细辛中金属元素含量与其功效的关系研究

方振峰，张　丽，刘　欣，张　涛

(江汉大学医学院药学系，湖北　武汉　430056)



细辛中金属元素含量与其功效的关系研究

方振峰，张丽，刘欣，张涛

(江汉大学医学院药学系，湖北武汉430056)

通过测定细辛不同部位中十种金属元素的含量，分析金属元素与其功效的关系。采用HNO3-HClO4(4:1)的湿法消化法处理样品，以火焰原子吸收光谱法和氢化物原子吸收光谱法两种方法同时测定。结果表明：十种金属元素的标准曲线线性关系良好，加标回收率在90.6%～110.9%之间，精密度良好。细辛地下部分Ca、Fe含量明显高于地上部分。细辛具有祛风散寒、通窍止痛功效与其含有丰富的Ca、Fe和Mg金属元素有密切关系，为进一步开发细辛药用价值提供实验依据。

金属元素；含量；功效；细辛

中草药中除了有效有机物成分外，还含有一些量极少的金属成分。金属元素尽管在人体内含量极少，但它们在人体内的作用不可低估，对维持人体中的一些决定性的新陈代谢是十分必要的[1-2]。随着现代分析技术的发展，人们逐渐认识到中药中的金属元素与其药效之间存在着一种必然的联系，随着研究的深入，金属元素也将越来越受到人们的重视[3-5]。

细辛，又名华细辛，为马兜铃科细辛属华细辛(Asarum sieboldii Miq.)全草植物，入药部位为地下部分，具有祛风散寒、通窍止痛、温肺化饮等功效，常用于治疗风寒感冒、头痛、牙痛、鼻塞鼻渊等病症。华细辛为正品细辛，是细辛的道地药材，分布于陕西、山东、安徽、浙江、江西、湖北、湖南等地[6]。本文通过原子吸收光谱法测定了细辛地上、地下中Ca, Mg, Fe, Zn, Mn, Cu等10种金属元素的含量，探讨了中药功效与金属元素之间的关系，为进一步开发利用细辛提供了实验依据。

1　实验准备

1.1药材

细辛(AsarumsieboldiiMiq.)，购买自湖北省中药材公司，经江汉大学医学院药学系张涛教授鉴定为正品。

1.2仪器与试剂

TAF-990F型原子吸收分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；十种元素空心阴极灯，衡水市宁强光源厂；SZ-97A自动三重纯水蒸馏器，武汉格莱莫检测设备有限公司；ML-1可调式不锈钢电热板，北京绿野创能机电设备有限公司；实验中所用玻璃仪器均经稀HNO3(HNO3:H2O=1:2，V/V)浸泡过夜，取出后经蒸馏水、去离子水依次洗净，烘干，备用。

盐酸、高氯酸、硝酸和硫酸为优级纯，其它试剂均为分析纯；实验用水为实验室自制三重蒸馏水；待测金属元素标准液(浓度均100 mg·L-1)，均购自于国家标准物质研究中心。

2　方法与结果

2.1仪器工作条件

氢化物发生装置用于砷、汞、铅三种元素测定，各元素的最佳仪器工作条件见表1(载气N2的流速为300 mL·min-1)。空气-乙炔火焰原子吸收分光光度法测定用于镉、铜、锰、铁、锌、钙和镁七种元素测定，仪器工作条件见表2。

