浅谈中药材中重金属的污染与防治

浅谈中药材中重金属的污染与防治【摘要】尽快建立中药中重金属及有害元素的检测方法与合理的限量标准,是保证中药质量与安全,促进中药现代化的必经阶段。文章对中药材中重金属的来源、危害以及防治措施作了简单的概述，并对今后重金属的研究方向进行了展望。【关键词】中药材重金属污染途径防治措施中医药是中华民族的瑰宝，是我国人民对人类健康的巨大贡献。中药材质量的好坏，直接影响到患者的安全和疗效。重金属是中药的重要污染物之一,重金属含量超标是制约中药企业向国际市场迈进的一大重要因素，由于中药重金属含量的超标,致使中药出口受到严重阻碍，这一问题已经越来越受到人们的关注和重视。目前世界各国对中药材和中成药中的重金属的含量都提出了严格的要求,2005年版《中国药典》亦增加了中药材中铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)5种有害元素的测定方法及限量标准，这对于提高中药材质量,维护传统药物在国际上的声誉,使中药走向世界,造福人类具有重要的意义［1］。1重金属的来源与危害1主要污染途径中药重金属的来源一方面与其生长的环境条件有关，如土壤、大气、水、化肥、农药的施用，以及工业“三废”对中药材的直接污染和间接污染，另一方面与植物本身的遗传特性，主动吸收功能和对重金属元素的富集能力有关［2］。另外,中药材在采集、运输、加工成饮片以及制剂过程中的污染也是重金属污染的一个重要途径。2重金属的危害重金属是指相对原子量较大，密度大于g/cm3的金属，约有45种，如铜、铅、锌、铁、镍、锰、镉、汞等。砷虽不属于重金属，但因其来源以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。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，体内重金属含量过高时，便会导致各种疾病［3］。如镉中毒将造成肝、肾和骨的病变，导致贫血或神经痛，早年日本流行的骨痛病，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；铅是对人体危害极大的一种重金属，它对神经系统、骨骼造血功能、消化系统、男性生殖系统等均有危害。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；As和Hg也必须在食物及药品中进行控制，砷对细胞中的巯基有很大亲和力，与人体内含巯基的酶结合，从而使酶失活，引起广泛的神经系统病变等；金属汞中毒常以汞蒸气的形式引起。由于汞蒸气具有高度的扩散性和较大的脂溶性，通过呼吸道进入肺泡，经血液循环运至全身。血液中的金属汞进入脑组织后，被氧化成汞离子，逐渐在脑组织中积累，达到一定的量，就会对脑组织造成损害。另外一部分汞离子则转移到肾脏。另外，一些对人体必需的微量元素，如铜、铁、锌等，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，如较高浓度的铜具有溶血作用，能引起肝、肾良性坏死。2中药重金属污染的防治措施合理选择种植基地在选择中药材规范化种植基地时应尊重中药材产区形成的历史，在此基础上对种植基地的土壤环境、水质进行监测和分析，土壤应符合国家二级以上标准的要求。大气、水质检测结果应符合“大气环境质量标准”“农田灌溉用水质量标准”等［4］。尽量使用道地产区作为某中药材的特定区,并积极面对可能存在的道地产区重金属元素超标问题。开展有关中药材特性方面的研究通过对中药材及其生长环境的有关生物学和酶学研究可以更好地了解不同中药材的特性,为科学管理中药材基地土壤环境和生产质量控制提供依据。治理土壤中的重金属污染土壤为植物的生长提供矿质营养和有机营养。土壤中的矿质营养是岩石经过长时间的风化形成的，加上数百万年的地壳运动、火山爆发逐渐沉积地面，并不断地随自然环境迁移运动［5］。