王艷妮,田 銳
(延安大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院 陜西省反應(yīng)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 延安 716000)
此前,科研工作者主要側(cè)重于對(duì)中草藥中有機(jī)成分(黃酮類,酯類等)的研究,而忽視了微量元素的作用,近年來,隨著對(duì)中草藥中微量元素的深入研究,人們注意到中草藥的藥效是由有機(jī)成分與無機(jī)成分協(xié)同作用的,且中草藥的臨床藥效與微量元素的含量和種類有著密不可分的關(guān)系[1]。Zn、Cu、Mn為人體所必需的微量元素,Zn為灰色過渡金屬,被譽(yù)為“生命之花”,是人體多種酶合成的激活劑,缺少Zn會(huì)影響人體神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育,降低免疫力[2];Cu能促進(jìn)Fe的吸收,催化血紅蛋白的合成,維持人體正常血液濃度,促進(jìn)骨骼發(fā)育,也是人體肝臟發(fā)育必不可少的元素[3];Mn對(duì)人體免疫系統(tǒng)、血糖調(diào)節(jié)、骨骼生長等均具有重要的影響,對(duì)于預(yù)防癌癥的發(fā)生發(fā)展也具有重大作用[4]。Cd元素具有潛在的毒性,但低劑量攝入對(duì)人體也有一定的功能性。
木香、防風(fēng)、白蔻、白芷均屬于常見的4種中藥材,木香味微苦,其氣香特異,主要功能是行氣止痛,健脾消食;防風(fēng)是一種傘形中藥,具有祛風(fēng)、清熱、解表、止痛的功效[5];白蔻味辛,溫,芳香健脾化濕,也具有開胃助消化的作用;白芷辛香溫燥,藥食兼用,主要功效解表散寒,活血、祛風(fēng)止痛[6]。本實(shí)驗(yàn)采用原子吸收分光光譜(FAAS)法對(duì)以上常用中草藥中的微量元素(Zn、Cu、Mn、Cd)含量分別進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)干法灰化(炭化-灰化-稀HNO3溶解)和濕法消解兩種前處理方法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)濕法消解的效果更好。該研究為揭示微量元素含量在4種中草藥間的差別及其臨床療效提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù),也為開發(fā)相關(guān)中草藥產(chǎn)品提供了科學(xué)數(shù)據(jù)。
AA-6800型原子吸收分光光度計(jì)(日本島津公司);L2433型Cu、Zn、Mn、Cd空心陰極燈(日本島津公司);SX-4-10M箱式電阻爐(上海實(shí)驗(yàn)電爐廠);FA2004型電子天平(上海精科天平)。
Cu、Zn、Mn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(介質(zhì)均為0.1mol·L-1HNO3),金屬鎘、HNO3、HClO4,所用試劑均為分析純;水為UP超純水;所涉及玻璃儀器均用10%的HNO3溶液浸泡過夜。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確配制質(zhì)量濃度為1mg·mL-1Zn、Cu、Mn、Cd的儲(chǔ)備液,待用時(shí)逐級(jí)稀釋。儀器工作參數(shù)見表1,用FAAS法測(cè)得各組標(biāo)準(zhǔn)系列的線性方程和相關(guān)系數(shù)見表2。
1.2.2 樣品處理 實(shí)驗(yàn)所用中草藥均購自當(dāng)?shù)厮幏?,藥材符?015年版《中國藥典》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。樣品經(jīng)自來水清洗干凈,再用超純水清洗3遍,烘箱干燥恒重后粉碎、過80目篩,得儲(chǔ)備試樣,保存于干燥器中,備用。
干法灰化 準(zhǔn)確稱取儲(chǔ)備試樣1.000g左右,置于坩堝中,在電爐上炭化至無煙后轉(zhuǎn)移至馬弗爐中,高溫500℃下灰化5h?;一耆⒗鋮s至室溫后,加入20%(體積分?jǐn)?shù))稀HNO3溶液8mL,灰分溶解完全后,將溶液全部轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶,稀釋、定容至刻度線。
濕法消解 準(zhǔn)確稱取儲(chǔ)備試樣1.0g左右,置于500mL的三角瓶中,加少量水潤濕,加混酸15mL(HNO3與HClO4體積比為4∶1),在三角瓶口扣上彎頸漏斗,靜置過夜。然后在電爐上小火消解至溶液呈無色(若消解不完全,待冷卻至室溫再加適量的混酸,繼續(xù)消解),繼續(xù)加熱,蒸發(fā)至近干,冷卻后轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中,待測(cè)。
1.2.3 樣品的測(cè)定 用FAAS法分別測(cè)定上述樣品及加標(biāo)樣品溶液中的Zn、Cu、Mn、Cd的濃度(加入量均為1.0μg·mL-1),測(cè)定結(jié)果分別見表3~6。
鋅、鎘是低溫元素(Zn單質(zhì)熔點(diǎn)419.5℃,沸點(diǎn)907.0℃;Cd單質(zhì)熔點(diǎn)320.9℃,沸點(diǎn)765.0℃),灰化對(duì)最后的結(jié)果影響較大。但如果灰化溫度較低,共存的有機(jī)物質(zhì)分解蒸發(fā)不完全,會(huì)帶來干擾,降低測(cè)定的精確度;根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,最終選擇灰化溫度為500℃[7,8]。
表1 各元素原子吸收工作參數(shù)Tab.1 Operating parameters
表2 各元素工作曲線的回歸方程及相關(guān)系數(shù)Tab.2 Standard solution linear regression equation and correlation coefficient
表3為Cu的分析結(jié)果。
表3 Cu的分析結(jié)果Tab.3 Analysis results of Cu
由表3可知,4種中草藥中Cu的含量為木香>白芷>白蔻>防風(fēng),干法灰化的回收率在83.34%~113.26%之間,濕法消解在91.92%~104.64%之間。
表4為Zn的分析結(jié)果。
由表4可知,4種中草藥中Zn的含量為白蔻>防風(fēng)>木香>白芷;干法灰化的回收率在86.58%~114.32%之間,濕法消解在94.63%~104.26%之間。
表5為Mn的分析結(jié)果。
表5 Mn的分析結(jié)果Tab.5 Analysis results of Mn
由表5可知,4種中草藥中Mn的含量為白蔻>白芷>木香>防風(fēng);干法灰化的回收率在83.11%~113.21%之間,濕法消解在93.46%~103.49%之間。
表6為Cd的分析結(jié)果。
表6 Cd的分析結(jié)果Tab.6 Analysis results of Cd
由表6可知,4種中草藥中Cd的含量為防風(fēng)>白芷>白蔻>木香;干法灰化的回收率在94.11%~101.57%之間,濕法消解在99.82%~103.49%之間。
本實(shí)驗(yàn)通過FAAS法測(cè)定了4種中草藥中Zn、Cu、Mn、Cd的含量,在木香中Zn的含量最高,白蔻中Mn和Zn的含量最高,Cd在4種元素中的相對(duì)含量最低,這與藥物在臨床上的療效存在一定的聯(lián)系,也為進(jìn)一步研究金屬元素與藥物功效的關(guān)系提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。通過本實(shí)驗(yàn)證明了樣品的前處理對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確度影響較大,干法灰化在處理過程中樣品損失嚴(yán)重,測(cè)出的含量結(jié)果較濕法消解低,而濕法消解對(duì)微量元素的溶出程度完全、測(cè)定準(zhǔn)確度高,可以作為一種可靠的前處理方法。