焦亚硫酸钠对半夏的质量影响研究

赖月月，敬 勇，李红彦，刘佳灵，李 敏

（成都中医药大学，中药材标准化教育部重点实验室，中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地，四川 成都 611137）

半夏为天南星科植物半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit.的干燥块茎，具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等功效［1］，有着镇咳、祛痰、镇吐、镇痛、抗溃疡、抗早孕、抗炎、抗病毒等多种药理作用［2-10］。我国半夏资源分布广泛，国内除吉林、黑龙江、内蒙古、新疆、青海、西藏以外，其余省市均有分布［11］。

半夏的产地加工一般为晒干或烘干，但如果加工不当，常会出现“僵子”影响外观。为了使药材表面洁白，富粉性，过去多采用熏硫的方式加工半夏，不仅可以改善外观，还可以提高总酸含有量［12］，但由于熏硫过程操作麻烦，二氧化硫刺激性很大，并且污染环境，同时半夏药材残留的酸臭气很容易被分辨出，故现在改加焦亚硫酸钠。焦亚硫酸钠是一种食品添加剂，主要作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂使用，少量摄入会导致胃肠障碍，引起剧烈腹泻、慢性中毒、头疼等症状；过量摄入会影响人体对钙的吸收，并破坏B 族维生素；长期摄入还会对肝脏造成损害［13］，产地调研中发现，半夏加工中滥用该成分的情况严重，其本身毒性及残留产物给临床用药安全性带来了极大的隐患。本研究对添加焦亚硫酸钠后半夏的性状、检查（二氧化硫残留量、总灰分）、浸出物、7 种有机酸含有量等进行研究，从而规范其使用，对保障药材质量具有重大的意义。

1 仪器

1.1 试剂与药物 半夏新鲜块茎1 批，采自四川省南充市，经成都中医药大学李敏教授鉴定其基原为天南星科植物半夏Pinellia ternata（Thunb.）Breit。草酸（批号101097-201101）、L-苹果酸（批号 190014-201302）、柠檬酸（批号 111679-200401）、富马酸（111541-201102）对照品均购于中国食品药品检定研究院；琥珀酸（批号wkq16081104）对照品购于维克奇生物科技有限公司；顺式乌头酸、反式乌头酸均购于成都中科微大科技有限公司；焦亚硫酸钠为分析纯。

甲醇、乙腈、磷酸为色谱纯；其他试剂均为分析纯；水为超纯水。

1.2 仪器 安捷伦1200 高效液相色谱仪（配置DAD 检测器）；Inertsil ODS-3 C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；KQ-500DE 型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；SQP 型电子天平［万分之一，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司］；JJF1376-2012 型马弗炉（德国Thermconcept公司）；振荡器；DUG-9070B 型智能型电热恒温鼓风干燥箱（上海琅玕实验设备有限公司）；STEHDB-107-1 型二氧化硫残留量测定仪（济南盛泰电子科技有限公司）；旋转蒸发仪。

2 方法与结果

2.1 药材加工 取大小相近的半夏新鲜块茎，去皮，洗净，以每1 kg 添加量为量纲，分别添加0、0.02、0.04、0.1、0.2、0.4、1、5、10 g／kg焦亚硫酸钠（其中5 g／kg 为生产上的常用量），拌匀，闷置3 h 后立即置于55 ℃烘箱烘干，重复3 次。

2.2 性状观察 当焦亚硫酸钠添加量较低时，药材外观性状无差异；但达到生产用量（5 g／kg）时，药材表面明显增白，外观更优，质地无明显变化，气味略刺鼻。

2.3 总灰分、二氧化硫残留量及浸出物测定 总灰分根据2015 年版《中国药典》 四部通则2302 中总灰分测定法进行测定，浸出物根据2015 年版《中国药典》 四部通则2201 中水溶性浸出物冷浸法进行测定，二氧化硫残留量根据2015 年版《中国药典》 四部通则2331 中酸碱滴定法进行测定，结果见表1。

表1 总灰分、二氧化硫残留量、浸出物测定结果（n＝3）Tab.1 Determination results of total ash，sulfur dioxide residue and leachate（n＝3）

由此可知，焦亚硫酸钠添加量小于0.4 g／kg时不影响半夏的浸出物和总灰分；当达到生产用量（5 g／kg）时，半夏的浸出物和灰分显著增加；随着焦亚硫酸钠添加量增加，二氧化硫残留量显著升高，当用量达到0.4 g／kg 时为247.52 mg／kg，超过《中国药典》 限量标准（150 mg／kg），当达到生产用量（5 g／kg）时高达4 588.55 mg／kg，严重超标。

2.4 有机酸含量测定

2.4.1 色谱条件 Inertsil ODS-3 C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；以乙腈为流动相A，0.1%磷酸（含甲醇、乙腈各0.5%）为流动相B，梯度洗脱（0～10 min，0A；10～20 min，0～3%A；20～25 min，3%～7%A；25～30 min，7%～10%A；30～35 min，10%A；35～40 min，10%～0A；40～50 min，0A）；体积流量0.5 mL／min；检测波长210 nm；柱温25 ℃。