土壤重金属污染是由于污泥的施用及污水灌溉所含有害物质超标造成的。土壤中的重金属污染物由于无机及有机胶体对阳离子的吸附、交换、络合及生物作用的结果,大部分被固定在耕作层中,一般很少迁移至40cm以下［6］。植物在满足自身所需元素的同时，对土壤中的富集元素也会有非选择性吸收，这种吸收取决于土壤中某一元素的含量和物理化学性质，以及相应的土壤、温度等自然因素，从而造成中药中可能含有不同的重金属。中药材生产最基本的因素是土壤，土壤不受污染是保证中药材产量和质量的重要途径。目前，治理土壤重金属污染的途径主要有两种：一是改变重金属在土壤中的存在形态，使其相对稳定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；二是从土壤中去除重金属。围绕这两种治理途径，科学家们提出了物理、化学、生物等各种方法，但大多数还只是停留在实验室阶段，适用于较小面积的污染治理，而且需要花费大量的人力、物力和财力，对大面积的中药材种植基地而言实用性不大。施用改良剂［7］使用改良剂以降低重金属的活性,或降低其水溶性、扩散性和生物有效性，从而降低重金属进入生物体的能力。如在受污染的土壤中加入某些酸、碱、还原性物质，使重金属生成沉淀，或利用拮抗作用的原理降低植物对某种污染物的吸收，从而保证中药材的生产质量。生物修复技术［8］生物修复技术是利用某些特定的动植物和微生物具有能够较快地吸走或降解土壤中的重金属污染物的能力而达到净化土壤的目的。它包括微生物修复技术，植物修复技术和基因工程技术，这些技术在中药材规范化种植研究上有很大的应用发展空间。建立科学的栽培、采收及加工方法,对中药材实施规范化种植在GAP实施过程中，应对育种、栽培方式、化肥农药施用及采收加工等各环节可能出现的重金属污染进行防治，同时应结合SOP的建立，使各项工作规范化［9］。育种研究选育抗御对重金属吸收的药材株系和变异品种，进行推广。研究发现，在同一地块中生长出的药材，其重金属含量在植株间有差异，预示了小环境的差异或者植株遗传上的个体差异可能改变药材重金属的含量，从而可从中选育抗御对重金属吸收的药材株系，培育抗重金属的优良品种。栽培技术用先进的栽培措施，如客土育苗、分段栽培、生长激素调控、加快生长速度等,在种植前期减少重金属的吸收［10］。控制和减少农药及化肥的使用科学合理施用农药,应尽量施用生物农药,或采用生物防治、农业综合防治等技术防治药用植物病虫害,选择相邻作物病虫害较轻的区域种植中药材。中药材施肥原则应以农家肥为主,尽量减少化肥的施用,同时加强中药材专用肥的研究及推广应用,控制因施肥造成的重金属元素的富集,尤其要注重出口创汇药材施肥技术的改进［11］。采收加工对于中药材的加工、运输等环节，要严格重金属含量控制，及早监测控制质量。对于根茎类药材，在采收加工时应注意其泥沙的去除。另外还要注意，在炮制过程中减少器具、辅料等的污染，也能有效防止药材中重金属的污染［12］。改善中药材仓贮条件禁止使用重金属制品仓贮熏蒸剂,改革中药材加工、炮制技术,改进传统包装,在精加工的基础上采用新型的包装方法和技术,最大限度的控制重金属污染的发生。改变制剂工艺运用中药材净化技术，在制剂中采用超声波、膜分离、大孔吸附树脂等新工艺,可大大降低提取物中的重金属含量［13］；或选择澄清剂沉淀中药水提液中的金属元素，如壳聚糖具有絮凝作用，可用于精制中药水提液，程红霞等［14］研究了壳聚糖在不同条件下对中药水提液中的铜、镉、铅等主要重金属残留的吸附特性，用于去除中药水提液中重金属残留，效果很好，为今后大规模的工业利用奠定了一定的理论和数据基础。也有学者［15］利用超临界流体萃取技术,消除重金属的污染、除去重金属杂质以及用于重金属的含量检测。张晖芬等根据“以二乙基二硫代氨基甲酸钠为络合剂，利用超临界CO2，从滤纸或沉积物等中萃取金属离子”的技术提示，利用超临界CO2萃取技术净化药材中重金属，获得了重金属低含量的中药材，而药材中的有效成分的相对含量变化不显着，具有较高的开发价值；张华等［16］用聚苯乙烯基螯合纤维与石墨炉原子吸收分光光度测定法结合，亦成功应用于去除和检测中药中重金属离子。