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人参属中药材重金属残留研究进展

admin1个月前 (01-16)皮肤科6

来源：《中国现代中药》2023,25 (6)

人参属中药材重金属残留研究进展

廖高雨1,2郭兰萍3张小波3

刘伟4张亚玉5崔秀明1,2通信作者杨野1,2通信作者

(1.昆明理工大学生命科学与技术学院；2.云南省三七重点实验室；3.中国中医科学院中药资源中心；4.齐鲁工业大学（山东省科学院）山东省分析测试中心；5.中国农业科学院特产研究所）

三七Panax notoginseng（Burk.）F. H. Chen、人参P. ginsengC. A. Mey.和西洋参P. quinquefoliumL.均为五加科人参属药用植物，药用部位为干燥根和根茎。三七具有止血、补血、活血化瘀、消肿定痛等功效，用于多种内外出血、胸腹刺痛、跌扑肿痛等；人参可大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津养血、安神益智，用于体虚欲脱、肢冷脉微、脾虚食少、肺虚喘咳、津伤口渴、内热消渴、气血亏虚、久病虚羸、惊悸失眠、阳痿宫冷等；西洋参可补气养阴、清热生津，用于气虚阴亏、虚热烦倦、咳喘痰血、内热消渴、口燥咽干等。虽然这3种药材亲缘关系相近，但药理作用和道地产区截然不同。三七道地产区为云南，四川和广西等地有零星种植；人参主要分布于辽宁东部、吉林东部、黑龙江东部及内蒙古东部；西洋参在中国东北、华北等大部分地区都可以栽培，主要种植于辽宁、吉林和山东等地。

中药材重金属含量超标是制约其质量提升的重要瓶颈问题，如韩小丽等以《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》（WM2—2001）为依据，分析了2008年以前177篇文献中的中药材重金属污染情况，结果显示，铜（Cu）、铅（Pb）、砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）超标率分别为21.0%、12.0%、9.7%、28.5%、6.9%；赵连华等整理分析2009—2013年的文献数据，发现我国中药材中Cu、Pb、As、Cd、Hg污染率分别为16.09%、9.66%、9.32%、26.35%和13.00%；冯江等以《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）2020年版重金属限量标准为评判依据，测定了100种中药材中Pb、Cd、As的含量，结果显示100种道地药材中Pb、Cd、As的超标率分别为11%、13%和37%。

三七、人参和西洋参均为中药大品种，临床用量大、经济价值高、代表性强，了解人参属中药材重金属安全现状、来源和消减方式，对提高其安全和增强其在国内外市场的竞争力具有重要意义。本文综述了人参属三七、人参和西洋参药材重金属含量、超标现状和超标原因，提出了消减措施，以期为保障人参属中药材的服用安全提供数据支撑，同时也为其他中药材重金属污染控制提供借鉴。

中药材重金属的限量标准

部分国家、地区和组织对中药材中重金属含量进行了限定。在中国，有关中药材重金属限量的标准有2001年颁布的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》及其修订版2005年颁布的《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准》。《中国药典》2015年版中大部分中药材尚未制定重金属限量标准；《中国药典》2020年版进一步对一些药材的重金属进行了限定，人参属的三七、人参和西洋参须检测重金属及有害元素，限量要求为Cu低于20 mg·kg–1、Pb低于5 mg·kg–1、As低于2 mg·kg–1、Cd低于1 mg·kg–1、Hg低于0.2 mg·kg–1。相比《中国药典》2015年版对重金属的限量，其最大变化在于对Cd的限值从0.3 mg·kg–1修改为l.0 mg·kg–1。

