safetyriskБезопасность и риск фармакотерапииSafety and Risk of Pharmacotherapy2312-78212619-1164Federal State Budgetary Institution ‘Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products’ of the Ministry of Health of the Russian Federation (FSBI ‘SCEEMP’)10.30895/2312-7821-2021-9-2-61-68safetyrisk-223Research ArticleОБЗОРЫREVIEWSНормирование содержания тяжелых металлов и мышьяка как фактор безопасности использования лекарственных растительных препаратовLimits for the Content of Heavy Metals and Arsenic as a Means of Ensuring Safe Use of Herbal Medicinal Productshttps://orcid.org/0000-0002-9050-5947ГаленкоМ. С.GalenkoM. S.

Галенко Марта Сергеевна

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Трубецкая улица, д. 8, cтр. 2, Москва, 119991

Marta S. Galenko

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

8/2 Trubetskaya Blvd, Moscow 119991

marta.galenko@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3735-2291ГравельИ. В.GravelI. V.

Гравель Ирина Валерьевна, д-р фарм. наук, профессор

Трубецкая улица, д. 8, cтр. 2, Москва, 119991

Irina V. Gravel, Dr. Sci. (Pharm.), Professor

8/2 Trubetskaya Blvd, Moscow 119991

igravel@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9514-6322ВельцН. Ю.VeltsN. Yu.

Вельц Наталья Юрьевна, канд. биол. наук, доцент

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Natalia Yu. Velts, Cand. Sci. (Biol.), Associate Professor

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

velts@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4647-977XАляутдинР. Н.AlyautdinR. N.

Аляутдин Ренад Николаевич, д-р мед. наук, профессор

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Трубецкая улица, д. 8, cтр. 2, Москва, 119991

Renad N. Alyautdin, Dr. Sci. (Med), Professor

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

8/2 Trubetskaya Blvd, Moscow 119991

alyautdin@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products; I. M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian FederationФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияI. M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian Federation202130042021926168Copyright © Галенко М.С., Гравель И.В., Вельц Н.Ю., Аляутдин Р.Н., 20212021Галенко М.С., Гравель И.В., Вельц Н.Ю., Аляутдин Р.Н.Galenko M.S., Gravel I.V., Velts N.Y., Alyautdin R.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.risksafety.ru/jour/article/view/223

Лекарственные растительные препараты (ЛРП) широко используют в медицинской практике вследствие их доступности, удобства применения и относительно безопасного фармакологического воздействия. Однако лекарственные растения способны аккумулировать тяжелые металлы и мышьяк, которые при применении ЛРП могут попадать в организм человека и оказывать токсическое действие. Цель работы: систематизация и анализ требований отечественной и зарубежных фармакопей по нормированию содержания тяжелых металлов и мышьяка в ЛРП. Содержание в ЛРП наиболее токсичных для организма элементов (свинец, кадмий, ртуть, хром и мышьяк) нормируется требованиями государственных и региональных фармакопей. Выявлено, что в фармакопеях Индии и Японии представлены только полуколичественные методы определения тяжелых металлов и мышьяка, а по требованиям фармакопей Российской Федерации и Китая допустимо использовать как количественные, так и полуколичественные методы. Показано, что нормы содержания тяжелых металлов и мышьяка одинаковы для лекарственного растительного сырья и ЛРП. Разработка единых подходов к анализу содержания тяжелых металлов и мышьяка, планомерный переход к использованию количественных методов анализа, а также разработка отдельных норм содержания токсичных элементов для ЛРП в различных лекарственных формах позволят реализовать принцип сквозной стандартизации, обеспечить достоверную оценку содержания тяжелых металлов и мышьяка и минимизировать риск их попадания в организм при применении препаратов на основе лекарственного растительного сырья.

