不同地区中药材黄精中二氧化硫含量测定及其安全性评价

蒋智林 ，周 圆 ，徐雨生 ，申 科 ，魏 颖，董竞成

（1.复旦大学中西医结合研究院传统药物比较研究所，上海 200040；2.普洱学院农林学院，云南 普洱 665000；3.湖南农业大学农学院，长沙 410128）

中药作为中国传统文化的重要组成部分，是中华民族数千年文明历史、自然资源、人文精神的重要载体，为中国各族人民的身体健康作出了重要贡献。黄精（PolygonatiRhizoma）为百合科植物滇黄精（Polygonatum kingianumColl.et Hemsl.）、黄精（Polygonatum sibiricumRed.）或多花黄精（Polygonatum cyrtonemaHua）的干燥根茎，其性甘平，具有补气健脾、润肺、益肾等功效［1］。《本草纲目》言其“得坤土之精，为补养中宫之胜品”，如古方的黄精饼、黄精膏、黄精丸等，是一味传统的延缓衰老的中药，现代研究表明黄精具有调节血糖血脂、提高免疫力、抗炎抗肿瘤等作用［2-5］。

随着黄精诸多功效的研究发现及相关产品的开发，其市场行情前景日益见好，黄精产品在生产、加工、运输及储藏过程中的品质保障和安全性备受关注。目前在中药材产地加工和流通过程中，很多农户和企业为了使中药材外观色泽好，同时防止发生虫害和霉变，常采用传统的方法如硫磺熏蒸或浸泡中药材［6］，具有药材损耗小、保存方便、经济实用等优点［7］。有学者的研究表明，关于产地初加工环节中采用该法的中药材有29 个品种，贮藏环节中有65个品种［8］。实际情况中用硫磺熏蒸的中药材品种远不止以上品种，硫磺在中药材中的不规范使用不仅会改变其品质药性，而且会给人体健康带来严重危害［9，10］。如硫磺熏蒸产生的二氧化硫会与药材中成分结合产生亚硫酸化合物，可改变药物本身的有效成分而影响疗效［11］；服用含有亚硫酸化合物的中药材通常会导致咽喉疼痛、胃肠不适等不良反应，同时可能引起脑、心、肝、肺等多种组织器官的损伤和疾病［12］，长期服用甚至可能产生致癌作用［13］。针对出现的问题，早在2004 年国家食品药品监督管理局就对中药材及其饮片的二氧化硫限量标准进行公布，并且专门下文禁止使用硫磺熏蒸中药材，随后国家药典委员会在2005、2010、2015 年对中药材二氧化硫限量标准和检测方法等进行了规范［1，14］。可见，二氧化硫的含量在中药材中应用所产生的影响愈来愈引起重视。

当前中国中药材黄精中的二氧化硫含量情况鲜有报道，本研究以国家药典及国家标准食品添加剂使用标准为基础，选择全国各地的药材市场或种植基地的黄精作为样品，涉及范围广、样品量大，为制定黄精国家质量标准提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 样品制备

黄精购于中国各地药材市场或药材种植生产基地（表1），包括滇黄精、多花黄精和鸡头黄精（Polygonatum sibiricum），将黄精干燥后粉碎，过80 目筛，密闭保存，备用。

表1 试验测定的黄精样品信息

续表1

1.2 主要仪器与试剂

FOSS2200 型凯氏定氮仪［嘉盛（香港）科技有限公司］；XA-1 型固体样品粉碎机（江苏同君仪器科技有限公司）；PX1250DZH 型电子分析天平（上海奥豪斯仪器有限公司）；定制640 L 的恒温烘箱（上海善志仪器设备有限公司）；盐酸（国药集团化学试剂有限公司）；10 g/L 的可溶性淀粉配制淀粉指示剂；20.00 g/L 的乙酸铅溶液；0.010 14 mol/L 的碘标准溶液、0.10 mol/L 的硫代硫酸钠标准溶液，分析纯级。

1.3 溶液配制

乙酸铅溶液（现配现用）：精密称取2.00 g 乙酸铅于容量瓶中，溶于少量水后稀释至100.00 mL。

碘标准溶液：精密称取13.00 g 碘和35.00 g 碘化钾，加水约100.00 mL，溶解后加入适量盐酸，用水稀释至1 000.00 mL，过滤后转入棕色瓶，得到0.10 mol/L的碘标准溶液［使用前用硫代硫酸钠标准溶液标定（使用时稀释10 倍）］。

