不同灵芝重金属含量及其水提取转移率分析
2022-08-09罗汝锋周静仪蓝泽基马永富
◎ 罗汝锋,周静仪,蓝泽基,黄 成,马永富,罗 进
(广东一方制药有限公司,广东省中药配方颗粒企业重点实验室,广东 佛山 528200)
灵芝为多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子实体,具有补气安神、止咳平喘等功效[1]。灵芝作为我国中药和传统食疗的瑰宝,因其功效显著,早在东汉时期就收录在《神农本草经》中,并被称之为“上药”,而今更是广泛应用于各类医药及保健养生食品产品中。有研究表明,灵芝中含有丰富的化学成分,包括多糖、三萜类、多种微量元素等活性成分,具有抗肿瘤、调节免疫力、抗氧化等功效[2-8]。同时,灵芝等食用菌普遍具有重金属元素富集特性,含有对人体有害的铅、砷、铜、镉和汞等重金属元素,而人们常规的灵芝服用方法为水提取服用[9-19]。因此,研究灵芝水提取前后的重金属元素提取转移率情况,对于灵芝相关产品质量控制及其合理使用具有重要意义。本研究检测了安徽省及山东省两个产地的灵芝药材重金属元素及其水提取的转移率情况,为人们科学选用,安全食用灵芝提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 仪器与设备
ICAP-Q电感耦合等离子体质谱仪(赛默飞世尔科技有限公司);VB24plus石墨消解仪(莱伯泰科有限公司);OPD-8(T)喷雾干燥机(上海大川原)。
1.2 材料
灵芝药材1~10号:山东省临沂金泰药业有限公司提供,经广东一方制药有限公司质量中心鉴定为多孔菌科真菌赤芝的干燥子实体。灵芝药材11~20号:安徽省本草国药饮片有限公司提供,经广东一方制药有限公司质量中心鉴定为多孔菌科真菌赤芝的干燥子实体。铅、镉、砷、汞和铜等单元素标准溶液,购自国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院。
1.3 试验方法
1.3.1 灵芝提取工艺
取灵芝药材,除去杂质,用粗碎机破碎处理(筛网孔径1.5 cm),用水加热回流提取2次(第1次 10倍水,煎煮2 h;第2次8倍水,煎煮1 h),所得提取液过350目筛,减压浓缩,喷雾干燥,得灵芝提取物,备用。
1.3.2 重金属元素检测
标准品贮备溶液、标准品溶液、内标溶液、供试品溶液和试剂空白溶液等溶液的制备及样品的测定,依据《中华人民共和国药典》2020年版四部通则2321铅、镉、砷、汞、铜测定法第二法电感耦合等离子体质谱法进行制备及检测[20]。
设备检测条件设定。等离子气流量:14.0 L·min-1;蠕动泵转速:40 r·min-1;雾化室温度:2 ℃;辅助气流量:0.8 L·min-1;He气流量:5 mL·min-1;载气流量: 0.8 L·min-1;射频功率:1 550 W;数据采样模式:跳峰采集模式;采样深度:5 mm;重复次数:3次;扫描次数:50次。
1.3.3 样品评价
出膏率及其重金属提取转移率的计算公式如下:
2 结果与分析
2.1 不同灵芝药材重金属含量及其出膏率
分别测定了安徽及山东两个产地各10批灵芝药材的重金属元素铅、镉、砷、汞和铜的含量及其提取出膏率,其结果见表1~2。不同产地的灵芝提取出膏率主要集中在3.7%~5.3%,平均提取出膏率约为4.3%。不同产地的灵芝药材重金属含量均符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的相关限量要求(Pb≤5.0 mg·kg-1,Cd≤0.3 mg·kg-1,Hg≤0.2 mg·kg-1,Cu≤20.0 mg·kg-1,As≤2.0 mg·kg-1),但含量上具有一定的差异性,主要表现为山东灵芝药材的Pb、As及Cu平均含量高于安徽灵芝,其中,Pb平均含量约为0.419 mg·kg-1,约为安徽灵芝药材的2.3倍,As平均含量约为0.156 mg·kg-1,约为安徽灵芝药材的2.1倍,Cu平均含量约为4.90 2 mg·kg-1,约为安徽灵芝药材的1.4倍。