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磨盘草微量元素的初级形态分析
作者:张燕,张洪斌,陈忠荫,林伟,胡海强    
作者单位:琼州学院,海南 五指山 572200

《时珍国医国药》 2010年 第5期

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       【摘要】 
       目的对磨盘草微量元素的初级形态进行分析。方法用电感耦合等离子体质谱法测定了磨盘草中Ca,Mg,Zn,Fe,Mn,Cu,Ni,Cr的含量,并进行了初级形态研究。结果初级形态结果表明,8种元素在原药中的含量特征如下:Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu>Ni>Cr;总提取率中Mg超过了50%,其次是Ni(39.05%),其他元素均在35%以下;各元素残留率中,Zn、Cu、Ca的头煎残留率最高(86.48%,80.63%,80.54%),Mg的头煎残留率最低(60.08%);Cu的颗粒吸附率最高。结论为进一步探讨磨盘草微量元素与药效之间的关系提供了参考依据。
       【关键词】  磨盘草; 微量元素; 初级形态
       Analysis of Primary Speciation of Trace Elements in Abutilon indicum (L.) Sweet
       
       ZHANG Yan, ZHANG Hongbin, CHEN Zhongyin, LIN Wei, HU Haiqiang
       Qiongzhou College, Wuzhishan, Hainan 572200, China
       Abstract:ObjectiveTo analyze the primary speciation of trace elements in Abutilon indicum (L.) Sweet. MethodsThe contents of Ca, Mg, Zn, Fe, Mn, Cu, Ni and Cr of Abutilon indicum (L.) Sweet were determined by ICP-MS,and their primary speciation was studied. ResultsThe results of primary speciation showed that the content characters of eight trace elements in primary sample were as follows: Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu>Ni>Cr. The total extraction rate of Mg was more than 50% , the next was Ni (39.05%) and those of the rest elements were less than 35%. The first decocted residual rates of Zn, Cu and Ca were higher (86.48%,80.63% and 80.54%) than those of other elements, the first decocted residual rate of Mg was the least(60.08%). The absorption rate of Cu was the highest . ConclusionThe study provides reference information for further study of the relationship between the trace element and the medicine efficacy in Abutilon indicum (L.) Sweet.
       Key words:Abutilon indicum (L.) Sweet;  Trace elements;  Primary speciation
       
       研究和开发中草药内的微量元素是现代中医临床的重要课题。现代研究表明,中草药中的微量元素的含量与形态影响其药理、毒理、生物学活性和生物利用率[1], 因此对元素作用的研究,不但要对元素的总量进行分析,更重要的是对元素的存在形态进行研究[2]。磨盘草Abutilon indicum (L.) Sweet为锦葵科苘麻属植物,为一年生或多年生亚灌木状草本,全草入药。甘淡平,疏风清热、益气通窍、祛痰、利尿,用于治疗感冒、久热不退、流行性腮腺炎、耳鸣、耳聋、肺结核、小便不利。全草含有萜类、甾类、酚类、黄酮苷、氨基酸、有机酸和糖等。生于砂地、旷野或路旁,分布于广西、广东、海南、贵州、云南、福建、台湾等地[3]。目前对磨盘草的研究集中在药理作用、化学成分方面[4,5],而对磨盘草微量元素形态分析的研究未见报道。因此,本研究结合中草药中微量元素形态分析的层次模式,用ICP-MS法对磨盘草的8种微量元素进行了初级形态分析,计算了有关形态分析参数,为磨盘草药效功能的进一步的开发与利用、探究微量元素的含量和形态与药效之间的关系提供科学依据。
       1  器材
       1.1  仪器X7型电感耦合等离子体质谱仪(美国热电公司);1810-B型石英双重纯水蒸馏器(上海雷磁仪器厂);FA1604型电子天平(上海天平仪器厂);TG16台式高速离心机(湖南仪器仪表总厂离心机厂);SKP-01电热恒温干燥箱(湖北省黄石市医疗器械厂);0.45 μm滤膜(上海市新亚净化器件厂)。
         试验中所用玻璃器皿均用10% HNO3浸泡清洗。
       1.2  试剂HNO3,HClO4均为优级纯;实验水均为二次蒸馏水;镁、钙、铁、锌、铬、锰、镍、铜标准储备液(浓度均为100 mg·L-1),使用时配制至所需浓度。
       1.3  材料磨盘草(采自五指山市文化村),经琼州学院生命科学系林伟教授鉴定为磨盘草Abutilon indicum (L.) Sweet全草。
       2  方法
       2.1  样品制备
       2.1.1  干样的制备 将磨盘草用二次蒸馏水洗净,置于60℃烘箱中烘干至恒重,在药物粉碎机上粉碎,过40目筛,得到原药样品。
       2.1.2  煎液制备将原药样品准确称取50 g(原药A)置于烧杯中加二次蒸馏水250 ml,浸泡1 h,煮沸,然后用文火保持微沸40 min。稍冷,用4层纱布滤拧,再用约20 ml热二次蒸馏水淋洗3次,滤液浓缩后定容于50 ml容量瓶中,得到头煎残渣B和相当于原药1.00 g·ml-1头煎液C。
           
