摘  要 / Abstract

 

中药中重金属及有害元素一直是国内外普遍关注的中药安全性问题之一。随着《中国药典》检测与标准体系的不断制订和完善，我国中药中重金属及有害元素的残留状况已逐渐改善。本文通过总结标准研究制订及实施中取得的成效和存在的问题，对比国内外相关重金属及有害元素的标准和限量，为进一步提高中药中重金属及有害元素的控制水平提出思考和建议。

Heavy metals and harmful elements in traditional Chinese medicine (TCM) have always been one of the safety issues of general concern at home and abroad. With the continuous development and improvement of the testing and standards system in the Chinese Pharmacopoeia, residue level of heavy metals and harmful elements in TCM has gradually improved. By summarizing the progress achieved and existing problems with the development and implementation of standards,and comparing the standards and limits of relevant heavy metals and harmful elements at home and abroad,this paper puts forward suggestions for further improving the control of heavy metals and harmful elements in TCM.

 

关 键 词 / Key words

 

中药；重金属及有害元素；成效；对策与建议

traditional Chinese medicine; heavy metals and harmful elements; effectiveness; countermeasures and suggestions

 

随着人们对中药安全性的关注，中药中重金属及有害元素问题日益受到重视。历版《中国药典》已建立了中药中重金属及有害元素检测体系，循序渐进地制订了不同中药品种的重金属及有害元素限量标准，对中药的种植、加工、生产和市场流通等起到了积极的作用。

 

本文通过对《中国药典》有关中药中重金属及有害元素检测方法和限量标准研究制订过程进行梳理，并结合笔者团队多年相关课题的研究和监管数据进行分析，归纳总结在标准实施中取得的成效和发现的问题，比较国内外重金属及有害元素相关控制体系和限量标准，为合理控制中药中重金属及有害元素残留提出有效的对策及建议。

 

01 中药中重金属及有害元素污染的原因

 

造成中药中重金属及有害元素污染的因素较多，产业链中各环节控制措施不当均可能导致重金属及有害元素残留或污染，其来源主要包括以下4个方面。

 

1.1 土壤、水、空气等环境因素导致的污染

 

土壤、水、空气等是中药材生长所必需的环境条件，土壤污染、工业废气及废水的不合理排放等均会造成中药被重金属及有害元素污染[1-2]，污染程度与环境中重金属及有害元素的含量呈正相关。

 

1.2 化肥、农药的不合理施用导致的污染

 

化肥、农药中主要含有的重金属及有害元素包括铬、镉、铅、铜、汞等，其来源于生产过程中的原料(如工业硫酸、矿石及各类有机质等)和生产工艺控制。因此不合理施用磷矿粉、波尔多液、代森锰锌等化肥、农药，将会导致土壤中重金属及有害元素的积累[3-4]，进而造成中药种植过程中被重金属及有害元素污染。

 

1.3 加工炮制不当、不合理的仓储措施等引入的污染

 

切制、粉碎等加工不当会导致金属碎屑残留[5]；炮制用容器或辅料使用不当导致铜、砷元素污染[6]；采用工业二氧化硫熏蒸造成砷、汞、镉元素污染；中药材干燥及运输过程为防止药材虫害、发霉等问题，不合理喷洒仓储熏蒸剂或防护剂，均会导致中药被重金属及有害元素污染[7-8]。

 

1.4 中药材种属特异性对重金属元素的富集作用导致的污染

 

中药来源于植物或动物等不同的部位，植物或动物的个体差异以及不同组织器官代谢特性不同，造成某些特定元素在动植物体内或特定部位产生蓄积而导致污染[9-11]，如金银花在高浓度镉的环境下仍能正常生长，其对镉有明显的富集作用[12]。

 

02 国内外相关重金属及有害元素标准比较分析

 

2.1 我国中药中重金属及有害元素的标准情况

 

2.1.1《中国药典》元素分析的检测技术和方法已基本完善

 

2000年版《中国药典》元素测定已收载了原子吸收分光光度法(AAS)；2005年版《中国药典》增订了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)；2010年版《中国药典》增订了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)；2015年版《中国药典》在电感耦合等离子体质谱法基础上新增了高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法(HPLC-ICP-MS)，主要指导元素的形态分析；2020年版《中国药典》增订了X射线荧光光谱法[13]。《中国药典》已构建了全面的元素检测技术方法，并与国际相关标准接轨。

