吳福林,董慶海,王涵,譚靜,林紅強,劉慧,李平亞,李艷嬌
(1.吉林大學藥學院,長春 130021;2.吉林四長制藥有限公司,吉林 梅河口 135000;3.吉林大學第一醫(yī)院藥劑科 長春 130021)
人體必需微量元素對維持正常生理功能具有重要作用,可參與體內(nèi)多種功能性蛋白質(zhì)、酶及激素等的合成,對調(diào)節(jié)機體代謝具有重要作用[1-5]。如Fe(Ⅱ)和卟啉能夠組成血液中的血紅蛋白和肌肉中的肌紅蛋白,含鐵的蛋白質(zhì)是生物氧化還原反應(yīng)中的主要電子載體,是所有生物體內(nèi)能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)中不可缺少的物質(zhì)。銅是多種酶的主要成分,參與它們的合成,銅過多或過少對人體神經(jīng)系統(tǒng)都會產(chǎn)生不良影響[6]。雖然微量元素在人體內(nèi)含量極少,但卻是人體不可缺少的成分。
姜為姜科植物姜(Zingiber officinale Rose)的干燥根莖,又名白姜、均姜,是藥、食兩用常用中藥。干姜性熱、味辛,歸脾、胃、腎、心、肺經(jīng),具有溫中散寒、回陽通脈、溫肺化飲的功效[7]。干姜主要含有揮發(fā)油、姜酚類、多糖及微量元素等化學成分[8]?,F(xiàn)代藥理學研究表明,干姜具有解熱、抗炎殺菌[9]、抗氧化[10]、抗心律失常[11]、抗心肌缺血[12]及抗腫瘤[13]等藥理活性,臨床上可用于消炎、鎮(zhèn)痛及止嘔等。目前,干姜的研究主要集中在化學成分及藥理作用等方面,對于干姜微量元素的研究較少。蔣云福等[14]用火焰原子吸收分光光度法測定干姜、炮姜及高良姜中銅(Cu)、錳(Mn)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鉛(Pb)等7種無機元素的含量,并分析不同姜之間微量元素的差異。本研究首次采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)同時測定了干姜中 Cu、Zn、鈷(Co)、Mn、鉻(Cr)、硒(Se)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、釩(V)、錫(Sn)等10種人體必需微量元素的含量,為干姜藥材的質(zhì)量控制及進一步合理補充人體內(nèi)必需微量元素提供科學依據(jù)。
干姜藥材(編號為G20180720)由吉林金寶藥業(yè)股份有限公司提供,經(jīng)吉林大學藥學院李平亞教授鑒定為姜科植物姜(Z.officinaleRose)的干燥根莖。藥材切斷,用高速萬能粉碎機粉碎成細粉,過200目篩,備用。
7500a型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Agilent公司);AL104型電子天平(瑞士Mettler Toledo公司);FW177型高速萬能粉碎機(北京市永光明醫(yī)療儀器廠);Milli-Q超純水機(美國Millipore公司)。
Cu、Zn、Co、Mn、Cr、Se、Ni、Mo、V、Sn 標準溶液(10.0 mg/L),銦(In)、銠(Rh)單元素內(nèi)標溶液(50.0 mg/L),鋰(Li)、釔(Y)、Co、鉍(Bi)質(zhì)譜調(diào)諧液(10.0mg/L)(美國安捷倫公司);超純水(美國Millipore公司);硝酸( =1.4 g/mL,賽默飛世爾公司);氫氟酸(色譜純,美國Fisher公司)。
試驗用器皿均用10%硝酸浸泡過夜,用超純水沖洗后備用。
用Li、Y、Co、Bi調(diào)諧液對儀器進行最佳工作條件的選擇,使各項參數(shù)均達測量指標。等離子體氣流速:15.0 L/min;調(diào)頻(RF)發(fā)射功率:1 350 W;載氣流速:1.1 L/min;高鹽霧化器,霧化室溫度:2℃;采樣深度:7.0mm;蠕動泵轉(zhuǎn)速:6r/min;雙電荷指標(Ba2+/Ba+):<1%;氧化物指標(CeO+/Ce):<0.5%。
精密稱取干姜細粉0.1 g,加5.0 mL聚四氟乙烯溶解,置于溶樣彈中,加入硝酸1.0mL、雙氧水0.5mL,置于電熱板(120℃)上預處理,待液體蒸至濕鹽狀,加入氫氟酸1.4mL、硝酸1.6mL。將溶樣彈加蓋及鋼套密閉,190℃保持48 h,自然冷卻至室溫后,再于120℃的電熱板上蒸至濕鹽狀,冷卻后,加50%硝酸3.0mL,將溶樣彈加蓋及鋼套密閉,150℃保持12h。冷卻后,用高純水將消解液移至聚氯乙烯樣品瓶中,定容至50.0 mL,搖勻備用,并隨行制備空白對照溶液。