美国、英国、德国、印度、日本等国家，以及国际标准化组织（ISO）国际标准（ISO18664）、欧盟组织、世界卫生组织（WHO）等也对中药材中重金属进行了限量。但不同国家、地区和组织对重金属的限量各不相同，而且设置限量的重金属种类也不尽相同。例如，美国、日本等国家，以及欧盟、WHO对中药材中Cu未作限量要求，但由中国制定的标准对Cu的限量均为不得超过20 mg·kg–1。ISO、WHO和印度对Pb的限量为10 mg·kg–1，日本则高达20 mg·kg–1，中国对Pb的限量标准为5 mg·kg–1。英国和日本规定As不得超过5 mg·kg–1，印度要求低于3 mg·kg–1，欧盟、德国和WHO等未对As的含量进行限量，中国现行有效的标准中As的最大限量为2 mg·kg–1。ISO国际标准对Cd的限量标准为不超过2 mg·kg–1，WHO、印度和美国规定Cd不高于0.3 mg·kg–1，而《中国药典》2020年版与欧盟、英国一致，为不得超过1 mg·kg–1，德国要求低于0.2 mg·kg–1。WHO和日本没有对Hg作出限量，ISO国际标准Hg限量低于3 mg·kg–1，欧盟、德国、印度规定Hg不得超过0.1 mg·kg–1，中国和美国对Hg的限量标准均为0.2 mg·kg–1。

《中国药典》2020年版重金属限量标准并不低于国外的限量标准，Pb和As的限量标准甚至高于国外。由此可见，我国的中药材重金属限量标准相对完善和严格，保障了消费者用药安全，但也可能由于标准过于严苛导致药材不合格率升高，从而抑制产业发展。应分品种、分区域加强中药材中重金属限量标准的研究，制定科学可靠的限量值，保障消费者健康和产业良性发展。

人参属中药材重金属研究现状

以三七、人参、西洋参、重金属、Cu、Pb、As、Cd、Hg为关键词，在中国知网（CNKI）、万方、维普、Science Direct、PubMed、美国国立生物技术信息中心（NCBI）数据库进行检索，在排除与含量、风险评估无关的文献后，共筛选出三七重金属相关研究文献53篇、人参重金属相关研究文献36篇、西洋参重金属相关研究文献21篇。其中，三七、西洋参出现在同一篇文章的有2篇，人参、西洋参出现在同一篇文章的有5篇。从1997年发表三七重金属含量分析的第1篇报道至今，共有103篇人参属相关文献报道。1997—2002年仅有2篇；2003—2007年、2008—2012年、2013—2017年、2018年至今分别有10、21、32、38篇报道，呈逐年增加的趋势。但相较于3种药材巨大的贸易量和广泛的应用范围，其重金属相关研究仍相对较少。本文以《中国药典》2020年版为评价标准，对有数据支撑的三七、人参和西洋参中重金属的安全情况进行了再评估。

2.1三七药材中重金属含量分析

2.1.1三七药材中重金属Cu、Pb、As、Cd和Hg含量

1997—2022年，有明确记载的文献数据显示，检测三七样品481份，Cu质量分数为0~24.2 mg·kg–1，超标率为1.04%；检测三七样品545份，Pb质量分数为0.08~42.39 mg·kg–1，超标率为1.65%；检测三七样品421份，As质量分数为0~13.9 mg·kg–1，共42份样品超标，超标率为9.98%。根据《中国药典》2015年版的Cd限量标准，494批样品Cd的质量分数为0~1.47 mg·kg–1，超标率为19.03%；根据《中国药典》2020年版的Cd限量标准，444批样品Cd超标率为1.42%。检测三七样品387个，Hg质量分数为0~1 mg·kg–1，超标数为4个，超标率为1.03%。具体见增强出版附加材料。

2.1.2对照不同标准的三七重金属超标情况分析

对照不同的限量标准，三七的重金属超标也存在较大差异。对照ISO国际标准，三七As、Cd的超标率分别为0.48%、0.68%；对照WHO标准，Cd重金属超标率为19.03%；对照德国标准，Pb、Cd和Hg的超标率分别为1.65%、21.05%和1.03%；对照日本标准，As超标率为0.48%（表1）。

