胡廣林 黃維錢 吳志成 齊江寧

(熱帶生物資源教育部重點實驗室，海南大學(xué)材料與化工學(xué)院，海口 570228)

沉香[1,2]為瑞香科植物白木香含樹脂的木材，系《中國藥典》收載的名貴中藥材之一，也是一種高級香料，在我國主產(chǎn)于海南、云南等地區(qū)。沉香具有行氣止痛、溫中止嘔、納氣平喘、抑制中樞神經(jīng)以及結(jié)核菌生長等作用。白木香現(xiàn)已被列為國家二級瀕危保護植物，藥材價格也相當(dāng)昂貴，市場上曾出現(xiàn)過不少沉香藥材的混偽品[3]。

微量元素圖譜對中藥的鑒定具有重要的應(yīng)用價值，例如，微量元素圖譜已成功用于麻黃[4]、猴頭菇[5]的鑒定。但關(guān)于沉香中礦物質(zhì)元素的測定及微量元素圖譜的研究迄今未見報道；在揮發(fā)油成分方面，國內(nèi)外對沉香藥材進行了不少研究，Wen等[2]、吳志成等[6]分別對沉香揮發(fā)油化學(xué)成分進行了研究，發(fā)現(xiàn)沉香藥材中主要含有α-沉香呋喃，3,3’5,5’-四甲基-2,2’-二呋喃，β-沉香呋喃等成分。

中國食品標(biāo)簽營養(yǎng)素參考值(Nutrient Reference Values, NRV)[7]，是依據(jù)我國居民膳食營養(yǎng)素推薦攝入量(RNI)和適宜攝入量(AI)而制定的，對比較食品及中藥營養(yǎng)素含量水平有較好的參考價值。筆者采用火焰原子吸收光譜法對海南、云南產(chǎn)沉香藥材樣品中的Zn、Fe、Cu、Mn、Ca和Mg 6種礦物質(zhì)元素進行了測定。以沉香為例，將藥材日服用量下礦物質(zhì)攝取量對NRV進行標(biāo)準(zhǔn)化，首次提出并建立了“中藥材的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖”，用于揭示中藥材中礦物質(zhì)的分布特征，從礦物質(zhì)角度為中藥材鑒定提供有效依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

火焰原子吸收分光光度計：TAS-990型，北京普析通用儀器有限公司；

Zn、Fe、Cu、Mn、Mg和Ca 6種標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：濃度均為1 000 μg/mL，均為國家標(biāo)準(zhǔn)溶液；

Zn、Fe、Cu、Mn、Mg和Ca 6種標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度均為50.00 μg/mL，分別準(zhǔn)確移取2.50 mL上述標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于50 mL容量瓶中，用5%(體積分?jǐn)?shù))HNO3溶液定容；

沉香樣品：海南、云南產(chǎn)沉香藥材從?？谑惺袌錾鲜占鶠锳級品，樣品用自來水沖洗干凈后，分別用一次、二次蒸餾水沖洗，晾干，60℃下烘至恒重，粉碎，過380 μm (40目)篩，保存于干燥器中備用。

1.2 實驗方法

藥材的消化及水煎液的制備按文獻[8]進行，儀器測定條件見文獻[9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 工作曲線、檢出限及線性范圍

分別移取50.00 μg/mL Zn、Fe、Cu、Mn、Mg和Ca 6種標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 mL于50 mL容量瓶中，在Ca和Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液中各加入10% Sr(NO3)21.00 mL(其它元素標(biāo)準(zhǔn)溶液不加)，用5%(體積分?jǐn)?shù))HNO3定容，搖勻，得到0.00、 1.00、 2.00、 3.00、 4.00 μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。按1.2儀器工作條件對標(biāo)準(zhǔn)系列進行測定，然后以各元素的吸光度對濃度c(μg/mL)進行線性回歸,得到各元素測定的回歸方程及相關(guān)系數(shù)r見表1。按1.2處理16個空白樣，以3S求出檢出限，列于表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)、檢出限和線性范圍