淀粉指示液（现配现用）：精密称取1.00 g 可溶性淀粉，用少许水调成糊状，缓缓倾入100.00 mL 沸水中，边加边搅拌，煮沸2 min，放冷备用。

1.4 测定方法

相比传统的污染大、周期长、操作复杂的手工蒸馏法，凯氏定氮法具有测定结果稳定性好、准确度和精密度高等优点［15，16］。本研究按照国家标准（GB 5009.34—2016）规定的试验方法与标准，选用《中国药典》中二氧化硫测定方法“酸蒸馏-碘滴定法”［1，17］，将各地区购买的黄精样品洗净、切片、烘干后，用粉碎机粉碎、过筛，备用。精密称定3 份样品细粉 5.000 g 于蒸馏瓶中，滴加 10 mL 的 6 mol/L 盐酸溶液于烧瓶中，加入150 mL 去离子水。将蒸馏瓶置于凯氏定氮仪一端，另一端放入装有25 mL 乙酸铅溶液用于吸收二氧化硫溶液，仪器蒸馏4 min 20 s 后（同时做空白试验），向装有蒸馏液的锥形瓶中依次加入10 mL 盐酸溶液、1 mL 淀粉指示液，摇匀之后用碘标准溶液滴定至溶液颜色变蓝且30 s 内不退色即为滴定终点（滴定过程在通风橱内进行），记录消耗的碘标准溶液的体积。采集的黄精样品蒸馏-滴定，通过公式计算得到数据，且与国家限量标准对比。

供试样品中的二氧化硫残留量（X）的计算公式如下。

式中，X为供试样品中二氧化硫总含量（以SO2计）（mg/kg），V为滴定样品所用的碘标准溶液体积（mL），V0为空白试验所用的碘标准溶液体积（mL），0.032为1 mL碘标准溶液［c（1/2）I2=1.0 mol/L］相当于二氧化硫的质量（g），C为碘标准滴定液浓度（mol/L），M为试样的质量（g）。

1.5 数据处理

采用Excel 2010 软件进行统计分析，所有检验数据均在同一条件下进行统计比较分析。消耗的碘标液与空白比较，若低于空白值，则视为样品中未检出二氧化硫残留，则取单样检测即可；若高于空白值，则再重新取样检测。

2 结果与分析

2.1 不同地区黄精中二氧化硫的含量比较

本试验中不同地区的53 个黄精样品中，共8 种样品中检出二氧化硫残留，分别为19号、37号、38号、42 号、45 号、47 号、48 号、53 号样品，其中，黄精饮片7 种，黄精炮制品“酒黄精”1 种。在检出二氧化硫的样品中，超过国家限量标准（150 mg/kg）的有4 种，样品检出率为7.5%，按照GB 2760—2014 食品添加剂使用标准（50 mg/kg）检出超标样品7 种，检出率为13.2%，最高含量达2 662 mg/kg，属严重违规产品。

2.2 不同地区黄精药材的安全性评价

按照GB 2760—2014 食品添加剂使用标准及要点标准，不同地区黄精药材的二氧化硫含量存在不同差异的超标现象，其中云南省内各地区黄精中96.3%未检出二氧化硫残留（其中包括40.7%的新鲜黄精，59.3%的黄精饮片），由此可见云南省各地区无论是在黄精的产地初加工环节，还是黄精药材的加工期间，均有严格的监管措施，有效地防止了黄精的变质与危害。相比云南省，其他各地区二氧化硫检出率为26.9%，尤其是内蒙古自治区赤峰市，超出国家限量标准53 倍，对比中国，其他国家的限量标准则更为严格（表2），可见中国黄精药材存在较大的安全隐患，想要扩大中国药材市场仍面临较大的挑战。

表2 其他国家或组织对二氧化硫残留量的限量标准

3 讨论

中药材生长过程中自身的SO2称为生理残留量，其生理残留量一般在 0～10 mg/kg［18］；生长环境、地理位置、气候等因素也会影响中药材中二氧化硫含量，中药材的SO2含量测定工作非常重要。康传志等［19］研究发现二氧化硫作为一种低毒物质被合法地用于食品添加剂中，但是不同于食品添加剂，经过硫磺熏蒸以后，会导致其残留甚至超标，更会影响中药材的药效；蒋俊等［20］提出仅对二氧化硫残留量作出相关规定，会导致药材中的二氧化硫残留还有其他方面的影响（工业废气、酸雨及土壤等）。因此应考虑当地工业发展、气候原因是否适合种植中药材，最大程度避免各类中药材中二氧化硫含量超标；陈辉等［21］研究发现黄精多糖和甾体皂苷类为主要药效成分，且含量丰富，具有抗衰老、调节免疫力等作用，但多糖含量在硫磺熏蒸及炮制后显著下降，水解成易于煎出的低聚糖和单糖，严重影响其功效［22］；张越等［23］、孟桐等［24］研究发现硫磺熏蒸中药材在导致二氧化硫残留的同时，部分重金属Cu、Ge、Pb、Hg、As 的残留亦会增加，被人食用后会与人体内多种蛋白质、核酸发生不可逆的反应，威胁人类健康；段金廒等［25］总结中国中药材的种植和产地初加工大多数为个体药农，很多中药材的种植环境条件差，生产方式落后，且缺乏专门的处理手段，因此衍生出硫磺熏蒸来处理中药材，从而造成上述的多种危害。

综上所述，深入研究中药材加工贮藏方式、探索新型的种植技术和加工方式、制订详细相关药材限量标准以避免安全事故的发生迫在眉睫。本研究对中国不同品种的中药材硫磺熏蒸后的利弊问题进行分析，依据不同中药材的药理特性、理化性质等，对富含硫熏敏感的中药材［13］进行试验，以便为后续相关质量标准制订提供试验依据。