2.2人参重金属含量分析

2.2.1人参药材中重金属Cu、Pb、As、Cd和Hg含量

2003年至今，所有文献报道有明确数据记载Cu含量的人参样本数为594个，质量分数为3.10~19.06 mg·kg–1，超标率为0；631份人参样品，Pb质量分数为0~1.98 mg·kg–1，超标率为0；627份人参样本，As质量分数为0~2.87 mg·kg–1，超标率为0.32%；624份人参样本，Cd质量分数为0~0.32 mg·kg–1，超标率为0；392份人参样本，Hg质量分数为0~0.24 mg·kg–1，超标率为7.40%。具体信息见增强出版附加材料。

2.2.2对照不同标准人参重金属的超标情况分析

对照不同标准，人参药材重金属超标率存在较大差异。对照ISO国际标准和日本标准，人参的五种重金属均未超标；对照WHO标准，Cd超标率为1.60%；对照德国标准，Cd、Hg的超标率分别为3.37%、7.40%；对照《中国药典》2015年版，As、Cd和Hg超标率分别为0.32%、1.60%和7.40%；对照《中国药典》2020年版仅As、Hg超标率分别为0.32%、7.40%（表2）。

2.3西洋参重金属含量分析

2.3.1西洋参药材中重金属Cu、Pb、As、Cd和Hg含量

2008—2020年，文献中有明确记载检测Cu样本数为378个，质量分数为0~15.1 mg·kg–1，合格率为100%；检测364份样品，Pb质量分数为0~2.57 mg·kg–1，合格率为100%；检测358份样品，As质量分数为0~2 mg·kg–1，合格率为100%；检测364份样品，Cd质量分数为0~0.3 mg·kg–1，对照《中国药典》2015年版和2020年版，Cd的合格率均为100%；检测358份样品，Hg质量分数为0~15.1 mg·kg–1，超标率为1.96%。具体信息见增强出版附加材料。

2.3.2对照不同标准西洋参重金属超标情况分析

对照ISO国际标准、世界卫生组织和日本标准，所统计有具体记载西洋参重金属含量的文献中，重金属均未超标；对照德国标准，Cd、Hg超标率分别为2.47%、2.51%；对照《中国药典》2020年版，Hg超标率为1.96%，对照《中国药典》2015年版，Hg、Cd的超标率分别为1.96%、0.27%（表3）。

人参属药用植物重金属含量特征对比及其安全性评估

通过文献调研发现，三七、人参和西洋参药材中均有Cu、Pb、As、Cd、Hg 5种重金属的检出，对照《中国药典》2020年版亦有不同程度超标。如表4所示，三七中Cu、Pb、As、Cd和Hg的超标率分别为1.46%、1.65%、9.88%、1.42%和1.03%；人参中Hg、As超标率分别为7.4%、0.23%；西洋参Hg超标率为1.96%。人参属3种药材重金属超标率为三七>人参>西洋参。不同药材重金属超标情况存在显著差异，三七As超标率最高，人参和西洋参Hg超标率最高。可见，生产中应加强对三七中的As、人参和西洋参中的Hg含量的监控，从而保障药材重金属安全。

在5种重金属及有害元素中，重金属As因其不同价态的毒性不同而备受关注，由于无机As的毒性远高于有机As，因而在对中药材重金属进行研究时特别注意无机As含量的测定。张文斌等对不同栽培地区三七的总As和无机As含量进行测定，发现无机As含量占总As的54.8%~77.3%。但目前未见人参和西洋参药材中有关有机As和无机As含量的相关研究。当前As限量标准均以总As含量计算，因而如果能够加强对中药材中有机As和无机As含量的分类检测，根据毒性进行风险评估并制定科学的安全限量标准，对推动产业发展和保障用药安全均具有重要意义。

