任敏，李敏，卿艳，刘聪，张德林

除草剂对川芎药材重金属镉含量的影响研究

任敏1，李敏1，卿艳2，刘聪1，张德林1

目的：初步探讨并研究川芎重金属镉含量与施用除草剂的关系，为解决川芎重金属超标提供理论依据。方法：采用微波消解-石墨炉原子分光光度法（GFAAS）对施用除草剂和人工除草的川芎药材进行测定，利用SPSS分析除草剂对川芎中镉含量的影响。结果：施用除草剂的30份川芎样品中镉含量的范围在0.16～0.67 mg·kg-1范围间，平均值为0.43 mg·kg-1，高出人工除草平均值的59%，符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》（≤0.3mg·kg-1）的仅有9份，占总样品量的30.00%。人工除草的30份样品中镉含量的范围为0.08～0.48 mg·kg-1，其中仅17份样品符合标准，合格率达到56.67%。结论：施用除草剂一定程度上导致了川芎药材中镉含量超标。

川芎；除草剂；镉

川芎为伞形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根茎［1］。川芎系芎藭之产于四川者始，载于《神农本草经》［2］，列为上品，主要用于发散风寒，祛风止痛，为我国的传统中药，药用历史悠久。

近些年川芎药材多次因重金属含量超标而遭到国外拒绝，2000年欧共体检测四川盆地道地中药材川芎、白芷、半夏，提出砷含量超标而未能出口。2006年德国魁茨汀中医院从我国一中药集团进口川芎6次均因重金属问题被销毁［3］。李晓念等［4］对川芎中重金属的来源和途径进行了研究，结果显示川芎对土壤中的镉具有富集作用，同时土壤以及栽培方式均会影响川芎对镉的吸收。李青苗［5］等对川芎镉含量与栽培土壤pH及活性态Cd含量关系初探，结果显示土壤的pH值越小，即酸性越大，土壤中离子态镉所占的百分比越高，川芎植物含镉量越大。但就除草剂是否会影响其所产药材重金属镉含量的研究鲜有报道，本实验就此问题进行了研究，探讨川芎中重金属镉含量与除草剂的关系，为解决川芎重金属超标提供科学的依据。

1　材料与仪器试剂

1.1材料

分别于2013年分别在四川省眉山市永寿镇进行。单因素实验，处理为施用除草剂和人工除草2个，每个因素设置小区面积20m2，重复3次。施用除草剂为除草灵（四川贝尔化工集团有限公司），施用时间分别为10月中旬及11月下旬共计两次，施用量分别为50mg/667m2及150mg/667m2；人工除草次数与时间同上。来年统一采收，每个小区采10份样品，每份样品随机选取10株。所有样品均经成都中医药大学李敏教授鉴定，为伞形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根茎及苓种。对所有样品进行了挑选去杂，切片，烘干，制成药材粉末，进行了镉含量测定及分析。

1.2仪器与试剂

热电ICP-MS电感耦合等离子质谱仪；岛津十万分之一电子天平；可编程控温微波消解仪（MARS5型，美国CEM公司）；MilliporeMilli-Q超纯水系统。

标准镉（Cd）元素（国家有色金属及电子材料分析测试中心，GSB04-0721-2004，标准值：1000μg/ml）；硝酸（美国费希尔）。

2　方法

照《中国药典》2010版一部附录ⅨB镉量测定方法（石墨炉原子吸收分光光度法GFAAS）进行了测定。

2.1测定条件

射频功率为1400W，载气流速0.95L/min，辅助气流量0.90L/min，冷却气流速13.8L/min，蠕动泵采集样品时转速30r/min，雾室温度3℃，积分时间40秒，重复3次。

2.2镉标准储备液的制备

精密量取上述镉单元素标准溶液0.1ml，用2%硝酸溶液稀释，制成每1ml含镉（Cd）1μg的溶液，即得（0～5℃贮存）。

2.3标准曲线的制备

分别精密量取镉标准储备液适量，用2%硝酸溶液稀释制成每1ml分别含镉0ng，0.8ng，2.0ng，4.0ng，6.0ng，8.0ng的溶液。分别精密吸取10μl，注入石墨炉原子化器，测定吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，回归方程为Y=3359X+18，r=0.999，镉测定值在0～50ng/ml范围内线性关系良好。

2.4供试品溶液的制备

精密称定样品粉末0.5g，置聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸7ml，混匀，放置约1小时后，设定微波消解程序（微波消解程序见表2）。消解完全冷却至室温后，打开内塞，挥去浓烟，用去离子水转移消解液至25mL容量瓶中，并用去离子水定容至刻度，摇匀，作为供试品溶液。同时同法制备全试剂样品空白溶液。

表1　 微波消解程序

2.5测定法

精密吸取空白溶液与供试品溶液各10μl，照标准曲线的制备项下方法测定吸光度，从标准曲线上读出供试品溶液中镉（Cd）的含量，计算，即得，结果见表3。

3　结果

川芎苓种以及对应栽培川芎药材镉含量测定结果。

表2　 除草剂与人工除草的川芎药材的镉含量测定结果

19　0.23　0.16 20　0.24　0.16 21　0.40　0.11 22　0.25　0.10 23　0.16　0.32 24　0.23　0.40 25　0.26　0.16 26　0.20　0.46 27　0.53　0.35 28　0.56　0.27 29　0.45　0.16 30　0.67　0.48平均值　0.43　0.27