3展望随着中药现代化进程的加速,迫切需要解决涉及中药质量的一系列问题，开展中药材重金属研究更是适应国际国内形势的需要和中医药发展的要求。全面推行GAP并实施认证,是生产绿色中药材的关键。建立绿色中药材生产基地产地应选择空气清新、水质纯净、土壤未受污染,具有良好农业生态环境的地区,尽量避开繁华都市、工业区和交通要道,多选择在边远省区、农村等。最好选择生地,以避免土壤经多年种植中遗留的农药,影响所种植药材的质量［17］。另外,针对当前中药材重金属研究缺乏系统性,研究深度不够,指导价值小的问题,我们认为应从以下几个方面予以改进:加强对重金属在中药材中存在状态的研究，弄清重金属在药材中的存在形式及其含量，为防止重金属超标提供依据［18］；对道地药材、商品药材及其炮制品，以及药材不同产地、不同药用部位的重金属含量进行分析研究，为制定控制措施提供科学依据；研究重金属含量及其存在状态与药材有效成分含量、药物功效的相关性，弄清重金属在治疗疾病中的作用，为科学评价重金属提供理论依据；加强中药材重金属安全评价研究。提出中药材达到多大用量才可能导致重金属对人体产生毒副作用的科学数据，是中药材出口、中医药走向世界的必然要求。【参考文献】［1］金红宇,田金改,林瑞超.原子吸收分光光度法测定中药中部分重金属及有害元素的含量［J］.中国药品标准,2005,6(4):230.［2］宗良纲,李嫦玲,郭巧生.中药材中重金属污染及其研究综述［J］.安徽农业科学,2006,34(3):495,499.［3］张俊清,刘明生,符乃光,等.中药材微量元素及重金属研究的意义与方法［J］.中国野生植物资源,2002,21(3):49.［4］程黔荣,杨勤,钟世红.中药材规范化种植中重金属污染的防治［J］.中国药业,2004,13(6):21.［5］张晖芬,赵春杰.中药材中重金属的控制及其分析方法［J］.中药研究与信息,2004,6(5):10,35.［6］李海华,刘建武,李树人，等.土壤—植物系统中重金属污染及作物富集研究进展［J］.河南农业大学学报,2000,34(1):30.［7］付福友,李敏,白志川.中药材重金属污染的原因和治理方法初探［J］.中医药现代化,2003,5(4):69,81.［8］王昶,马少娜,魏大鹏.中药材中重金属污染以及防治措施［J］.天津科技大学学报,2005,20(3):12.［9］张南平，林瑞超.按照GAP要求研究制定各种中药材SOP的探讨［J］.中药研究与信息，2001,3(4):16.［10］陈仕江,金仕勇,张明.浅谈中药材的农药重金属污染与防治［J］.中药现代化,2002,4(4):72,84.［11］EdzardErnst.ToxicheavymetalsandundeclareddrugsinAsianherbalmedicines［J］.TrendsinPharmacologicalSciences,2002,23(3):136.［12］陈海凤,李昆城.中药材前处理中的几个问题［J］.传统医药,2003,12(9):60.［13］冯颖.大孔吸附树脂新工艺在中药制剂中的应用［J］.中医药学刊,2003,21(2):315.［14］程红霞,林强.壳聚糖对中药水提液中重金属残留的吸附特性研究［J］.北京联合大学学报(自然科学版),2006,20(1):69.［15］骆望美,宓鹤鸣,黄河舟.超临界流体萃取技术在现代中药研究中的应用［J］.解放军药学学报,2002,18(6):351.［16］张华,王函.聚苯乙烯基螯合纤维去除中药中重金属离子的研究［J］.生物医学工程与临床,2006,(S1):7.［17］张文玉.论中药材污染的防治与控制［J］.药学实践杂志,2005,23(6):336.［18］陈兴福,刘玲.中药材重金属的研究现状与发展趋势［J］.中国中医药信息杂志,1999,6(12):41.