2.4.2 供试品溶液制备 取样品粉末（过4 号筛）约0.5 g，精密称定，加50 mL 水，称定质量，超声处理（功率250 W、频率40 kHz）60 min，放冷，再称定质量，用水补足减失的质量，离心，精密量取上清液5 mL，加磷酸0.5 mL，摇匀，用乙酸乙酯萃取5 次，每次25 mL，合并乙酸乙酯，减压浓缩至干，残渣加0.1%磷酸溶液溶解，并定容至5 mL，滤过，取续滤液，即得。

2.4.3 对照品溶液制备 精密称取草酸、L-苹果酸、枸橼酸、琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸对照品适量，置于10 mL 量瓶中，加水溶解定容，即得。

2.4.4 精密度试验 精密吸取对照品溶液，在“2.4.1”项色谱条件下重复进样6 次，测得草酸、L-苹果酸、枸橼酸、琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸计峰面积RSD 均＜3.0%，表明仪器精密度良好。

2.4.5 重复性试验 取同一批药材粉末6 份，按“2.4.2”项下方法制备供试品溶液，在“2.4.1”项色谱条件下测定，测得草酸、L-苹果酸、枸橼酸、琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸含有量RSD 分别为2.1%、1.7%、2.5%、2.2%、1.6%、2.8%、1.9%，表明该方法重复性良好。

2.4.6 稳定性试验 取药材粉末，按“2.4.2”项下方法制备供试品溶液，室温下于0、2、4、8、16、24 h 在“2.4.1”项色谱条件下测定，测得草酸、L-苹果酸、枸橼酸、琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸峰面积RSD 分别为0.8%、1.8%、1.0%、2.1%、1.7%、2.4%、1.0%，表明供试品溶液在24 h 内稳定性良好。

2.4.7 加样回收率试验 取同一含有量已知的药材粉末（过4 号筛）6 份，每份约0.25 g，精密称定，置于100 mL 锥形瓶中。分别吸取约为样品中成分含有量10 倍的草酸、L-苹果酸、枸橼酸、琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸对照品溶液，置于500 mL 量瓶中，加水至刻度，摇匀备用。精密吸取该溶液50 mL 至锥形瓶中，其余步骤同“2.4.2”项下方法，在“2.4.1”项色谱条件下测定，计算回收率。结果，草酸、L-苹果酸、枸橼酸、琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸平均加样回收率分别为103.0%、87.0%、98.0%、86.0%、92.9%、97.0%。

2.4.8 测定结果 色谱图见图1，结果见表2。随着焦亚硫酸钠添加量的增加，L-苹果酸、枸橼酸含有量升高，琥珀酸、富马酸、顺式乌头酸、反式乌头酸含有量降低，草酸含有量无显著变化，总有机酸含有量升高。

图1 各成分HPLC 色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of various constituents

3 讨论

作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂，焦亚硫酸钠在食品中的应用较多，在浅色蔬菜（如蘑菇、莲藕、马蹄、白芦笋、山药等）的加工和保鲜过程中用于护色，但其使用量有严格的规定，应在0.01～0.4 g／kg 之间（均以残留二氧化硫计）［14-15］。半夏加工过程中添加焦亚硫酸钠不仅具有增白防腐作用，还能增加浸出物，但会引起二氧化硫残留。2015 年版《中国药典》 规定，除山药、牛膝、粉葛、天冬、天麻、天花粉、白及等11 种中药材及其饮片二氧化硫残留量不得超过400 mg／kg 外，其余药材不得超过150 mg／kg；宋剑锋［16］等研究表明，白芍经焦亚硫酸钠闷润或浸泡处理后SO2残留量增加，芍药苷含有量降低；张浩波［17］等发现，焦亚硫酸钠拌制的半夏中氨基酸含有量大幅下降，有可能对其药效产生较大影响。

表2 7 种有机酸含有量测定结果（n＝3）Tab.2 Determination results of contents of seven organic acids（n＝3）

目前，半夏产地初加工过程中农户拌入焦亚硫酸钠的用量随意，有的高达5 g／kg，给药材带来了极大的安全隐患。本研究在药材加工时拌入不同量的焦亚硫酸钠，发现其用量低于0.2 g／kg 时不能达到增白效果，对浸出物、总灰分和有机酸均无显著性影响；用量为0.4 g／kg 时会引起二氧化硫残留量超标，也不能达到增白效果；用量为5 g／kg时能明显使半夏增白，浸出物显著增加，对有机酸的影响也较大，其中《中国药典》 所规定的半夏含有量测定指标成分琥珀酸完全降解，同时也导致了总灰分显著增加。因此，半夏加工时需掌控焦亚硫酸钠的使用，以期保障药材的质量和安全。