精密吸取 Cu、Zn、Co、Mn、Cr、Se、Ni、Mo、V、Sn標準溶液,分別用3%HNO3溶液逐級稀釋成各系列濃度的標準溶液。
精密吸取In、Rh標準溶液,用3%HNO3溶液稀釋制成1.0 g/L的內(nèi)標溶液。
2.5.1 線性關(guān)系 取“2.3”項下各元素標準溶液,在“2.1”項下工作條件下測定,以各元素質(zhì)量濃度(g/L)為橫坐標(X)、各元素與內(nèi)標溶液響應(yīng)值比值為縱坐標(Y)繪制標準曲線,得各元素的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)(r),結(jié)果見表1。精密吸取“2.2”項下空白對照溶液,以連續(xù)測定空白對照溶液儀器響應(yīng)值的10倍標準偏差(10SD)對應(yīng)的各待測元素質(zhì)量濃度為定量限,以連續(xù)測定空白對照溶液儀器響應(yīng)值的3倍標準偏差(3SD)對應(yīng)的各待測元素質(zhì)量濃度為檢測限,結(jié)果見表1。
表1 各元素的線性關(guān)系及檢出限Table 1 Linear relationship and detection limit of each element
2.5.2 精密度試驗 取干姜(編號G20180720)供試品溶液,連續(xù)測定6次。測得的各元素含量的RSD為1.25%~2.56%,表明精密度良好。
2.5.3 重復性試驗 取干姜(編號G20180720)粉末,平行制備6份供試品溶液,分別測定。10種元素含量的RSD為1.74%~2.75%,表明該方法重復性良好。
2.5.4 穩(wěn)定性試驗 取干姜樣品(編號G20180720)供試品溶液,分別于 0、2、4、8、12、24 h 測定各元素的含量,并計算RSD。各元素含量的RSD為1.54%~2.11%,表明該方法的穩(wěn)定性良好。
2.5.5 加樣回收試驗 取已知含量的干姜藥材樣品細粉(編號G20180720)共9份,每份0.05g,分別加入各待測元素低、中、高質(zhì)量濃度標準品溶液適量,按“2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下ICP-MS條件進樣測定,記錄儀器響應(yīng)值,并計算加樣回收率,結(jié)果見表 2。由表2可知,各元素平均加樣回收率為99.63%~101.46%,RSD為0.10%~2.80%,表明該方法準確、可靠,可用于干姜中10種人體必需微量元素的含量測定。
表2 加樣回收率標準Table 2 Sample recovery test results
續(xù)表2
2.5.6 樣品測定結(jié)果 按照“2.2”項下方法分別平行制備干姜(編號為G20180720)供試品溶液3份,再按“2.1”項下ICP-MS條件進樣測定,記錄儀器響應(yīng)值,計算10種人體必須微量元素的含量,結(jié)果見表3。
表3 干姜藥材中10種人體必需微量元素的含量Table 3 The content of trace elements in 10 kindsof human body in dried ginger medicine (g/g)
該研究建立了 ICP-MS法快速測定干姜中 Cu、Zn、Co、Mn、Cr、Se、Ni、Mo、V、Sn 等 10 種人體必需微量元素的含量,結(jié)果表明,干姜中Mn、Cu、Zn含量分別為 328.2049、57.4596、20.2833g/g,Sn、Ni、Cr、Se、V、Co、Mo含量分別為 9.0956、4.5861、3.2654、1.6022、1.036 4、0.499 2、0.117 5g/g。各元素回歸方程系數(shù)≥0.999 8,10種元素在0~500g/L線性關(guān)系良好,各元素檢出限均小于 0.146 0g/L,定量限均小于0.486 7g/L,加樣回收率為99.63%~101.46%。該方法簡單、快速,準確,具有良好的精密度、重復性及穩(wěn)定性。干姜作為藥、食兩用的常用藥材,本研究從元素角度進一步為干姜藥材的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供科學依據(jù)。