2.2 方法精密度和準(zhǔn)確度試驗

在已測含量的樣品(原藥、水煎液)中分別加入一定量的Fe、Cu、Zn、Mn、Ca和Mg 6種礦物質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定其回收率及精密度,結(jié)果見表2。6種元素的加標(biāo)回收率為84.25%～104.72%，測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.32%～2.13%，說明用該法測定樣品中礦物質(zhì)元素含量，測定結(jié)果可靠。

表2 回收率與精密度實驗(n=5)

2.3 樣品測定

分別對兩種產(chǎn)地沉香原藥和水煎液中的Fe、Cu、Zn、Mn、Ca和Mg 6種元素進行了5次平行測定，測定結(jié)果見表3。

表3 兩種產(chǎn)地沉香原藥及水煎液中礦物質(zhì)元素含量(n=5，P=0.95)

從表3可以看出，海南產(chǎn)和云南產(chǎn)沉香中均含有豐富的Ca、Mg、Mn、Fe和Zn 5種礦物質(zhì)元素，Cu的含量較少。海南產(chǎn)沉香中礦物質(zhì)元素含量順序為：Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Cu；云南產(chǎn)沉香中礦物質(zhì)含量順序為，Ca>Fe>Mg>Mn>Zn>Cu。通過比較可見，除Cu、Zn差異較小外，其它元素的含量都有較大差異。海南產(chǎn)沉香中Ca、Mg、Mn的含量分別約是云南產(chǎn)沉香中相應(yīng)元素的2倍, 而云南產(chǎn)沉香中Fe的含量約是海南產(chǎn)沉香的4.6倍。此外，從表3還可以看出，海南產(chǎn)和云南產(chǎn)沉香藥材中各元素的溶出率有所不同。云南產(chǎn)沉香中各元素的溶出率均比海南產(chǎn)沉香高，如海南產(chǎn)沉香中Fe的溶出率為4.83%，而云南產(chǎn)沉香中Fe的溶出率為34.68%，相差很大；兩產(chǎn)地沉香Mn的溶出率相差約1倍(以云南沉香為高)，而溶出量卻幾乎相等。

2.4 礦物質(zhì)元素NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖

在實際樣品中，礦物質(zhì)元素(宏量元素、微量元素)的含量水平相差懸殊，可高達3～4個數(shù)量級，直接在直角坐標(biāo)系中繪制微量元素圖譜存在表示上的困難。因此，實際研究中常需要對樣品中微量元素含量數(shù)據(jù)進行適當(dāng)處理后繪圖，以便通過微量元素圖譜揭示微量元素的分布特征。例如，胡廣林等人[10]對微量元素含量數(shù)據(jù)取對數(shù)后，在半對數(shù)坐標(biāo)系中繪制了中藥材巴戟天及其水煎液微量元素分布模式圖。?？酥艿热薣11]在產(chǎn)奶牛與膽汁引流熊的毛發(fā)及血液微量元素圖譜比較研究中，將所測微量元素含量低的擴大相應(yīng)的倍數(shù)，含量高的縮小相應(yīng)的倍數(shù)，以縮小元素含量間的差別，然后繪制微量元素圖譜。

筆者以中國食品標(biāo)簽營養(yǎng)素參考值(NRV)作為標(biāo)準(zhǔn)，提出一種新的中藥材微量元素分布特征圖譜，即“日服用量下中藥材的礦物質(zhì)元素NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖”(簡稱為“中藥材的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖”)，用于表示中藥材樣品中礦物質(zhì)元素的分布特征。

中藥材的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖，可在EXCEL軟件中繪制，繪制步驟為：獲取樣品中礦物質(zhì)含量數(shù)據(jù)；將礦物質(zhì)含量對NRV進行標(biāo)準(zhǔn)化，即計算在日服用量下礦物質(zhì)的中國營養(yǎng)素參考值百分比(礦物質(zhì)NRV%)；以礦物質(zhì)NRV%為縱坐標(biāo)，以元素符號(按原子序數(shù)大小排列)標(biāo)記橫坐標(biāo)(元素分類軸)，繪制折線圖；添加“礦物質(zhì)NRV%”數(shù)據(jù)誤差線。其中礦物質(zhì)NRV%按(1)式計算：

