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        火焰原子吸收光譜法測定人工虎骨粉中5種元素的含量

        2021-03-26 01:56:36蔡慧俠宋亞玲楊夢聰劉鵬金花企業(yè)集團(tuán)股份有限公司西安金花制藥廠西安710075
        中南藥學(xué) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:骨粉無機(jī)標(biāo)準(zhǔn)溶液

        蔡慧俠,宋亞玲,楊夢聰,劉鵬(金花企業(yè)(集團(tuán))股份有限公司西安金花制藥廠,西安 710075)

        人工虎骨粉是金花企業(yè)(集團(tuán))股份有限公司西安金花制藥廠2003年獲批上市的國家一類新藥原料藥,是傳統(tǒng)珍稀中藥材天然虎骨唯一的仿生藥,采用非保護(hù)動物特定部位的骨骼,以天然虎骨的特征圖譜為標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的新一代虎骨代用品,具有祛風(fēng)止痛、強(qiáng)筋健骨、骨折愈合以及抗骨性關(guān)節(jié)炎的作用,能夠有效緩解骨質(zhì)疏松所導(dǎo)致的腰酸背痛等現(xiàn)象[1-3]?,F(xiàn)代研究表明,人工虎骨粉含有豐富的骨膠原蛋白、骨肽、氨基酸、鈣、磷及多種微量無機(jī)元素[4]。其中,無機(jī)元素在維持人體健康和生長發(fā)育的過程中具有重要意義,是機(jī)體組織的重要構(gòu)成物質(zhì),參與機(jī)體的各項生命活動,越來越受人們的重視[5]。無機(jī)元素雖然不是中藥治療疾病的主要藥效物質(zhì),但卻對藥效的發(fā)揮起著重要輔助作用,與藥物的藥效乃至毒副作用密切相關(guān)。因此,明確中藥中無機(jī)元素的組成及種類對藥效研究、藥品安全性評價都有十分重要的意義[6-9]。

        目前,人工虎骨粉現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中無機(jī)元素僅對鈣、磷及重金屬元素進(jìn)行了研究[10],但尚無對其他無機(jī)元素的分析。為全面了解人工虎骨粉中無機(jī)元素的種類和含量,本研究采用火焰原子吸收光譜法[11-13]對人工虎骨粉中鐵(Fe)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鉀(K)和鈉(Na)5 種元素進(jìn)行檢測,以期為人工虎骨粉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升和臨床應(yīng)用提供參考。

        1 材料

        AA-6880 型原子吸收分光光度計(日本島津公司);SX3-10-12AS 型陶瓷纖維箱式電阻爐(北京科偉永興儀器有限公司);MARS 6 高壓微波消解儀(美國CEM 公司);EHD-24 電熱消解儀(北京東航科儀儀器有限公司);ME204 型分析天平(瑞士梅特勒-托利多儀器上海有限公司)。

        Fe、Mg、Zn、K 和Na 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),質(zhì)量濃度均為1000 μg·mL-1,中國計量科學(xué)研究院),硝酸(優(yōu)級純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),水為實(shí)驗(yàn)室自制超純水(電阻率為18.0 M? ·cm)。人工虎骨粉[金花企業(yè)(集團(tuán))股份有限公司西安金花制藥廠,批號:190516-2、190615、190615-1)]。

        2 方法與結(jié)果

        2.1 儀器工作條件

        通過預(yù)試驗(yàn)考察了5 種待測元素的儀器工作條件,采用乙炔-火焰原子吸收法,并分別進(jìn)行了優(yōu)化選擇,最佳的工作條件見表1。

        表1 原子吸收分光光度計工作條件Tab 1 Operating conditions of atomic absorption spectrophotometer

        2.2 微波消解儀工作條件

        根據(jù)人工虎骨粉和5 種元素的特點(diǎn),考察了合適的控制溫度和時間,最終確定微波消解的條件,微波消解儀的工作條件見表2。

        表2 微波消解儀工作條件Tab 2 Working condition of microwave digestion

        2.3 標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制

        分別精密量取Fe 標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0 mL、Mg 標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL、Zn 標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL、Ka 標(biāo)準(zhǔn)溶液10.0 mL、Na 標(biāo)準(zhǔn)溶液5.0 mL,用2%硝酸分別定容至100 mL 量瓶中,得到Fe、Mg、Zn、Ka、Na 的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,質(zhì)量濃度分別為20.0、10.0、10.0、100.0、50.0 μg·mL-1,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

        2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

        精密量取“2.3”項下各元素標(biāo)準(zhǔn)儲備液,配制成各元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“2.1”項下方法測定,以測量值(A)(3 次讀數(shù)的平均值)為縱坐標(biāo),相應(yīng)元素標(biāo)準(zhǔn)系列溶液對應(yīng)的質(zhì)量濃度(C)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性回歸。各元素的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表3。結(jié)果表明各元素在相應(yīng)質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與測定值線性關(guān)系良好。