       残渣B烘干称重,1/5留着用于直接测试的头渣B试样。另4/5加二次蒸馏水100 ml,煮沸,文火保持微沸30 min,用纱布过滤同前操作,得残渣D及二煎液E。E浓缩定容于40 ml(E为相当于原药1.00 g·ml-1二煎液)。将残渣D烘干称重,作为测定的二煎残渣D试样。
        
       取C、E溶液各25 ml,充分混匀,高速离心之后,离心液用0.45 μm微孔滤膜抽滤,滤液为F (相当于原药0.50 g·ml-1 ),即可溶态。离心及滤膜上残渣烘干,准确称重,得到用于测试的颗粒物G试样。
       2.2  样品分析
       2.2.1  测定条件 以镁、钙、铁、锌、铬、锰、镍、铜等8种元素,浓度分别为0,20,50,100 μg·l-1的混合标准系列溶液,按ICP-MS仪器的优化工作参数(见表1),测定信号强度,建立各元素的标准工作曲线。表1  ICP-MS工作参数(略)
       2.2.2  样品测定准确称取原药A、残渣B、D、颗粒物G各0.5 g置于50 ml烧杯中,另取C10.00 ml、E10.00 ml分别浓缩至5ml。在A、B、D 和G,浓缩的C、E中分别加入混合酸(HNO3∶HClO4 = 4∶1) 20 ml,放置过夜,在电炉上消化,加热先产生棕色烟雾再蒸发至白烟冒尽,溶液澄清透亮近干,加入2%HNO3,冷却,转移至50ml容量瓶中,定容备用。按工作条件用电感耦合等离子体质谱法测定元素含量。
       3  结果
       3.1  分析方法的精密度和准确度采用ICP-MS建立的分析方法,标准曲线的线性相关系数为0.999 7~1.000 0之间。该方法测定磨盘草中微量元素含量的RSD为0.3%~4.8%。该方法测定了国家一级标准物质灌木枝叶(GBW07603)中微量元素含量,回收率在89.2%~110.6%之间。由此可见,实验所建立的分析方法线性好,精密度高,可靠性好。表2  磨盘草浸出情况(略)
       3.2  药物浸出情况按初级形态分析流程得到的头渣B、二渣D和颗粒物G烘干称重,得到磨盘草浸出结果如表2所示。其中:
           
       头煎浸出率(%) =(WA-WB)/ WA×100%
        
       总浸出率(%)=(WA-WD)/WA×100%
       3.3  初级形态分析
       3.3.1  初级形态测定结果在测出磨盘草原药中微量元素种类和含量的基础上,再测定按初级形态分析流程制备的试样中各成分的含量。结果见表3。表3  初级形态分析测定结果(略)
       3.3.2  形态分析参数根据周天泽对形态分析的探讨[6],各形态分析参数导出如下:令Wi、Pi(i=A、B......G)分别表示某级份的总重量及某元素在该级份中的含量。
        