(1)

式中：NRV%——日服用量下礦物質(zhì)的中國營養(yǎng)素參考值；

c——樣品中各礦物質(zhì)的含量，μg/g；

m——日服用量，g/d；

NRV(CNS-2005)——中國營養(yǎng)素參考值，μg/d。

對海南、云南產(chǎn)沉香樣品，按照前述步驟分別繪制出原藥和水煎液的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式，分別見圖1、圖2。圖1中日服用量[12]為1.0 g；圖2中日服用量[12]為4.5g

圖1 兩種產(chǎn)地沉香原藥的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖

圖2 兩種產(chǎn)地沉香水煎液的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖

由圖1、圖2可見，無論對原藥還是水煎液，海南產(chǎn)和云南產(chǎn)沉香的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖間都存在明顯差別。海南產(chǎn)沉香原藥和水煎液中Mn元素礦物質(zhì)NRV%最大，分別達到16.8%、23.5%，說明在日服用量(對丸、散劑按1.0 g藥材計，對水煎劑按4.5 g藥材計)下使用海南產(chǎn)沉香藥材時，隨丸、散劑或水煎液進入體內(nèi)的Mn分別占礦物質(zhì)營養(yǎng)素參考值的16.8%、23.5%。由此表明，在考察的6種礦物質(zhì)元素中，海南產(chǎn)沉香藥材主要給予人體Mn元素，即對沉香使用者，海南產(chǎn)沉香藥材是微量元素Mn的一種重要來源；云南產(chǎn)沉香的原藥和水煎液中Fe、Mn兩元素的礦物質(zhì)NRV%較大，分別達到11.4%、20.4%，表明使用云南產(chǎn)沉香藥材時，可從中攝取可觀量的Fe、Mn，因此對沉香使用者，云南產(chǎn)沉香藥材是微量元素Fe、Mn的一種重要來源。此外，云南產(chǎn)沉香原藥Mn的NRV%明顯低于Fe的NRV%，也遠低于海南產(chǎn)沉香原藥Mn的NRV%(見圖1)；而其水煎液中Mn的NRV%明顯高于Fe的NRV%，且與海南產(chǎn)沉香水煎液接近(見圖2)，這是由于云南沉香中Mn元素溶出率(61.67%)遠高于Fe元素溶出率(34.68%)所致。

3 結(jié)論

(1)海南產(chǎn)沉香中Ca、Mg、Mn分別約是云南產(chǎn)沉香中Ca、Mg、Mn的2倍，而云南產(chǎn)沉香中的Fe約是海南產(chǎn)沉香的4.6倍。

(2)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖，能夠直觀表示海南產(chǎn)和云南產(chǎn)沉香藥材中礦物質(zhì)元素的分布特征。通過比較兩產(chǎn)地沉香原藥或水煎液礦物質(zhì)的NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖，說明產(chǎn)地不同，沉香藥材礦物質(zhì)元素分布特征不同，進而說明礦物質(zhì)的NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖能為沉香藥材鑒定提供一種有效依據(jù)。如果將礦物質(zhì)的NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖與揮發(fā)油GC指紋圖譜[6]聯(lián)用鑒定沉香藥材，可保障鑒定結(jié)果的可靠性。另外，中藥材的礦物質(zhì)NRV標(biāo)準(zhǔn)化分布模式圖，可提示中藥材中礦物質(zhì)的重要性(營養(yǎng)價值、功效及安全性)，值得進一步探討。

(3)對于沉香服用者，海南產(chǎn)沉香是攝取Mn的重要來源，而云南產(chǎn)沉香是攝取Fe及Mn的重要來源。

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