苦参及其提取液中的重金属污染分析及其初步风险评估

目的为进一步完善特定药材的质量评价标准,同时弥补其潜在的安全风险评价空缺,以大宗常用中药材苦参为例,深入了解重金属在原药材中的污染水平及其在不同类型制剂中的残留情况,并对服用该药材的潜在危害进行健康风险评估,该研究对评价及提高中药质量及安全方面给出了一定的实验基础及借鉴价值。方法采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)法测定了不同产地苦参中铬(Cr)、镍(Ni)、铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)、砷(As)、铜(Cu)及锌(Zn)8类有害元素的含量;基于苦参不同提取工艺及人体外消化模型,分别模拟苦参的水提液与醇提液制剂及原粉等3种主要的入药模式,测定其中重金属的转移率,同时使用人体日暴露量及靶标危害系数法(THQ)分别对苦参的重金属健康风险等级进行评估,最终给出特定类型苦参药材中各重金属的最大残留限量推荐值。结果在国际重金属限量标准对比下,12批苦参中6批As超标,1批Cd超标,不合格率为66.76%。然而,水提取工艺对Ni,Cu,As,Zn,Hg及Pb元素具有较高的脱除能力,且醇提工艺可特异性的脱除Cd元素。三种入药方式下THQ总值均低于各项重金属的THQ标准值,而苦参重金属MRL理论值与中国药典MRL值存在较大差异。结论通过研究不同产地苦参中重金属的残留情况及其在不同入药方式下的转移利率发现:苦参药材经提取后,由重金属导致的健康风险等级降低,因此针对不同类型药材中重金属的最大限量值的制定有待进一步修改,本研究为特定类型药材的风险等级评估提供了实验基础与研究思路。

动物药僵蚕中重金属及有害元素的污染水平及其健康风险评估

为深入了解动物药中不同类型重金属与有害元素的残留水平及生物可及性,该文选取动物药僵蚕为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测其中砷(As)、铜(Cu)、汞(Hg)、铅(Pb)、镍(Ni)、铬(Cr)、锌(Zn)及镉(Cd) 8类元素的含量,基于人工胃肠消化模型及中药材的健康风险评估模型,分别得到了僵蚕药材中8种元素的污染水平、体内外转移率及其健康风险等级。结果表明在国际标准化组织和《中国药典》2015年版所规定的重金属最大限量标准对比下,10批僵蚕中2批As超标,4批Cr超标,不合格率高达50%,而Cu和Pb在体内的残留率较高,分别为72. 372%,76. 282%。风险评估模型数据显示:受重金属及有害元素污染最严重的僵蚕批次的靶标危害系数(THQ)分别为0. 021 548(成人)和0. 018 418(儿童),经人体消化后THQ降低至0. 012 599(成人)和0. 010 769(儿童),仍高于动物药僵蚕的THQ标准值,但其致癌风险CR值低于1×10^-6,提示服用该批次僵蚕药材导致的潜在非致癌风险较高但无致癌风险。综上,僵蚕重金属及有害元素仍存在超标现象,但其导致的健康风险水平仍需针对不同药材分别考察研究,从而进一步提高动物药的质量及安全。

特异性DNA电化学生物传感器快速检测动物药中痕量Hg2+

基于胸腺嘧啶(thymine,T碱基)和Hg2+可进行特异性识别形成的T-Hg2+-T结构,采用示差脉冲伏安法(DPV),初步构建了一种可用于复杂动物药基质溶液中Hg2+检测的电化学生物传感器。当溶液中存在Hg2+时,可与修饰在金电极表面上DNA序列中的T碱基发生特异性结合,使DNA分子构象发生改变,电化学信号随之变化。通过循环伏安法(CV)分别优化了该生物传感器组装过程中的EDC/NHS浓度比、Fc-DNA探针浓度和反应时间等条件,以灵敏度及重复性为指标,该传感器在3 d内稳定性较好(RSD≤1.3%),批间差异性较低(RSD=4.7%),且在干扰离子As3+,Cd2+,Cu2+,Pb2+,Zn2+和Fe3+等存在时表现出较高的特异性。DPV结果显示:峰电流信号值与溶液中Hg2+(0.1 nmol·L-1~1.0μmol·L-1)浓度的对数具有一定的线性关系,检测限低至0.066 nmol·L-1。最后,该传感器用于动物药僵蚕中痕量Hg2+的快速检测时,加样回收率为99.17%~101.3%,初步满足动物药僵蚕基质中痕量Hg2+的测试需求,为其他类型复杂中药基质中痕量重金属的快速筛查提供了新的思路。

DNA电化学生物传感器在重金属快速检测中的研究进展

DNA电化学生物传感器是一类以DNA为敏感元件或检测对象,将核酸分子特异性识别过程中产生的信号通过换能器转化为电信号,从而实现对目标物定性或定量检测的传感器,具有响应速度快、操作简单、选择性好、灵敏度高、检测成本低等优点,实现了多领域中重金属、真菌毒素、核酸等的快速实时检测。介绍了DNA电化学生物传感器的组装单元、电化学指示剂类型,以DNA二级构型角度综述了DNA电化学生物传感器的四大类特殊结构,并汇总其在临床、中医药、生态环境保护及食品安全等领域中重金属的检测应用研究,对新型DNA电化学生物传感器的设计与其在更多领域的拓展应用提供借鉴价值。

药食两用植物药中重金属污染及其健康风险评估模型的建立——以黄芪、党参、昆布为例

随着生活水平的日益提高,由"药食同源"理论发展而来的食疗、药膳、养生学等已成为人们关注的热点。近年来,关于传统中药及药食两用中药的药效成分、药理作用已有大量文献报道,但对于其安全性方面的报道相对较少。因此,为进一步评估传统中药及药食同源中药的质量安全性,该实验以传统药食两用黄芪、党参和昆布3味植物药为研究对象,深入了解重金属在其不同类型中药材中的污染水平及残留情况,并对服用该类药材潜在的健康风险进行评估。该研究采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定上述3味药材中铬(Cr)、铜(Cu)、砷(As)、镉(Cd)、汞(Hg)和铅(Pb)的含量,并结合靶标危害系数法(target hazard quotients,THQ)与致癌风险值(CR,carcinogenic risk)评估了其非致癌与致癌风险等级。结果表明:在国际标准化组织与国内重金属限量标准下(ISO 18664-2015,GB 2762-2017),随机抽选的16批黄芪、26批党参和9批昆布重金属超标率分别为25%,77%,100%。若以原药材中重金属含量结合THQ与CR健康风险数值为评估标准时,黄芪和党参中成人和儿童的THQ总值分别为0. 028 244,0. 063 505和0. 014 485,0. 032 568,均高于标准值0. 02和0. 011 25;昆布药用时成人和儿童THQ总值为0. 023 734和0. 020 287,远高于标准值0. 008 0和0. 007 5,然而3味药材中As,Cd,Pb的CR均低于1×10-6,表明以上6种有害元素对暴露人群存在一定的健康危害,但不存在潜在的致癌影响。可见,传统中药材及药食两用药材中的重金属及有害元素污染问题仍然存在,需得到重视并及时建立合理的重金属及有害元素的限量标准及质量控制方法。