表1　氢化物原子吸收分光光度法工作条件

表2　空气-乙炔火焰原子吸收分光光度法工作条件

2.2样品制备

药材低温烘干，粉碎，过60目筛。取粗粉0.5 g，精密称定，置锥形瓶中，加HNO3-HClO4(4:1)5 mL，摇匀，加塞，静置过夜，次日去塞后在瓶口加一小漏斗，将锥形瓶置于电热板上，发泡结束后升温，保持温度200 ℃左右，使产生的棕色烟转为白色烟，待瓶口无白烟冒出，且瓶内溶液略带黄色或无色，视为消化完全。加水6 mL继续加热除酸，缓缓浓缩至约2.5 mL，冷却，定量转移至25 mL比色管中。加入2 mL 10%硫脲与5%KI的混合溶液，用10% 盐酸溶液稀释至刻度作为As的供试溶液；加入2滴2% K2CrO7溶液，用3%HNO3溶液稀释至刻度作为Hg的供试溶液；加入铁氰化钾0.25 g，用0.3%HNO3溶液稀释至刻度作为Pb的供试溶液；加入1 mL 2%氧化镧溶液，用1%硝酸溶液稀释至刻度作为Ca和Mg的供试溶液；直接用1% HNO3溶液稀释至刻度作为Cd、Cu、Mn、Fe和Zn的供试溶液。空白溶液制备方法同上。

2.3标准曲线

分别吸取适量的标准储备液，稀释成不同浓度浓度，按仪器工作条件(见表1，表2)测定各元素吸光度值，在测定范围内，各元素吸光度值与浓度均呈良好线性关系，见表3。

续表3

Zn0,0.5,1.0,2.0,2.5,5.0Y=0.1527X+0.00050.9997Fe0,0.5,1.0,2.0,2.5,5.0Y=0.0571X-0.00020.9999Mg0,0.4,0.6,0.8,1.0,1.5Y=0.3000X+0.0010.9996Ca0,2.5,5.0,10.0,15.0,20.0Y=0.0281X-0.00011.0

2.4样品测定

样品溶液按样品制备项下操作，按表1、表2所示仪器条件分别对样品中的As，Pb，Hg，Cd、Cu、Mn、Fe、Zn、Ca和Mg等十种金属元素进行测定。

2.5样品测定结果

样品测定结果见表4。

表4　样品中10重金属原子的含量(n=3)

2.6精密度试验

取一定浓度的As，Pb，Hg，Cd、Cu、Mn、Fe、Zn、Ca和Mg等十种金属元素的标准品溶液，分别连续测定6次，计算吸光度相对标准偏差(RSD)，结果分别为0.66，2.0，1.07，2.06，0.54，1.56，1.31，1.13，0.81，0.66%。表明仪器分析精密度良好。

2.7重复性试验

取待测药材按样品制备方法制备，按表1、表2测定条件下测定，重复操作5次，计算十种金属元素相对标准偏差，结果见表5。由表5可知，相对标准偏差RSD≤5.0(n=5)，表明该方法的重复性良好。

表5　测定方法重复性试验 (n=5)

2.8回收率试验

精密称取已知含量的样品，分3水平精密加入各元素标准溶液适量，每水平重复3次，按样品制备方法处理，按表1、表2测定条件下测定，计算各元素的回收率，结果见表6。由表6可知，加标回收率在90.6%～110.9%之间，表明该方法准确、可靠。

表6　细辛中10种重金属元素回收率试验结果(n=9)

3　讨　论

现代医学研究表明，微量元素不仅与人体健康有关，同时也与中药的功效有一定关系。中药中微量元素的含量的多少，能引起功效的差异。从表1可知，华细辛所测10种重金属元素中Ca、Mg、Fe、Mn、Zn含量较高，这些微量元素可能对华细辛的功效主治有一定的作用。Fe可以协调肌体内多种元素的代谢，提高免疫力[7]，同时也可增强机体的抗感染能力[8]，华细辛具有的祛风散寒的功效，可能与其地含量非常丰富有关。Mn和血液的形成、生长发育有关，具有保护肌体细胞和体液免疫系统的正常功能[9-10]。在华细辛中Mn和Zn的含量都较为丰富，尤其是Mn元素的含量，华细辛地上部分远远高于地下部分。Zn几乎涉及所有的细胞代谢，含量不足或过多均易引起人体的不适[11]。Mg具有舒张血管而使血压下降的作用；Ca对大脑皮层有一定抑制作用，调节抑制和兴奋过程的平衡失调，还具有一定消肿、消炎的作用[12]，对促进华细辛治疗风寒感冒、头痛、牙痛、鼻塞鼻渊等病症有一定作用。同时在华细辛中也检出了对人体有毒的金属元素As，Pb，Hg和Cd，这些元素摄入微量就会出现病态或中毒症状[13-14]，但根据药用植物及制剂外经贸绿色行业标准[15]对药用植物原料及制剂中的重金属及砷盐作了限量规定，华细辛中的检出的四种有毒金属元素As，Pb，Hg和Cd的含量均不超标。