 

2.1.2《中国药典》收载的重金属及有害元素检测方法适用性广、可及性强，具有一定的领先性

 

2005年版《中国药典》收载的铅、砷、汞、镉、铜测定法，分别列出了原子吸收光度法和ICP-MS两种方法的分析步骤和参数选择，用于中药材中重金属及有害元素监测。2015年版《中国药典》收载的中药中铝、铬、铁、钡元素测定指导原则，为中药中非法掺杂和增重提供监测手段；另增订了汞和砷元素形态及其价态测定法，用于汞、砷元素的形态分析。2020年版《中国药典》进一步完善了元素形态测定法，增订了动植物药中汞、砷元素形态及价态分析的前处理参考方法，为合理评估中药安全性提供检测技术。

 

2.1.3《中国药典》初步形成了中药中重金属及有害元素的限量标准体系

 

中药各论品种的限量标准制订工作持续推进，目前2020年版《中国药典》收载中药材、提取物及中成药中重金属及有害元素限量要求的品种已达41种，并规定了中药注射液中铅、镉、砷、汞、铜元素的一致限量。另外，首次制订了朱砂中二价汞以及雄黄中无机砷的元素价态的限量标准。中药中重金属及有害元素的限量标准也在持续研究和完善，如将植物药品种的镉元素限量从原来的0.3mg/kg调整到1mg/kg。

 

2.2 与国际植物药标准的比较

 

2.2.1 我国中药中重金属及有害元素检测技术已达到国际植物药的先进水平

 

《美国药典》和《欧洲药典》均收录了AAS、ICP-MS及ICP-AES等专属性的元素总量检测技术[14-15]。《中国药典》除收录以上总量检测技术外，还收载了HPLC-ICP-MS联用测定元素形态的检测技术，为更全面的合理评估中药中重金属及有害元素安全提供了充分的技术手段。

 

《美国药典》(USP)用于植物药中铅、砷(无机砷)、汞、镉检测的方法为“〈233〉元素杂质测定”，其中收载ICP-MS和ICP-AES两种多元素检测方法，并明确每种方法详细的分析步骤和方法验证要求。《欧洲药典》(EP)“2.4.27 草药和草药制剂中的重金属”中检测方法收载了AAS、ICP-AES和ICP-MS，分别列出了砷、铅、汞、镉和镍的分析参数和步骤，规定了相应方法验证内容和要求。《中国药典》检测方法覆盖的元素种类较为全面，包括铅、砷、汞、镉、铜、铝、钡、铁、铬等，也纳入了汞、砷元素形态及价态分析；后续可参考其他国家和地区的标准，补充元素分析方法学验证要求。

 

2.2.2 国内外有关植物药中重金属及有害元素限量标准存在较大差异

 

美国、欧洲等国家和地区以及世界卫生组织(WHO)、国际标准化组织(ISO)等国际组织仅关注植物药，设置了一致性限量要求[16-18]。但中药来源广泛、复杂，包括植物药、动物药和矿物药等，植物类药材中还包括菌类和海洋类，《中国药典》未对所有中药规定一致性限量，而是根据品种不同规定了单独的限量，并对植物药列出一致性限量指导值。与不同国家和地区设定的元素限量相比，我国现有限量标准体系属于适中偏严。

 

国内外中药安全性普遍关注的元素是砷、铅、汞、镉等，《中国药典》部分品种限量还考虑了铜元素，主要基于我国土壤及农药中铜元素对中药材生长的影响。《美国药典》对植物药中砷元素限量进行了标注(仅指无机砷)，对总汞和甲基汞还分别规定了限量，其在元素形态限量制订方面，值得我国借鉴。

 

2.3 与国内外食品相关标准的比较

 

重金属及有害元素属全球类环境污染物，国际食品法典委员会(CAC)以及美国分析化学家协会(AOAC)等国际组织的食品重金属风险评估和限量制订体系已较为成熟[19]。国内外食品标准限度主要参考CAC标准并结合各国国情制订。目前，国内外规定限量的食品种类已达上万项，主要包括：乳及乳制品、蔬菜及其制品、水果及其制品、谷物及其制品、水产动物及其制品、肉及肉制品、蛋及蛋制品等[20]。元素设定种类涵盖铅、镉、总汞和甲基汞、砷和无机砷、锡、镍、铬等，其中无机砷和甲基汞针对部分海洋类、动物类产品规定了更严格的标准。

