중금속 오염 즉, 비중 5 이상의 금속에 의한 수질, 토양, 대기, 식품 약재 등의 오염은 생태환경과 사람의 건강에 악영향을 미치고 있다. 따라서 각 국가들에서는 중금속 오염에 대한 규제를 강화하고 있다. 중국에서도 카드뮴 쌀 파문에 이어 농경지, 중약재(한약재) 등 중금속 오염이 심각해짐에 따라 대응책들이 쏟아지고 있다. 

이런 가운데 최근 중국 과학원 산하 허베이(合肥)물질과학연구원 지능연구소에서 나노 복합 소식자를 연구 개발하였다. 이 나노 복합 소식자를 활용하면 샘플 중에서 동(銅) 이온을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 ‘염색된 중약재’ 중의 구리잔류량도 현장에서 식별할 수 있다. 이 연구 성과는 이미 미국 화학협회에서 발행하는 ‘분석 화학’ 학술지에 발표되었다. 

동(銅)은 인체 건강에 없어는 안 될 영양소이자 인체기관의 발육과 기능에 중요한 영향을 미친다. 그러나 동을 과다하게 섭취할 경우 단백질 변형이 생겨 생리 활성 상실 및 질병을 유발하게 된다. 

최근 들어 불법 업체들은 중약재의 색깔을 선명하게 하여 좋은 값에 팔기 위해 구리염이 함유된 소재를 이용하여 중약재에 염색과 무게를 증가시켜 독이 함유된 ‘독약 캡슐’을 만들어내고 있다. 

염색된 중약재는 ‘눈으로 보고, 손으로 만져보며, 코로 냄새를 맡아 보고 입으로 맛을 보며, 물로 시험해 보고 불로 태워’보는 전통적인 방법으로는 식별하기 매우 어렵다. 이에 따라 연구진은 중약재의 안전성을 빠르게 식별하는 것을 목표로, 두 개 다른 파장(波長)의 양자점을 공유 결합(Covalent)에 통과시켜 중약재 중의 미량 동을 식별할 수 있는 나노 하이브리드(Nano hybrid) 형광 소식자를 획득했다. 이 형과 소식자는 동(銅) 이온을 빠르게 식별할 수 있다. 

동(銅)이온은 다른 양자점 발사에 무효과가 차이를 보이기 때문에 형광신호를 녹색에서 붉은 색으로 변화시킬 수 있다. 연구진은 이러한 현상을 이용하여 형광 소식자를 동이 염색된 중약재에 떨군 다음 자외선 등을 빚추면 구리염으로 염색된 중약재와 염색되지 않은 중약재에서 확연히 다른 색깔이 나타난다. 

실험결과에서도 위와 같은 방법이 전통적인 원자 발사 스펙트럼보다 더 정확하다는 것이 입증되었을 뿐만 아니라 대형 기기 등의 필요없이 눈으로 직접 빠르게 관측할 수 있다. 이 연구 결과는 약품 안전 및 식품 안전 분야에서 많이 사용될 것으로 전망된다. 

한편, 중약재 중금속 함유량 기준치 초과 여부가 중약재 수출입에 중요한 영향을 미친다. 현재 세계 각국은 중약재와 중약(한약)의 수입에서 중금속 함량에 대한 요구가 매우 높다. 예를 들면 싱가포르는 중약재 중에 아연 함량이 20ppm, 수은 함량이 0.5ppm, 동 함량이 159ppm보다 낮아야 한다는 규정을 세웠다. 미국도 수은, 아연이 함유된 중약재와 중약 판매를 금지시키고 있다. 이와 함께 중국도 중약재를 사용한 주사제 중의 중금속 함량이 0.15ppm을 넘지 말아야 한다는 규정을 제정했다. 

[출처 : KISTI 미리안(http://mirian.kisti.re.kr) 『글로벌동향브리핑(GTB)』2013. 08. 02]