),也称为反向极谱法,属于电化学检测方法,用于多种重金属元素检测。此法可将待测样中低浓度的金属元素快速检测出来,该法灵敏度高、精密度好、检测限低、操作简单,可同时测多种元素,不需贵重仪器,成本低,但需要严格的样品前处理过程。

4.2.8 免疫检测法

免疫检测法为中药中重金属的检测提供一种新思路。该法具有省时、省力、便于携带、易于操作、费用低廉、灵敏度高和选择性强等优点,可作为一种辅助检测方法用于现场抽检,批量样品快速扫描等检验[70]。

5 人参及制品中重金属的清除

5.1 外源污染控制

重金属污染是一个长期而复杂的问题,是多重因素共同作用的结果,必须综合考虑,积极采取措施,从源头抓起,严格实施GAP规范种植管理,合理施用农药,规范管理种植生境、炮制加工、制剂生产、储藏运输等全过程,制定相关限量标准,引入先进的设备、生产工艺和技术,严格管控每道生产程序,每个生产环节,随时抽样,及早监测,保证人参及制品的质量。

5.2 重金属的净化去除技术

5.2.1 超临界流体萃取技术

超临界CO2配合萃取是将金属配合反应与超临界CO2流体萃取技术结合形成的新型萃取技术,是利用配合剂与带电的离子通过配位键生成电中性的、稳定的、易溶解于超临界流体的配合物,经传质进入超临界流体相而与原基质分开的一种分离方法[71~73]。该技术具有萃取速度快、萃取率高、萃取温度较低、选择性好、生物兼容性好、高扩散性、低表面张力,不会引起药物的损害和有效成分的损失,无毒无害,不会对药材引起二次污染等优点[74]。赵春杰等[75]采用超临界CO2流体萃取技术净化药材中的重金属,并对萃取方案进行优化,在最佳萃取条件下,重金属净化率可达到85%以上,而中药材中的有效成分损失低于5%。

5.2.2 大孔螯合树脂法

螯合型大孔树脂利用负载于大孔树脂上的某些高分子在比较宽的pH范围内与重金属离子有较强的螯合作用而将其除去,并且可较完整地保留中药提取液的有效成分。大孔树脂虽对金属离子具有吸附作用,但其选择性不高。王先良等[76]研究发现D401大孔苯乙烯系螯合型离子交换树脂能与重金属离子强力螯合,不易解离,在去除重金属的同时,有效成分几乎毫无损失。因此,可用于去除中药中的重金属。

5.2.3 絮凝法

絮凝法是向中药提取液中加入澄清剂,以电中和及吸附架桥的方式吸附重金属颗粒,进而达到分离纯化的目的。澄清剂主要有壳聚糖、海藻、吸附树脂及天然纤维素类物质等,该法可以用来去除中药中的重金属。程红霞等[77]研究壳聚糖在不同条件下对中药水提液中的镉、铅、铜等主要重金属的吸附性,结果证明其对重金属的吸附效果良好,可达90%以上。

5.2.4 γ-巯丙基键合硅胶(MPS)

该法是在硅胶表面螯合巯丙基片段而成,对多种重金属离子具有较强吸附能力,赵良等[78]研究了γ-巯丙基键合硅胶(MPS)静态吸附法脱除中药液中重金属元素铅的工艺,结果表明此法对金银花中铅元素的脱除率可达80%,且该过程对药液中有效成分的含量及疗效无显著影响。

6 结语

随着现代人们越来越倾向于崇尚健康自然,人参因其为纯天然物质而不断得到重视,人参产业也得以迅速发展。因此,为了保证人参及制品的质量,保障人们食用安全性,以及开阔人参的国际市场,必须严格把控人参及制品中重金属含量,采取有效措施进行综合防治,使人参及制品真正达到“安全、有效、稳定、可控”。目前,重金属含量的分析检测和净化去除技术已较为成熟,应在现有研究成果基础上继续深入推进研究工作,使重金属残留检测早日科学化、仪器化、与国际接轨,为人参及制品的出口创造有力条件,使人参走向全世界。

猜你喜欢

金属元素人参原子
原子究竟有多小?
原子可以结合吗?
带你认识原子
清爽可口的“水中人参”
人参娃娃
金属元素及其化合物
吃人参不如睡五更
非金属元素及其化合物考点复习导航
金属元素及其化合物的性质与应用复习指要
非金属元素及其化合物的复习