 

与食品标准相比,我国中药中重金属及有害元素限量标准应根据不同类型基质的重金属积累特性进行分类设置,并进一步完善无机砷、甲基汞的限量标准。

 

03 中药中重金属及有害元素防控的成效与存在的问题

 

3.1 中药中重金属及有害元素防控取得初步成效

 

3.1.1 中药中重金属及有害元素污染状况逐渐得到改善，充分显示了标准的导向作用

 

2005年以来，笔者团队对约300余种5000余批次中药材进行重金属及有害元素的数据积累和监测，结果显示植物类中药材的重金属及有害元素残留的整体情况得到逐年改善。如2009年监测23种百余批中药材的总体超标率为32%；2011～2015年监测130多种500余批次中药材的总体超标率为22%；2017年监测上海市场189种近2000批中药材，显示植物类药材超标率为15%，监测结果表明限量标准的制订对中药材质量起到了积极的引导和倒逼作用。近5年通过对《中国药典》已规定限量的中药材品种的监测结果显示，其重金属及有害元素的合格率接近99.8%，远高于未规定限量的中药材品种。

 

3.1.2 不断提升的科研技术储备为市场监管助力

 

笔者团队通过完成国家、地方等多次监管任务的同时建立了数据库平台，及时发现预警重金属相关安全风险。通过对不同基质类型的29～35种元素进行监测[21-22]，并关注中药材生长过程中的主要元素，发现了非法增重等问题。如2009年发现积雪草、红花、金银花、薄荷等11个品种50余批次药材中铝、铁、铬、钡元素异常偏高，是同类型药材的数十倍甚至百倍；同年五味子、僵蚕、红花、金银花中钡元素含量也发现了异常，高达2911～14190 mg/kg；2013年开展金银花专项监测发现，103批次样品中约45%的钡元素含量超过500 mg/kg；2013年药品“两打两建”专项行动中发现蒲黄、青黛、猪苓等品种铝元素含量达1000 mg/kg以上，且批次间数据差异显著。经分析，上述情况与非法添加增重化学品硫酸钡、明矾及不合理使用肥料等有关。

 

2015年版《中国药典》增订了中药中铝、铬、铁、钡元素测定指导原则，为监控违法行为提供技术支撑。2017年189种千余批药材的监测结果显示，五味子、红花、金银花等药材中仅1批样品钡含量出现异常，表明标准的执行能够较好地促进市场监管，引导市场良性发展。

 

3.1.3 部分企业对中药中重金属及有害元素施行全产业链控制

 

随着检测方法和限量标准的不断完善，部分企业开始重视中药材基原调研和产地考察，实施严格的管理程序，逐步建立可追溯体系，如明确规定肥料的施用品种及方法，进行小样试验和原料品质检验等[23]。中药材中重金属残留动态监测体系的建立，实现了种植、生产、流通等全过程的重金属及有害元素控制。

 

3.2 中药中重金属及有害元素控制存在的问题

 

3.2.1 全产业链中基层人员的相关防控和检测技术薄弱

 

中药的种植、生产、流通涉及多行业、多部门，从基层技术人员到各级监管技术人员，其中基层人员理论基础、技术水平相对落后，更缺乏相关的技术能力和理念。

 

3.2.2 中药材种植环境的评估和管理有待完善

 

除大宗品种外，多数中药材种植缺乏GAP种植的有效管理。不同种类、不同产地中药材中重金属及有害元素污染的程度和种类不同，部分中药材品种的重金属及有害元素超标率普遍偏高，可能与生长过程受到产地环境如土壤、空气、灌溉用水以及工业发展等存在相关性。

 

3.2.3 中药材限量标准相对较少，生药粉投料中成药的安全性控制存在不足

 

目前，2020年版《中国药典》仅规定了28种中药材及6个中成药中重金属及有害元素限量，品种监控范围有待扩大。中成药中重金属及有害元素的控制不容忽视，特别是生药粉投料的中成药更值得关注。