安徽灵芝的Cd及Hg的平均含量则高于山东灵芝,Cd平均含量约为0.101 mg·kg-1,约为山东灵芝的2.1倍,Hg平均含量约为0.023 mg·kg-1,约为山东灵芝的3.8倍。不同产地的灵芝重金属含量表现出的差异性,可能与灵芝品种、栽培方式及地方环境等因素有关。因为不同灵芝品种的性状对重金属的富集程度具有一定的差异性。此外,安徽灵芝常用椴木栽培的方式进行灵芝种植,而山东灵芝习惯使用袋料栽培的方式进行灵芝种植,种植基质不一样,所得灵芝的重金属含量也会有一定的区别。不管是椴木栽培还是袋料栽培的灵芝,均需要埋入地下进行保温保湿,促进灵芝子实体生长,因此,环境中的土壤、水资源等也会影响到灵芝的重金属含量。
表1 灵芝药材提取出膏率表(单位:%)
表2 不同产地灵芝药材重金属含量表(单位:mg·kg-1)
2.2 不同灵芝提取物重金属含量及其提取转移率
不同灵芝药材在相同的水提取工艺条件下,所得提取物的重金属含量及提取转移率结果分别见表3和表4。山东灵芝所制得的提取物,As平均含量约为2.895 mg·kg-1,远高于安徽灵芝所制得的提取物 (1.319 mg·kg-1),且超出《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的相关限量要求(As≤2.0 mg·kg-1);安徽灵芝所制得的提取物,Cd平均含量约为0.442 mg·kg-1,远高于山东灵芝所制得的提取物(0.134 mg·kg-1), 且超出《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的相关限量要求(Cd≤0.3 mg·kg-1)。由表4可知,灵芝不同重金属的提取转移率差异性较大,转移率从高到低依次为As>Pb>Cd>Hg>Cu,其中,As的提取转移率高达80%,说明其在提取加工过程中极其容易转移到产品中,提取物超标风险较高,过量的As摄入会影响人体细胞的正常代谢,损害脏器,因此对药材中砷含量的控制及加工过程中砷元素的去除就显得尤为重要。此外,由表4也可以看出,不同产地的灵芝重金属提取转移率也有所区别,主要表现为安徽灵芝重金属Pb平均提取转移率约为25.6%,约为山东灵芝重金属Pb提取转移率的1.8倍;安徽灵芝重金属Cd平均提取转移率约为20.01%,约为山东灵芝重金属Cd提取转移率的1.4倍。主要原因可能是不同产地的品种、栽培方式不一样,重金属存在的形式可能不一样,导致水提取的转移率有所差异。
表3 不同灵芝提取物重金属含量表(单位:mg·kg-1)
表4 不同灵芝重金属提取转移率表(单位:%)
3 结论
安徽及山东两个产地共20批次灵芝药材的重金属元素铅、镉、砷、汞和铜的含量均符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的相关限量要求,山东灵芝药材的Pb、As及Cu平均含量高于安徽灵芝,而安徽灵芝的Cd及Hg的平均含量则高于山东灵芝。灵芝重金属水提取转移率具有较大的差异性,从高到低依次为As>Pb>Cd>Hg>Cu,As的提取转移率更是高达80%,在灵芝加工过程中,应作为重点控制目标,以预防其产品可能存在的As超标风险。
安徽灵芝重金属Pb的提取转移率约为山东灵芝的1.9倍,重金属Cd的提取转移率约为山东灵芝的1.4倍,说明灵芝产地对重金属的提取转移率也有一定的影响,揭示人们可以通过筛选灵芝产地,进一步控制重金属潜在的转移风险。