藏药珊瑚七十味丸中重金属含量及Hg元素化学形态研究＊

宗咏花，徐立军，莫 歌，春 花，张燕飞，吴丽丽，刘铜华，

（1. 西藏藏医药大学藏医系 拉萨 850000；2. 西藏藏医药大学藏药研究所 拉萨 850000；3. 北京中医药大学教育部中医养生学重点实验室 北京 100029）

随着传统医药在全球的兴起，名贵藏药因组方丰富、传承完整、疗效独特而日益备受关注。最早记载于藏医药名著《四部医典》中的珊瑚七十味丸[1]，具有镇心、安神、定惊、调血的功效，临床主要用于脑血栓、脑溢血、冠心病、高血压、肢体瘫痪、小儿麻痹、癫痫及各种神经炎等病症，尤其对大脑神经和心脏性疾病有特殊功效。珊瑚七十味丸的主要组分为珊瑚、玛瑙、当归、珍珠、牛黄、藏红花、藏党参、红景天、雪莲花、余甘子、黄精、麝香等七十味药材[2]。其组分众多，不乏矿物质药材，常见重金属元素铅、铬、汞、砷、铜等均不同程度的出现在珊瑚七十味丸中。而这些重金属元素可对神经系统、造血系统、心血管、消化系统及肾脏等造成不同程度的损伤[3-5]，这就使得藏药珊瑚七十味丸中的重金属元素的问题较为严重。如果不制定相应的重金属元素的限量标准，藏药珊瑚七十味丸的临床安全就无法得到保障。但是，目前关于含重金属制剂珊瑚七十味丸的动物与临床安全性评价尚未见文献报道。

重金属对人体危害巨大[6-8]，但国内外对于传统药物中重金属含量的质控标准依然不够完善，现存的安全性评价体系也并不健全。由于组分众多，且其中不乏矿物药，珊瑚七十味丸、七十味珍珠丸、坐珠达西、仁青常觉、仁青忙觉等众多藏药的重金属问题较为严重，极大影响了藏药产业的发展[9,10]。目前，国内外对珊瑚七十味丸的研究甚少，张勇仓等[11]通过原子吸收分光光度法测定了珊瑚七十味丸中铜、铅、镉、砷、汞5种重金属的含量，同时对方法学进行了考察。

对于植物药中的重金属成分，定量检测和限量要求是维持其植物药药效有效性、稳定性的前提条件。目前主流检测方法主要有3 种：电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-OES）、原子荧光光谱（AFS）[12]。这 3 种方法都具有较高的精确度，相互之间没有误差，适用于不同的情况之下，在重金属元素检测中互为补充。其中ICP-MS的方法具有检出限低[10-13]，可以进行多元素和同位素分析，相应范围宽、精密度高等优点，被广泛的应用到药物重金属元素的定量检测中[13,14]。此外，金属元素的存在形态和价态也与其相应的生理毒性有关，在含量测定的基础上，通过X 射线光电子能谱（XPS）技术能够完善中药材重金属元素的价态信息，这对于客观、科学的评价中药材的质量和疗效具有重要的意义。

本研究通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICPOES）对珊瑚七十味丸中重金属元素的含量进行测定，并借助X-射线电子能谱（XPS）表征技术对Hg 元素进行价态分析，从而为名贵藏药中重金属含量的测定，以及存在形式的确定提供了一种准确的新型研究方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：珊瑚七十味丸中重金属元素的含量测定在ICPE-9000（等离子体发射光谱仪，SHIMADZU）上完成。XPS 表征测试采用Thermo ESCALAB 250 型能谱仪。

试剂：稀硝酸（65.0%-68.0%，分析纯）及高氯酸（70.0%-72.0%，分析纯）购于南京化学试剂厂。砷、镉、铬、铜、汞标准溶液（1000μg·mL-1）由国家有色金属及电子材料分析测试中心提供。实验中的所有用水均为去离子水。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理