中医认为金属元素是中药“气”与“味”的物质基础之一，与中药疗效密切相关[16]。实验结果表明，华细辛地上部分除Fe的含量低于地下部分其它金属元素的含量均高于地下部分，因此，细辛入药部分的选择也可深入研究，使其药用价值最大化。

[1]敖哈拉．微量元素与健康长寿[J]．家庭医学，2008(1): 50．

[2]曾琦斐．微量元素与人体健康[J]．中国科技信息，2008(3): 158．

[3]段飞，李发荣，杨建雄．微量元素与中药[J]．陕西师范大学学报，2004，S2(9): 184．

[4]王懿萍，张小荣，杨巧艳，等．中药微量元素与药效的关系[J]．陕西中医，2006，27(12): 1573．

[5]王元忠，李涛，方波，等．半夏中铜和锰的原子吸收光谱直接测定方法[J]．光谱学与光谱分析，2008，28(3): 690．

[6]南京中医药大学编著．中药大辞典.2版[M]．上海：上海科技出版社，2005: 2085．

[7]余玖霞，陆兔林，毛春芹，等．白硇砂和紫硇砂及其炮制品中微量元素的测定[J]．中草药，2012，43(2)：270-274．

[8]徐素萍．微量元素铁与人体健康的关系[J]．中国食物与营养，2007(12)：51．

[9]范文秀．补益中药微量元素的比较研究[J]．光谱学与光谱分析，2007，27(7)：1433．

[10]吴茂江．锰与人体健康[J]．微量元素与健康研究，2007，24(6)：69．

[11]段玉梅．必需微量金属元素在人体中的作用及毒性[J]．生物学通报，2004，39(6)：25-26．

[12]吴冬青, 李彩霞, 安红钢，等．FAAS法测定甘青铁线莲花中微量元素[J]．光谱学与光谱分析，2008，28(1)：228．

[13]Patrick J. Parsons，Fernando Barbosa. Atomic spectrometry and trends in clinical laboratory medicine[J]. Spectrochim. Acta Part B, 2007, 62(9)：992.

[14]范鹏．重金属对人体健康的影响[J]．解放军健康，2004(1)：40．

[15]中华人民共和国商务部．WM/T2-2004药用植物及制剂外经贸绿色行业标准[S]．北京：中国标准出版社，2005．

[16]汤世英．微量元素与中医药关系[J]．中国医院药学杂志，1989，9(7)：325．

Study on the Relationship between the Content of Metal Elements and the Effects ofAsarumsieboldiiMiq.

FANGZhen-feng,ZHANGLi,LIUXin,ZHANGTao

(Department of Pharmacy, School of Medicine, Jianghan University, Hubei Wuhan 430056, China)

To explore the relationship between metal elements and the effects ofAsarumsieboldiiMiq., the samples were wet digested with HNO3-HClO4mixed acid (4:1) as digestive juice before the determination. Result showed that the linear correlations of standard curves were good, the recovery (n=9) was 90.3%～110.9%, the results were satisfactory. This method was rapid, simple and has a good precision, so it is able to meet the requirements for analysis. The experimental results showed that the content of Ca and Fe elements in the underground parts were significantly higher than that in the aerial parts ofAsarumsieboldiiMiq. The rich metal elements (Ca、Fe and Mg) inAsarumsieboldiiMiq. were closely related to its effects of expelling wind and cold, orifice-unblocking and analgesia, which can provide experimental basis for the further development of medicinal value ofAsarumsieboldiiMiq.

metal elements; effects;AsarumsieboldiiMiq.

方振峰(1980-)，男，博士，讲师，研究方向：主要从事天然产物活性成分及中药质量控制研究。

R932

A

1001-9677(2016)08-0134-03