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DNA电化学生物传感器在重金属快速检测中的研究进展

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分析试验室 2021年第5期40卷 605-612页

作者：李歆悦孔丹丹闫卉欣杨世海杨美华吉林农业大学中药材学院长春130118 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193

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... 详细信息

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。

关键词： DNA电化学生物传感器组成结构重金属应用领域

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

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中国中药杂志 2019年第23期44卷 5042-5050页

作者：孔丹丹李歆悦闫卉欣骆骄阳杨美华中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室

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... 详细信息

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。

关键词：药食两用植物药重金属及有害元素 ICP-MS 健康风险评估

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

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中国中药杂志 2019年第23期44卷 5051-5057页

作者：闫卉欣孔丹丹李歆悦范卓文杨美华黑龙江中医药大学黑龙江哈尔滨150040 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193

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... 详细信息

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。

关键词：僵蚕重金属及有害元素电感耦合等离子体质谱体外消化模型健康风险评估

苦参及其提取液中的重金属污染分析及其初步风险评估

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世界科学技术-中医药现代化 2020年第2期22卷 377-384页

作者：孔丹丹闫卉欣李歆悦骆骄阳秦文杰范卓文杨美华中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室北京100193 黑龙江中医药大学哈尔滨150040 山西振东制药股份有限公司长治047100

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... 详细信息

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。

关键词：苦参重金属及有害元素服药方式 ICP-MS 健康风险评估