由表2可知，施用除草剂的30份样品中镉含量的范围为0.16～0.67 mg·kg-1，平均值为0.43 mg·kg-1，高出人工除草平均值的59%，参照《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》［8］，≤0.3mg· kg-1，符合标准的仅有9份，占总样品量的30.00%。人工除草的30份样品中镉含量的范围为0.08～0.48 mg·kg-1，其中符合标准的有17份，合格率达到56.67%。

4　结论与讨论

除草剂按化学成分分无机化合物除草剂和有机化合物除草剂两种。无机化合物除草剂由天然矿物原料组成，不含有碳素的化合物，如氯酸钾、硫酸铜等。有机化合物除草剂主要由苯、醇、脂肪酸、有机胺等有机化合物合成。无机化合物除草剂中会混入一定的磷矿镉，给土壤及植株造成重金属污染，无机化合物与土壤中物质相互作用，如离子交换、吸附、沉淀等作用，改变土壤中有机质一金属络合物稳定性，造成土壤重金属污染。另一方面镉与有机化合物除草剂如草甘膦、异丙隆、异丙甲草胺等可结合，更甚者形成重金属与除草剂的复合污染，对土壤生态环境造成严重危害［9～10］。本除草剂因素实验结果也表明施用除草剂一定程度上影响了川芎植株对重金属镉的吸收累积，导致了川芎药材中镉含量超标。在川芎种植过程中应减少除草剂的使用，改换铺地膜等方式，尽量避免造成土壤及川芎植株的重金属污染。

［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典2010年版一部［S］.北京:中国医药科技出版社，2010.

［2］陈德兴等.神农本草经（注释本）［M］ .福州市:福建科学技术出版社，2012:48.

［3］金红宇，王莹，孙磊，等.中药中外源性有害残留物监控的现状与建议［J］.中国药事，2009（7）:639.

［4］李晓念，陈幸，李彬.川产道地药材川芎中重金属的来源途径研究［J］.安徽农业科学，2011（34）:19361.

［5］李青苗，李彬，徐琴，等.川产道地药材川芎中镉含量的影响因素初探［J］.安徽农业科学，2013，41（16）:7114.

［6］张俊清，符乃光，赖伟勇，等.海南肉豆蔻等4种南药重金属含量研究［J］.时珍国医国药，2005，16（7）:591.

［7］钱春燕，宋薇，杨彦丽，等.微波消解-原子吸收光谱法分析中药材中Pb，Cd，As，Hg的含量［J］.现代科学仪器，2004（4）:38.

［8］中华人民共和国对外贸易经济合作部.中华人民共和国外经贸行业标准（WM2-2001）:药用植物及制剂进出口绿色行业标准［S］.北京:中国标准出版社，2001:101.

［9］许超，et al. 玉米根系形态对土壤 Cd 和芘复合污染的响应［J］.生态环境，2007，16（3）: 771.

［10］杨春璐，孙铁珩，和文祥.汞，豆磺隆复合污染对土壤脲酶活性及动力学特征的影响［J］. 生态学杂志，2008，27（5）:740.

（责任编辑：胡慧玲）

Research on the influence of herbicides on Cadmium content in Chuanxiong

REN Min1, LI Min1, QING Yan2, LIU Cong1, ZHANG De-ling1
(1. School of Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; Key Laboratory of Standardization for Chinese Herbal Medicine, Ministry of Education; National Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources, Chengdu 611137,Sichuan; 2.Sichan Institute for Food and Drug Control, Chengdu 611731, Sichuan)

Objective: To preliminarily study the relationship between the cadmium content in Chuanxiong and herbicides，and provide a scientific basis to solve the problem of Chuanxiong excessive heavy metals. Method: Microwave digestiongraphite furnace atomic absorption spectrometry was used to detect cadmium contents in Chuanxiong cultivated using herbicides and with manual weeding. Result: Cadmium content was in the range of 0.16 ～ 0.67 mg·kg-1with an average of 0.43 mg· kg-1from 30 Chuanxiong samples cultivated using herbicides，which was 59% higher than samples with manual weeding . Only 9 sample satisfi ed the requirement （≤0.3mg·kg-1） in "the import and export of medicinal plants and preparation of green industry standard"，and accounted for 30.00% of the total sample. Cadmium content was in the range of 0.08～0.48mg ·kg-1from 30 samples with manual weeding. 17 sample satisfi ed the requirement with the qualifi cation rate of 56.67%. Conclusion: Herbicides result in excessive levels of cadmium in Chuanxiong in a certain extent.

Chuanxiong；herbicides； cadmium

R 282.2

A

1674-926X（2015）06-006-03

1.成都中医药大学药学院 中药材标准化教育部重点实验室 四川省中药资源系统研究与开发利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地，四川 成都 611137；2.四川省食品药品检验检测院，四川 成都 611731

任敏（1989-），女，硕士研究生，研究方向：中药品种、质量与资源研究

Tel:13688025169Email:331676507@qq.com

李敏，女，教授，博士生导师，研究方向：中药品种、质量及资源研究Email:028limin@163.com

2015-04-21