Herbal medicinal products (HMPs) are widely used in medical practice due to their availability, ease of use, and relatively safe pharmacological profile. However, medicinal plants are capable of accumulating heavy metals and arsenic which can have toxic effect on the human body when found in HMPs. The aim of the study was to summarise and analyse requirements of the Russian and foreign pharmacopoeias for the limits of heavy metals and arsenic in HMPs. National and regional pharmacopoeias have limits for the content of the major toxic elements (lead, cadmium, mercury, chromium, and arsenic) in HMPs. The study showed that the Indian and Japanese pharmacopoeias include only semi-quantitative methods for determination of heavy metals and arsenic, while the Russian and Chinese pharmacopoeias allow for the use of both quantitative and semi-quantitative methods. It was demonstrated that the limits for heavy metals and arsenic are the same for herbal substances and HMPs. The development of consistent approaches to determination of heavy metals and arsenic content, a systematic transition to quantitative methods of analysis, and establishment of individual limits for toxic elements in different HMP dosage forms, will make it possible to achieve the so-called consistent harmonisation, ensure reliable assessment of the content of heavy metals and arsenic, and minimize the risk of their entering human body with HMPs.

лекарственные растительные препаратытяжелые металлыртутьсвинецкадмиймышьякхромтоксичностьбезопасность лекарственных средствфармакопеяherbal medicinal productsheavy metalsmercuryleadcadmiumarsenicchromiumtoxicitymedicine safetypharmacopeiaРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00005-21-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121021800098-4)The study reported in this publication was carried out as part of a publicly funded research project № 056-00005-21-00 and was supported by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products (R&D public accounting No. 121021800098-4)ReferencesСамбукова ТВ, Овчинников БВ, Ганапольский ВП, Ятманов АН, Шабанов ПД. Перспективы использования фитопрепаратов в современной фармакологии. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2017;15(2):56–63. https://doi.org/10.17816/RCF15256-63Sambukova TV, Ovchinnikov BV, Ganapolsky VP, Yatmanov AN, Shabanov PD. Prospects for phytopreparations (botanicals) use in modern pharmacology. Obzory po klinicheskoy farmakologii i lekarstvennoy terapii = Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2017;15(2):56–63 (In Russ.) https://doi.org/10.17816/RCF15256-63Bhardwaj S, Verma R, Gupta J. Challenges and future prospects of herbal medicine. Int Res Med Health Sci. 2018;1(1):12–5.Bhardwaj S, Verma R, Gupta J. Challenges and future prospects of herbal medicine. Int Res Med Health Sci. 2018;1(1):12–5.Бойко НН, Бондарев АВ, Жилякова ЕТ, Писарев ДИ, Новиков ОО. Фитопрепараты, анализ фармацевтического рынка Российской Федерации. Научный результат. Медицина и фармация. 2017;3(4):30–8. https://doi.org/10.18413/2313-8955-2017-3-4-30-38Boyko NN, Bondarev AV, Zhilyakova ET, Pisarev DI, Novikov OO. Phytodrugs, analysis of Russian Federation pharmaceutical market. Nauchnyj rezul’tat. Medicina i farmaciya = Research Result. Medicine and Pharmacy. 2017;3(4):30–8 (In Russ.) https://doi.org/10.18413/2313-8955-2017-3-4-30-38Ших ЕВ, Булаев ВМ, Демидова ОА, Сокова ЕА. Взаимодействие биологически активных веществ лекарственных растительных препаратов с другими фармакотерапевтическими средствами. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2016;(4):48–52.Shikh EV, Bulaev VM, Demidova OA, Sokova EA. Interactions of bioactive substances in herbal medicinal products with other pharmacotherapeutics. