人体微量元素检测市场分析论文

磨盘草微量元素的初级形态分析 收费毕业论文 [2010-08-23 04:14] 4 作者：张燕，张洪斌，陈忠荫，林伟，胡海强 【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：CaMg - 作者：张燕，张洪斌，陈忠荫，林伟，胡海强【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（），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（，，)，Mg的头煎残留率最低()；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 () and those of the rest elements were less than 35%. The first decocted residual rates of Zn, Cu and Ca were higher ( and ) than those of other elements, the first decocted residual rate of Mg was the least(). 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.) 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 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）； 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。 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。 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 样品制备 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。 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 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 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 μm微孔滤膜抽滤，滤液为F (相当于原药 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。 样品分析 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） 样品测定准确称取原药A、残渣B、D、颗粒物G各 g置于50 ml烧杯中，另取 ml、 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 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 7～ 0之间。该方法测定磨盘草中微量元素含量的RSD为～。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～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。 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% 初级形态分析 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） 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（），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（），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.

微量元素是人体内不可缺少的营养物质之一，缺乏它们有可能导致多种疾病的生成。如缺铁可以导致铁贫血症；缺碘有可能导致地方性甲状腺肿等。而适量摄取微量元素可预防癌症、心脏病、骨质疏松症、龋齿等。目前被确定对人体有益且必需摄取的微量元素有14种，包括：铁、铜、锌、锰、铬、钴、钒、锡、镍、钼、碘、氟、锡、硅。当体内进行各种生理活动或者人们参加外界运动时，它们都起到了不同的作用，并且对维护人体的健康至关重要。1.微量元素的生理功能微量元素通过参与人体内的新陈代谢、各种生物和化学反应等，维持机体正常生理活动，例如促进多种酶的合成，并且增强酶的活性，而酶是机体进行各种活动、维持生命运动的基础。此外它们还具有抑制自由基、抵抗氧化、参与激素合成、进行信息传递、维持细胞生命力以及人体感官功能的正常发挥等作用。2.微量元素与健康的关系微量元素对维护人体的健康很重要，如果摄取不当就会导致各种疾病的生成，严重时还会危及生命。例如铁具有造血功能，严重缺乏就有可能患有各种贫血症；锌能够促进酶的合成，并且参与多种生理活动等，儿童缺乏它会严重阻碍生长发育，孕妇缺乏它会导致流产、胎儿畸形等；碘能够调节甲状腺激素分泌，严重缺乏时会导致甲状腺肿大疾病的生成……3.微量元素的食物来源微量元素的存在范围十分广泛，动物性食品和植物性食品中都含有微量元素。如大米、小米、小麦、玉米等天然谷物；菠菜、萝卜、生菜、黄瓜、芹菜等蔬菜；苹果、甜橙、哈密瓜、西瓜等水果；杏仁、榛子、核桃、松子等坚果；鱼类、虾、蟹等水产品；还有动物肝脏和肉类等食物。只是它们的微量元素含量和种类有所区别罢了。因此，人们在日常饮食中应学会合理、均衡搭配食物，获取充足的微量元素，以保障身体健康。由于微量元素与人体关系的研究一步步地深入，生命科学有了长足的进展。以前原因不明的不治之症，通过微量元素的研究找出了病因。四大地方病--甲状腺肿大、克山病、大骨节病、氟骨病，均与微量元素的短缺或过量有关。严重威胁人类生命的三大病种--心脏病、脑血管意外、癌症也与微量元素有关。此外，食管癌、鼻咽癌、肝癌高发区具有明显地理分布的特点，也与当地的土壤、水中缺少某种微量元素有关。人的生长发育最快的时期是胚胎期、婴幼儿时期以及青春期，这时微量元素锌的需要量最大。据1986年公布的数字，我国学龄前儿童2／3缺锌。由于微量元素的不平衡，代谢失调，自由基与过氧化物不能及时清除，使细胞、组织及机体衰老，可导致免疫功能下降，从而诱发各种疾病。此外，微量元素与遗传基因有关。提高人口素质要从遗传基因、胚胎发育抓起。要提高人的工作效率，包括体力劳动和脑力劳动者的工作效率，提高智力水平和思维能力，也要求从食物中的微量元素摄入量达到最佳值，而且各种微量元素之间还要有一个最适宜的比例关系。人体的能量转化是需要催化剂--酶来完成的，酶是生命现象的基础，而酶的活性中心正是微量元素锌在起作用。总之，一个人的一生，从生命形成到终结，每一年龄段的健康状况都与微量元素有关，都需要微量元素的调控。人体的内环境只有保持平衡，才能维持人体的健康。许多地区都开展了中草药的微量元素测试分析工作。中药的机理和疗效都可以从微量元素中找到根据。中医滋阴壮阳等理论很可能就是微量元素在起调控作用。微量元素的研究可以使只知其然而不知其所以然的现象用现代医学的理论加以说明。围绕微量元素与健康这个主题，将微量元素应用于种植业和养殖业也有了一些进展。微量元素作为肥料施用于蔬菜、水果，作为饲料添加剂用于禽畜的饲养，均可以取得增产、减少病害并提高其微量元素的含量的效果。从生物链的观点出发，把无机的微量元素转化为有机的微量元素，更有利于人体的消化吸收。这是一条补给微量元素的最好的途径。大规模地开展这一领域的工作，还需要各有关学科的共同努力。