 

3.2.4 动物类、海洋类中药材的元素形态及限量研究有待加强

 

动物药及海洋药是一类特殊的药物，某些特定元素进入动物药和海洋药体内后易产生蓄积，经生物代谢后，部分元素如砷、汞发生形态转化，导致毒性风险亦发生较大变化。因此，应加大对动物药和海洋药中元素的研究和评价，进一步针对不同来源不同类型的中药材进行合理控制。

 

3.2.5 主要成份为重金属元素的矿物药，应科学合理地与外源性重金属及有害元素区别研究

 

矿物药是中医用药的一大特色，来源多为天然矿石，本身含有的砷、汞、铅等元素是矿物药的重要组成部分，如朱砂、雄黄、黄丹等[24-26]。此类矿物药应以独特的炮制方法、合理的临床配伍发挥药效，并防止有毒有害的价态元素产生[27-28]，以保证临床使用的安全有效。另外，不同产地矿物药的质量不同，其带有的有害伴生元素应加以控制。此外，矿物药不能简单以砷、汞元素的总量评判其安全性。

 

04 中药中重金属及有害元素控制的建议

 

4.1 建立和完善专业化的人才队伍，形成主动防控的理念

 

重点加强中药材种植、生产企业、检验检测机构相关技术人员的专业培训。种植方面：应加强对种植环境评估、农药施用、田间管理等环节的专业培训，合理评估及控制种植环境的重金属残留风险，严格控制水、肥、农药等来源的重金属污染。生产加工方面：应严防加工、辅料、包装、贮存、运输过程中引入的重金属及有害元素污染，包括切制或粉碎过程中引入的金属碎屑残留、炮制辅料使用不当等。干燥及贮存方面：防止不合理使用煤炭干燥或硫黄熏蒸等方式导致的砷、镉、铅等重金属的污染。监管方面：应加强相关监管人员的技术培训，提高开发新方法的能力，以合理应对遇到的新问题，为科学管理和有效决策提供强有力的支撑。

 

4.2 加强产业链源头的监控和管理

 

严控农药、肥料等产品质量，及时监测种植环境中的重金属残留。加强产业链前端监测和研究，包括种植或养殖基地的选址、水质及大气环境的监测、已污染土壤的修复等；防止劣质农药、肥料造成的重金属二次污染。建议多部门开展联合监管，防止在已污染的土地上种植中药，稳步推进已污染区域的治理与修复，从源头降低重金属的污染及残留风险。

 

改进中药材干燥方式，规范管理中药材产地加工。避免使用不合理干燥方式，如煤炭烘烤等引入的镉等有害元素。建议采用科学的加工技术，防止人为因素造成的污染。

 

4.3 加大风险评估与限量制订的研究力度

 

建议立足我国国情，结合中药的实际消费使用量，借鉴食品风险评估模式和经验，制订科学合理的限量标准。建议基于每日允许摄入量(ADI)、参考剂量(RfD)等国际上成熟的风险评估模型和方法，以真实世界的中药长期、短期摄入量为基础，依据风险评估数据、监测数据等，开展风险评估结果与风险因子的相关性分析，发现和聚焦重点风险因子，为制订符合我国国情的中药重金属及有害元素限量提供科学依据。

 

4.4 加强动物药、海洋药中重金属及有害元素残留的研究

 

加强高风险品种以及砷、汞等元素形态及价态的研究，合理评估安全风险。受生物习性、养殖方式、饲料等因素影响，部分动物类、海洋类中药材如地龙、水蛭、蛇类、全蝎、海藻等品种的安全风险较高。建议研究高风险品种中重金属及有害元素的蓄积特点和规律，从外部污染、自身富集两种角度探究相关重金属及有害元素的主要来源，避免砷、镉、汞等重金属及有害元素的污染。加强动物药及海洋药中元素形态及价态的检测研究，科学区分某些中药材中的元素形态，合理评判安全风险。

 

05 结    语

 

随着中药安全性理念和意识的提高，以《中国药典》为主体的标准体系不断得到发展和完善，中药中重金属及有害元素残留污染已有了较明显的改观，但还需进一步加强对中药全产业链中重金属及有害元素的控制和指导，以期实现中药中重金属及有害元素的全面控制。