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy stredstv meditsinskogo primeneniya = The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2016;(4):48–52 (In Russ.)Чуппин AB, Листов СА, Филиппова НВ, Петров НВ. Влияние антропогенных факторов на лекарственное сырье: наукометрический анализ исследований. В кн.: Экологические аспекты в фармации. Тезисы докладов. М.; 1990. С. 81.Chuppin AV, Listov SA, Filippova NV, Petrov NV. Influence of anthropogenic factors on medicinal raw materials: scientometric analysis of research. In: Ecological aspects in pharmacy. Theses. Moscow; 1990. P. 81 (In Russ.)Щукин ВМ, Кузьмина НЕ, Швецова ЮН, Лутцева АИ. Сравнительный анализ содержания тяжелых металлов и мышьяка в различных лекарственных формах растительных препаратов российского фармацевтического рынка. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2020;10(1):41–50. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2020-10-1-41-50Shchukin VM, Kuz’mina NE, Shvetsova YuN, Luttseva AI. Comparative analysis of heavy metal and arsenic content in various herbal dosage forms marketed in Russia. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy stredstv meditsinskogo primeneniya = The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2020;10(1):41–50 (In Russ.) https://doi.org/10.30895/1991-2919-2020-10-1-41-50Миронов АН, Сакаева ИВ, Саканян ЕИ, Корсун ЛВ, Мочикина ОА. Современные подходы к вопросу стандартизации лекарственного растительного сырья. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2013;(2):52–6.Mironov AN, Sakaeva IV, Sakanyan EI, Korsun LV, Mochikina OA. Current approaches to standartization of herbal substances. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy stredstv meditsinskogo primeneniya = The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2013;(2):52–6 (In Russ.)Акамова АВ, Немятых ОД, Наркевич ИА. Многовекторный маркетинговый анализ российского рынка фитопрепаратов. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017;(4):276–80.Akamova AV, Nemyatykh OD, Narkevich IA. Multiple view marketing analysis of the Russian plant-based drugs market. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug Development and Registration. 2017;(4):276–80 (In Russ.)Izzo AA, Hoon-Kim S, Radhakrishnan R, Williamson EM. A critical approach to evaluating clinical efficacy, adverse events and drug interactions of herbal remedies. Phytother Res. 2016;30(5):691–700. https://doi.org/10.1002/ptr.5591Izzo AA, Hoon-Kim S, Radhakrishnan R, Williamson EM. A critical approach to evaluating clinical efficacy, adverse events and drug interactions of herbal remedies. Phytother Res. 2016;30(5):691–700. https://doi.org/10.1002/ptr.5591Булаев ВМ, Ших ЕВ, Сычев ДА. Безопасность и эффективность лекарственных растений. М.: Практическая медицина; 2013.Bulaev VM, Shikh EV, Sychev DA. Safety and efficacy of medicinal plants. Moscow: Prakticheskaya meditsina; 2013 (In Russ.)Саканян ЕИ, Шемерянкина ТБ, Малкина ЮК, Лякина МН, Постоюк НА. Современные подходы к оценке эффективности и безопасности лекарственных средств растительного происхождения в России и за рубежом. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2015;(1):35–9.Sakanyan EI, Shemeryankina TB, Malkina YuK, Lyakina MN, Postoyuk NA. Modern approaches to herbal preparations efficacy and safety assessment in Russia and abroad. Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy stredstv meditsinskogo primeneniya = The Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2015;(1):35–9 (In Russ.)Filipiak-Szok A, Kurzawa M, Szłyk E. Determination of toxic metals by ICP-MS in Asiatic and European medicinal plants and dietary supplements. J Trace Elem Med Biol. 2015;30:54–8. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2014.10.008Filipiak-Szok A, Kurzawa M, Szłyk E. Determination of toxic metals by ICP-MS in Asiatic and European medicinal plants and dietary supplements. J Trace Elem Med Biol. 2015;30:54–8. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2014.10.008Rahman Z, Singh VP. Bioremediation of toxic heavy metals (THMs) contaminated sites: concepts, applications and challenges. Environ Sci Pollut Res Int. 2020;27(22):27563–81. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08903-0Rahman Z, Singh VP. Bioremediation of toxic heavy metals (THMs) contaminated sites: concepts, applications and challenges. Environ Sci Pollut Res Int. 2020;27(22):27563–81. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08903-0Черных НА, Баева ЮИ. Тяжелые металлы и здоровье человека. Вестник РУДН. 2004;(1):125–34.Chernykh NA, Baeva YuI. Heavy metals and person health. Vestnik RUDN = Bulletin of Peoples’ Friendship University of Russia. 2004;(1):125–34 (In Russ.)Levander OA, Cheng L, eds. Micronutrient interactions: Vitamins, minerals, and hazardous elements. New York: New York Academy of Sciences; 1980.Levander OA, Cheng L, eds. Micronutrient interactions: Vitamins, minerals, and hazardous elements. New York: New York Academy of Sciences; 1980.Рыспекова НН, Нурмухамбетов АН, Балабекова МК, Аканов АА. Металлотионеины и их роль в адаптации к действию повреждающих факторов. Вестник КазНМУ. 2014;(1):298–303.Ryspekova NN, Nurmuhambetov AN, Balabekova MK, Akanov AA. Metallothioneins and their role in adaptation to the action of damaging factors. Vestnik KazNMU = Bulletin of KazNMU. 2014;(1):298–303 (In Russ.)Pratush A, Kumar A. Hu Z. Adverse effect of heavy metals (As, Pb, Hg, and Cr) on health and their bioremediation strategies: a review. Int Microbiol. 2018;21(3):97–106. https://doi.org/10.1007/s10123-018-0012-3Pratush A, Kumar A. Hu Z. Adverse effect of heavy metals (As, Pb, Hg, and Cr) on health and their bioremediation strategies: a review. Int Microbiol. 2018;21(3):97–106. https://doi.org/10.1007/s10123-018-0012-3Kumar N, Kulsoom M, Shukla V, Kumar D, Kumar PS, Tiwari J, Dwivedi N. Profiling of heavy metal and pesticide residues in medicinal plants. Environ Sci Pollut Res Int. 2018;25(29):29505– 10. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2993-zKumar N, Kulsoom M, Shukla V, Kumar D, Kumar PS, Tiwari J, Dwivedi N. Profiling of heavy metal and pesticide residues in medicinal plants. Environ Sci Pollut Res Int. 2018;25(29):29505– 10. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2993-zYang CM, Chien MY, Chao PC, Huang CM, Chen CH. Investigation of toxic heavy metals content and estimation of potential health risks in Chinese herbal medicine. J Hazard Mater. 2021;412:125142. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125142Yang CM, Chien MY, Chao PC, Huang CM, Chen CH. Investigation of toxic heavy metals content and estimation of potential health risks in Chinese herbal medicine. J Hazard Mater. 2021;412:125142. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125142Simmons-Willis TA, Koh, AS, Clarkson TW, Ballatori N. Transport of a neurotoxicant by molecular mimicry: the methylmercury-L-cysteine complex is a substrate for human L-type large neutral amino acid transporter (LAT) 1 and LAT2. Biochem J. 2002;367:239–46. https://doi.org/10.1042/bj20020841Simmons-Willis TA, Koh, AS, Clarkson TW, Ballatori N. Transport of a neurotoxicant by molecular mimicry: the methylmercury-L-cysteine complex is a substrate for human L-type large neutral amino acid transporter (LAT) 1 and LAT2. Biochem J. 2002;367:239–46. https://doi.org/10.1042/bj20020841Шинетова ЛЕ, Бекеева СА. Современные представления о влиянии различных форм ртути на организм. Вестник КазНМУ. 2017;(1):370–4.Shinetova LE, Bekeeva SA. Current understanding of the effects of various forms of mercury on the body. Vestnik KazNMU = Bulletin of KazNMU. 2017;(1):370–4 (In Russ.)