采用强酸消解法对样品进行前处理。称取研磨均匀的样品0.025 g 于锥形瓶中，缓慢加入10 mL 稀硝酸，静置。24 h 后，抽滤并收集滤液，用一次性滤膜反复过滤至滤液中不再有可视异物。最后，将滤液转移至10 mL容量瓶中，用稀硝酸定容待测。

1.2.2 标准溶液的配制

取砷、铬、镉、铜、汞标准溶液各2.5 mL 分别置于25 mL 容量瓶中，用稀硝酸定容，配制成100%标准溶液（浓度为0.1 mg·mL-1）。再量取0 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL 标准溶液于容量瓶中分别定容，依次得到0、20%、40%、60%、80%浓度梯度的标准溶液。

表1 ZYY藏药有限公司某批次样品中不同元素检测结果统计量（%）

1.2.3 XPS测试样品处理方法

将样品研磨均匀后称取0.010 g进行真空加热，以除去表面吸附的杂质。用双面胶带将样品贴在托盘上并编号后，依次进样。内标设定为样品C1s 谱线（285 eV），分别测定 Hg、As、Cr、Cd、Cu 等元素的 XPS图谱。

2 结果与讨论

2.1 ICP-OES检测方法的重复性和稳定性

为了衡量评价数据的离散程度，本研究采用标准差σ和变异系数CV 对样品检测结果进行描述性统计学分析。以ZYY 藏药有限公司提供的样品为例（表1）。

由表1可知，本研究方法所检测结果的标准差、变异系数均较小。一般仪器分析测试结果，其变异系数小于5%说明测试的重复性好，数据可信度高。本研究测试结果中，Hg、As、Cd 和 Cu 元素的测试结果变异系数均小于5%，说明实验数据可信度高，实验方法的稳定性和重复性较好。而Cr的变异系数偏大，则可能是实验测试中标准曲线线性关系稍有偏差，测出来的数据偏差较大。

2.2 ICP-OES 法测定不同批次来源样品的重金属含量

采用硝酸消解法对样品的前处理后，分别对不同批次来源珊瑚七十味丸中的5种重金属元素的含量进行测定，每份样品平行测定5次（表2）。其中S1-S7分别为不同批次购买的ZYY 藏药有限公司珊瑚七十味丸样品（下同）。

由表2 可知，同一厂家不同批次的珊瑚七十味丸中，Hg、As、Cr、Cd、Cu 等金属含量呈现不同程度的差异。甚至，同一种金属元素在不同批次的样品中，其含量差别较大。其中，S3 样品与其他批次样品相差较大，各重金属含量均小于其他批次样品中的同种元素。同时，在七个批次的样品中各重金属含量呈现出相似的比例大小，即Hg 含量较高，而Cd 含量极低。Hg 元素含量较高主要是由于珊瑚七十味丸中含有的玛瑙等矿物质所导致。然而，玛瑙作为珊瑚七十味丸中的有效成分之一，致使Hg 元素的存在不可避免，这也是名贵藏药普遍存在的用药安全隐患。中药材中常见的Cd 大多来自于残留的农药和化肥[7]，而该7 份样品的Cd含量极低，表明公司样品在制备过程中有效避免农药所导致的重金属外源性污染。

表2 不同批次珊瑚七十味丸中5种重金属的含量（n = 5）%

2.3 XPS表征测试结果

对ZYY 藏药有限公司某一批次样品进行XPS 元素价态分析（图1a），从该XPS 总谱可以看出，珊瑚七十味丸中除了含有C、N、O 等基本元素外，还有部分Si、Hg、Cu、Ca 等元素。由于不同批次的样品中 Hg 元素含量均较高，为进一步研究Hg 元素的来源，本研究主要对Hg元素进行了价态分析（图1b-图1h）。