中药材的用药方式主要以汤剂和散剂为主，科学合理的安全性评估要充分考虑其使用方式、服用剂量、频率和疗程等。根据李璇实验和统计数据发现，中药材水煎液中重金属Cu、Pb、As、Cd和Hg的平均溶出率分别为12.98%、3.53%、34.21%、4.47%及16.86%，药材中Pb、Cd、As、Hg、Cu的转移率为14%~35%。散剂中重金属在进入胃肠液后会溶出，模拟胃肠液中重金属Cu、Pb、As、Cd和Hg的平均溶出率分别为61.18%、37.25%、59.82%、45.99%及12.38%，西洋参Cu、Pb、As、Cd和Hg胃肠溶出率分别是82.18%、40.88%、55.83%、61.38%和11.91%；Yang等研究表明，三七根中的Pb、Cu、Cd和As的胃肠平均溶出率分别为29.49%、32.79%、31.08%和21.56%。目前未见有关人参中重金属在模拟胃肠液中溶出的相关研究。药物使用的频率、风险最大化下的用量及时长等也是影响重金属安全和制定重金属限量标准的重要依据。因此，在今后制定中药材中重金属限量标准时应充分考虑用药特征，从而制定出更加科学合理的限量标准。

人参属药用植物重金属超标原因及对策

中药材中重金属来源主要有3个途径，分别为种植土壤中的重金属含量背景值高或土壤受到重金属污染、药用植物对重金属具有较强的富集能力及仓储加工过程造成的重金属污染。三七道地产区云南省是我国有色金属主要产区，研究表明三七药材Cd和As含量超标主要原因是产地加工不规范，没有及时进行采后趁鲜清洗，土壤中的重金属造成了三七药材中Cd和As的超标，提出对三七进行趁鲜清洗以降低重金属含量的解决方式。

人参主要栽培在吉林省东部山区，研究发现人参中As超标可能是由于该地土壤含As量较高，As质量分数为3.38~10.7 mg·kg–1；吕金朋等分析人参重金属含量与频繁喷洒农药有关，但目前未见有关自然种植条件下人参中重金属超标原因分析的报道。西洋参主产区之一的山东省威海市文登区土壤中Cd和Hg含量较低，但左甜甜等研究表明西洋参中Hg超标原因可能是种植过程中化肥的使用和炮制加工过程所致的污染，同时指出应调查西洋参种植地区的环境、严格控制化肥的使用并改进加工和储藏技术是最大限度控制Hg污染发生的有效途径。

人参属药用植物的道地性限制了其种植范围，而植物学特征决定了其对重金属的吸收特性，因而除了挑选低重金属背景值地区种植中药材和减少农药化肥带入的重金属外，还应采取综合措施降低药材中的重金属。加工过程也可以显著降低中药材中重金属的含量。例如，张春秀等利用13X分子筛在α-Al2O3陶瓷管表面制备涂层应用于丹参提取液中Pb和Cd的脱除，脱除率分别达86.7%和44.2%；王先良等利用D401和D402型大孔螯合树脂降低中药中的Cu、Pb、As、Cd和Hg的含量，Cu的质量浓度分别减少0.383、0.264 mg·L–1，Pb的质量浓度分别减少0.347、0.356 mg·L–1，Cd的质量浓度分别减少0.075 6、0.035 0 mg·L–1，Hg和As的质量浓度降至检测限以下。因此，在今后的生产过程中应注重新技术的研发与应用，保障中药材安全使用。

总结与展望

本文以《中国药典》2020年版为主要限定标准，分析了人参属中药材中5种重金属元素的污染情况。总体来看，三七中重金属超标率较高，人参次之，西洋参最低。生产中应注意种植土壤中重金属含量的监测，选择低背景值地区种植药材，减少含重金属农药和化肥对药材的污染，加强生产环节的重金属消减技术研究和应用，提高药材、饮片和中成药重金属检测合格率。今后，应加强人参属中药材重金属风险评估研究，引入膳食风险评价方法，综合用药方式、用药周期、制剂剂型等对中药毒害成分的影响，建立科学的重金属限量标准，确保中药材的安全使用和消费者人身安全。