Кошкина ВС, Котляр НН, Котельникова ЛВ, Долгушина НА. Клинико-токсикологическая характеристика свинца и его соединений. Медицинские новости. 2013;(1):20–5.Koshkina VS, Kotlyar NN, Kotelnikova LV, Dolgushina NA. Clinical and toxicological properties of lead and its compounds. Meditsinskie novosti = Medical News. 2013;(1):20–5 (In Russ.)Островская СС. Токсические эффекты кадмия. Вiсник проблем бiологii i медицини. 2014;3(2):33–7.Ostrovskaya SS. Toxic effects of cadmium. Visnyk problem biologii i meditsini = Bulletin of Problems of Biology and Medicine. 2014;3(2):33–7 (In Russ.)Wagner DD, Frenette PS. The vessel wall and its interactions. Blood. 2008;111(11):5271–81. https://doi.org/10.1182/blood-2008-01-078204Wagner DD, Frenette PS. The vessel wall and its interactions. Blood. 2008;111(11):5271–81. https://doi.org/10.1182/blood-2008-01-078204Bhatnagar A. Environmental cardiology: studying mechanistic links between pollution and heart disease. Circ Res. 2006;99(7):692–705. https://doi.org/10.1161/01.res.0000243586.99701.cfBhatnagar A. Environmental cardiology: studying mechanistic links between pollution and heart disease. Circ Res. 2006;99(7):692–705. https://doi.org/10.1161/01.res.0000243586.99701.cfОсипов АН, Сыпин ВД. Влияние ионов тяжелых металлов на ДНК-белковые сшивки в клетках головного мозга облученных мышей. В кн.: II Съезд биофизиков России. Тезисы докладов. Т. 3. М.; 1999. С. 827.Osipov AN, Sypin VD. Effect of heavy metal ions on DNA-protein cross-links in brain cells of irradiated mice. In: II Congress of Biophysicists of Russia. Theses. Vol. 3. Moscow; 1999. P. 827 (In Russ.)Щукин ВМ, Кузьмина НЕ, Ерина АА, Яшкир ВА, Меркулов ВА. Сравнительный анализ содержания тяжелых металлов, алюминия и мышьяка в бурых водорослях различного происхождения. Химико-фармацевтический журнал. 2018;52(7):30–6. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2018-52-7-30-36Shchukin VM, Kuz’mina NE, Erina AA, Yashkir VA, Merkulov VA. Comparative analysis of the content of heavy metals, aluminium and arsenic in brown algae of various origins. Pharm Chem J. 2018;52(7):627–34] https://doi.org/10.1007/s11094-018-1872-8Щукин ВМ, Жигилей ЕС, Ерина АА, Швецова ЮН, Кузьмина НЕ, Лутцева АИ. Валидация методики определения ртути, свинца, кадмия и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных средствах на связанной плазмой. Химико-фармацевтический журнал. 2020;54(9):57–64. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2020-54-9-57-64Shchukin VM, Zhigiley ES, Erina AA, Shvetsova YuN, Kuz’mina NE, Luttseva AI. Validation of an ICP-MS method for the determination of mercury, lead, cadmium, and arsenic in medicinal plants and related drug preparations. Pharm Chem J. 2020;54(9):968–76 https://doi.org/10.1007/s11094-020-02306-8Ловкова МЯ, Рабинович АМ, Пономарева СМ, Бузук ГН, Соколова СМ. Почему растения лечат. М.: Наука, 1990.Lovkova MYa, Rabinovich AM, Ponomareva SM, Buzuk GN, Sokolova SM. Why plants are treated. Moscow: Nauka, 1990 (In Russ.)Sarma H, Deka S, Deka H, Saikia RR. Accumulation of heavy metals in selected medicinal plants. Rev Environ Contam Toxicol. 2011;214:63–86. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-0668-6_4Sarma H, Deka S, Deka H, Saikia RR. Accumulation of heavy metals in selected medicinal plants. Rev Environ Contam Toxicol. 2011;214:63–86. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-0668-6_4Пелихович ЮВ, Бегдай ИВ, Харин КВ, Цесарь ТА. Аккумуляция тяжелых металлов в лекарственных растениях и оценка рисков при их употреблении. Наука. Инновации. Технологии. 2020;4:171–83.Pelikhovich YuV, Begday IV, Kharin KV, Tsesar TA. Heavy metal accumulation in medicinal plants and risk assessment. Nauka. Innovatsii. Tekhnologii = Science. Innovations. Technologies. 2020;4:171–83 (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.