如图1b-图1h 所示，Hg4f 的主峰可以拆分为101.0 eV（紫色）、103.7 eV（绿色）及105.0 eV（蓝色）的三个峰，分别对应 Hg 4f7/2、游离Hg2+和Hg 4f5/2 电子层的电子结合能。其中，Hg 4f7/2和Hg 4f5/2分别归属于HgS 和HgO 的化学态[15]。HgS 主要源于珊瑚七十味丸中所含有的玛瑙等矿物质，而HgO 则源于药物表面被氧化的Hg元素。毒理实验表明，游离Hg2+的生理活性虽然远远小于HgS 及HgO 中的Hg 元素，但毒性却较后者更大[6]。由图1b-图1c 和图1f-图1h 可以发现，S1、S2、S5、S6、S7 样品中的Hg 元素含量及价态基本相同。然而，S4 中Hg 元素的峰强度超过其他批次样品的两倍，其中Hg 4f7/2、游离Hg2+和Hg 4f5/2 的峰强基本相同，表明S4样品的药效及毒性均较大。S3相较于其他批次样品而言，其Hg2+的峰极强，而Hg 4f5/2 的峰极弱且并未发现Hg 4f7/2 的峰，表明样品表面几乎没有HgS，仅有少量的HgO 存在，因而样品中所含的Hg元素大多来源于游离Hg2+。

3 讨论

长期以来，藏药行业发展存在三大瓶颈：重金属安全性问题、质量控制严重落后问题和传统复杂炮制工艺阐述问题。由于历史及地理环境原因，藏药使用了较多的矿物药和重金属药。藏药重金属的安全性问题是制约藏药发展的难点问题，也是制约藏医药发展的关键环节[16]。藏药材本身成分复杂，且同种药材炮制方法不同，药性迥异。目前，炮制的依据和机制尚不清楚，且炮制工艺没有统一的标准，导致藏药的质量和性能不稳定。

重金属通常是指比重≥5 的金属元素，如金、银、铜、铅、铬、镉、汞等。食品卫生中主要限制的是铬、镉、铜、铅、汞等5种金属元素。营养化学、毒物学和环境污染研究中公认铵、锑、铭、镑、铬、镉、铅、汞等对牲畜和人体有毒害作用，被称为污染元素，而锰、钴、铜、钒、硒、铝、铬等在含量过高或形态不同时，对生命体系亦有毒害作用。按照国际标准，重金属主要包括铅、镉、汞、铜、砷等。我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的限量指标：重金属总量应≤20.0 mg·kg-1，铅（Pb）≤ 5.0 mg·kg-1，镉（Cd）≤ 0.3 mg·kg-1，汞（Hg）≤0.2 mg·kg-1，铜（Cu）≤ 20.0 mg·kg-1，砷（As）≤ 2.0 mg·kg-1。

众多藏药制剂含有的重金属元素，与藏药组方中多使用矿物药密切相关，而传统藏药制剂的炮制工艺也是影响其重金属存在的重要因素。对《药品标准》藏药(第一册)收载的200个成方制剂的分析，发现含有矿物药的制剂86个，占制剂总数的43%，其中，金、银、铁、铜、珊瑚和玛瑙是藏医组方中经常使用的矿物药[17]。矿药物的使用已被国内矿物药界公认为独立的藏医药体系，具有浓厚的民族色彩。几千的藏医临床实践认识到矿物质在治疗疾病方面有一定的性和效，在临床治疗中发挥了重要作用。从现代医学的角度来看，微量元素碘、硒、铁、铜、锌、铬、钴等也是维持人体新陈代谢必不可少的。也就是说，微量的重金属元素也是人体需要的。当然，过量的金属元素也会对人体产生极大损伤，如锰过量时会引起甲状腺机能亢进，砷可扩张毛细血管，麻痹血管舒缩中枢，硒的氢化物毒性更强，长期大量吸入，可引起急性和慢性中毒，锡和铅是古代巨毒药“鸩”中的重要成分，一定量入腹后凝固成块，可使人至死[18,19]。这也反映出金属元素就是一把双刃剑，如何趋利避害，决定于其在人体的存在状态及摄入的量。