        表3 各元素回歸方程及相關(guān)系數(shù)Tab 3 Regression equation and correlation coefficient

        2.5 供試品溶液的制備

        取人工虎骨粉0.3 g,精密稱定,置于微波消解罐中,依次加入硝酸8 mL 和過氧化氫1 mL,放置過夜,旋緊密封后,按“2.2”項下微波消解條件進(jìn)行消解。待消解結(jié)束冷卻后取出,將消解罐置電熱消解儀上于140~160℃趕酸至1 mL左右,冷卻后轉(zhuǎn)移至50 mL 量瓶中,用少量水洗滌消解罐并合并洗液于量瓶,加水稀釋至刻度,搖勻。為保證各元素待測試液濃度在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi),精密量取上述溶液用2%硝酸進(jìn)行適當(dāng)稀釋,得到各元素供試品溶液。其中,制備鎂的供試品溶液時加入2.0 mL 0.1 g·mL-1的氧化鑭溶液。同法制備空白溶液。

        2.6 精密度試驗(yàn)

        精密量取“2.4”項下標(biāo)準(zhǔn)品溶液,分別重復(fù)測定6次,F(xiàn)e、Mg、Zn、K、Na 的吸光度的RSD分別為0.49%、0.98%、0.84%、0.22%、0.41%,表明儀器精密度良好。

        2.7 重復(fù)性試驗(yàn)

        取同一批號的人工虎骨粉樣品(批號:190516-2),按“2.5”項下方法平行制備6 份供試品溶液,測定含量,結(jié)果Fe、Mg、Zn、K、Na 含量的RSD分別為0.73%、0.74%、0.66%、0.86%、0.84%,表明本法重復(fù)性良好。

        2.8 穩(wěn)定性試驗(yàn)

        取“2.7”項下同一供試品溶液,室溫放置,分別在0、2、4、6、8、10、12 h 進(jìn)樣分析,F(xiàn)e、Mg、Zn、K、Na 的RSD分別為0.31%、0.55%、0.29%、0.16%、0.72%,表明供試品溶液在12 h 內(nèi)穩(wěn)定。

        2.9 加樣回收試驗(yàn)

        取人工虎骨粉同一批樣品6 份,每份0.15 g,分別加入適量被測元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“2.5”項下方法進(jìn)行處理,按“2.1”項下條件進(jìn)行測定,并計算回收率,結(jié)果見表4。

        表4 加樣回收試驗(yàn)(n =6)Tab 4 Recovery (n =6)

        2.10 樣品含量測定

        取3 批人工虎骨粉樣品,按“2.5”項下方法處理,按“2.1”項下條件測定,每份樣品平行測定3 次,結(jié)果見表5。

        表5 樣品含量測定結(jié)果(mg·kg-1)Tab 5 Content determination (mg·kg-1)

        3 討論

        虎骨藥用歷史悠久,具有抗炎、鎮(zhèn)痛、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、健骨等功效,人工虎骨粉作為虎骨唯一的仿生藥,以其為主要成分的制劑金天格膠囊在臨床上已使用多年,在促進(jìn)骨折愈合、改善骨質(zhì)等方面療效確切[14]?,F(xiàn)代研究證明,人工虎骨粉在指紋圖譜、藥理藥效及臨床療效方面與虎骨幾乎一致,這些必然與其獨(dú)特的化學(xué)成分有關(guān)。人工虎骨粉含有豐富的鈣(Ca)、磷(P)、骨膠原蛋白、氨基酸及各種生長因子等,這些成分均可促進(jìn)骨形成,增加骨密度和強(qiáng)度,從而抑制骨吸收,減少骨量的丟失[14-15]。此外,人工虎骨粉來源于動物骨骼,除基本的常量元素外,微量元素種類也很豐富。隨著中藥的發(fā)展,中藥微量元素的研究日益活躍,揭示微量元素在中藥功效中占有一定地位,它與活性成分在體內(nèi)起著協(xié)同及相互補(bǔ)充的作用,并參與機(jī)體反應(yīng),促進(jìn)機(jī)體自身調(diào)節(jié),達(dá)到治療疾病的目的[16]。

        本研究結(jié)果顯示,人工虎骨粉中含有豐富的K、Na、Mg、Fe 和Zn 元素。其中,含量最高的是Na,其次是Mg 和K。Na、Mg 和K 是除Ca、P 外的人體必需的常量元素,F(xiàn)e 和Zn 作為微量元素對人體健康有重要的調(diào)控作用。其中,K 和Na 是維持機(jī)體礦質(zhì)平衡不可缺少的元素。Mg 參與人類生命過程中的300 多余種酶促反應(yīng),具有維護(hù)骨骼生長,維持胃腸道和激素的功能[17]。Fe在人體中具有造血功能,參與血蛋白、細(xì)胞色素及各種酶的合成,促進(jìn)生長[17]。Zn 不僅構(gòu)成骨成分,同時又參與其代謝過程,刺激骨生長,促進(jìn)Ca 吸收,并可代替部分Ca 作用,促進(jìn)骨折愈合過程[5]。這些無機(jī)元素與Ca、P 一起參與骨骼鈣化等多種生命活動過程,在維持機(jī)體礦物質(zhì)元素平衡、保護(hù)人體健康方面發(fā)揮著重要的作用。

        本研究采用火焰原子吸收光譜法對人工虎骨粉中5 種無機(jī)元素進(jìn)行測定,方法快速、準(zhǔn)確度高,可用于同類樣品中無機(jī)元素的分析,同時也為其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提升和臨床應(yīng)用提供參考依據(jù)。

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