       头煎提取率T1= (WC×PC)/(WA×PA)×100%;二煎提取率T2= (WE×PE)/(WA×PA)×100%;头煎残留率L1= (WB×PB)/(WA×PA)×100%;二煎残留率L2= (WD×PD)/(WA×PA)×100%;颗粒吸附率U=(WG×PG)/(WA×PA)×100%;总提取率T = T1+T2;头煎浸留比Q1= T1/L1;二煎浸留比Q2= T2/L2;总浸留比Q = T/L2。
         本实验固体级份单位为g,液体级份体积以ml计,含量单位均为μg/g或μg/ml。同时根据物料平衡,T1+L1=T1+T2+L2=100%。由形态分析结果算出有关参数见表4。表4  初级形态分析参数(略)
       4  讨论
       
       
       初级形态分析目的是探讨中草药服用剂型中哪些元素在发挥作用。中药水煎液(汤剂)是传统常用剂型,水煎液中微量元素的含量才是实际服入的量,因此研究中药水煎液中微量元素的存在形态对探讨中药真正的有效成分及药理作用具有重要意义。从表3的结果可见,8种元素在原药、渣和煎汁中的含量差别很大。其总含量特征如下:Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu>Ni>Cr,说明中草药中不同元素具有一定比例,处于一个相对的元素平衡体系中。和原药相比,除镁外,其他元素头渣和二渣的含量均大于原药含量,表明这些元素以某种结合形态吸附在渣体中不易浸出,相应镁更易浸出。在表3的结果中,所有元素的颗粒物浓度均较大,说明它们明显吸附于胶体上。从颗粒物来看,钙、镁、铁的浓度较高,可能与它们水解产生的沉淀吸附在颗粒上有关。
        
       形态分析参数在于对形态作出定量的表征,反映某一元素在药渣及煎汁中的不同分布,各参数中以提取率和浸留比最重要。提取率表示该药的实际服用部分,是其药效或毒性的作用量,所以水煎液中微量元素提取率是制定中药剂量或考察其毒性的重要依据。浸留比则为该元素发挥药效的标度,浸留比最大的元素,可以认为是该药中作用最大的元素[6]。表4表明,各元素头煎提取率虽然都高于二煎提取率,但二煎提取率仍然较大,说明传统中药煎煮方式(一般为3次)是有其科学道理的。总提取率中只有Mg超过了50%,其次是Ni(39.05%),其它元素的提取率较低,小于35%。而各元素残留率中,Zn,Cu,Ca的头煎残留率最高,其次是Mn,Fe,Cr,Ni, Mg的头煎残留率最低(60.08%),表明药渣中还有相当多可再利用的微量元素。镁的浸留比最大,说明这8种元素中镁为作用最大元素或是最特征的元素。颗粒吸附率最大的是铜,其次是锰、铁,可能与其水解有关。
        
       研究磨盘草微量元素的初级形态,可为进一步探讨磨盘草微量元素与药效之间的关系提供依据。
       【参考文献】
           [1]弓晓峰,谢明勇,杨妙峰,等.黑灵芝中微量元素的形态分布[J].理化检验·化学分册,2005,41(7):461.
       
       [2]胡雪梅,郭荣辉,李 晖. 川芎中锌、锰、铁、钙、镁元素的次级形态分析[J].微量元素与健康研究, 2005, 22(1): 16.
       
       [3]中华本草编委会. 中华本草(第14卷)[M]. 上海:上海科学技术出版社,1999:336.
       
       [4]刘娜,贾凌云,孙启时. 中药磨盘草的化学成分[J].沈阳药科大学学报,2009,26(3):196.
       
       [5]Matlawska I,Sikorska M. Flavonoid compounds in the flowers of Abutilon indicum (L.)Sweet (Malvaceae)[J].Acta Poloniae Pharmaceutica,2002,59(3):227.
       
       [6]周天泽. 中草药微量元素形态分析的几个问题[J].中草药,1990,21(10):37.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)