图1 七十味珍珠丸XPS图谱

本研究采用ICP－OES 法测定珊瑚七十味丸中Hg、As、Cr、Cd、Cu这5种重金属元素含量，其测定结果表明不同样品中Hg 元素比例最高，Cr 含量比例最低。同时，不同样品中各重金属含量分别出现了较大差别。珊瑚七十味丸作为一个处方保密的名贵藏药，其整个炮制工序在藏药中最繁琐，技术难度最大，但伴随着藏药的现代化和规模化生产，珊瑚七十味丸在生产过程中的质量标准仍没有得到严格控制，致使不同批次的样品中化学成分含量不同，尤其是重金属含量出现了较大差异。此外，藏药二十五味珊瑚丸也存在不同样品各重金属元素含量不同的现象[20]。那么不同藏药样品中重金属元素含量的不同，对其临床疗效是否有影响，目前尚未有此类报道。索有瑞等通过实验证明七十味珍珠丸含有的Hg、As、Pb、Cu、Zn等重金属元素被机体吸收不多，大部分被排出体外[21,22]。曾勇通过给予成年大鼠药物，证明传统藏医药中广泛使用的重要原料“佐塔”中的汞在体内经消化道吸收较低微或可能未有吸收[7]。由此可猜测，珊瑚七十味丸中Hg、As、Pb、Cu、Zn 等金属元素只有少量被机体吸收，绝大部分可能被排出体外。因此，这些重金属元素在珊瑚七十味丸的药理药效上可能并未发挥关键作用，而临床效果应该差别不大。但确切的临床疗效差别以及这些重金属在药理药效方面的作用还需进一步实验来证实。

虽然有实验表明，一些藏药制剂中的重金属元素绝大部分可通过胃肠道代谢排出体外，但由于病人可能存在长期服药的情况，所以潜在的用药安全隐患仍需引起重视。特别是Hg 元素具有高毒性、高反应性和累积效应，在低浓度水平也可能产生毒害影响[6,7]。有研究表明，汞可抑制微生物的生命代谢活动并在微生物体内蓄积转化[23]，汞及其化合物作为环境毒物可对机体的神经系统、肝脏和肾脏等组织系统造成损伤，其中以无机汞、甲基汞对机体的危害最大。无机汞在胃肠道内的吸收率很低，且不易于透过血脑屏障。因此，作为动物机体最重要的毒物排泄器官——肾脏[24]，是无机汞发挥毒性的主要靶器官之一。向丽以藏药“佐太”为研究对象，对其长期用药后药物中重金属汞在血液和肾脏中的蓄积行为，以及对肾脏的潜在肾毒性作用进行初步研究，发现长期给予藏药“佐太”，可引起大鼠血汞含量升高，并造成汞在肾脏大量蓄积，并且长期停药后仍有残留，推测汞在肾脏中为永久性不可逆的蓄积[25]。因此，临床上对于使用佐太、坐珠达西、七十味珍珠丸等含有汞的藏药[10,26]，不仅要对使用时间和剂量进行控制，还要对患者的血汞及肾功能相关指标进行跟踪监测。而残留在肾脏中的汞是否对机体会有进一步的损伤，还需进一步深入研究。

为了更加安全、有效、可控的使用中医药资源，研究其重金属物质的组成，含量和价态为其质量控制尤为重要。尤其对于这样多组分的复杂民族药物，质量安全和可控是关系到临床用药安全的前提条件，建立起相应的指纹图谱以及重金属元素图谱信息，对藏药珊瑚七十味丸在临床应用中的质量控制非常重要，也是推动传统藏药发展的必经之路。

4 结论

藏药珊瑚七十味丸作为含重金属藏药的典型代表，由于其不同有效成分的协同作用及其作用的复杂性，使其质量和安全性难以控制。本研究通过硝酸消解法对7 个批次生产的珊瑚七十味丸进行前处理，采用ICP-OES 和XPS 对药物中的5 种重金属含量和Hg元素的价态进行较为准确的检测和分析，为珊瑚七十味丸的临床使用提供数据上的参考依据，也为传统道地藏药材中的重金属含量检测及价态分析提供了一种新的研究思路和方法。