不同批次复方木鸡颗粒中无机元素的差异分析

王 岩 包永睿，2，3 孟宪生，2，3* 王 帅，2，3

李天骄1，2，3 宋玉荣4 张秀君4



不同批次复方木鸡颗粒中无机元素的差异分析

王 岩1包永睿1，2，3孟宪生1，2，3*王 帅1，2，3

李天骄1，2，3宋玉荣4张秀君4

(1. 辽宁中医药大学药学院,辽宁 大连 116600；

2.辽宁省组分中药工程技术研究中心，辽宁 大连 116600；

3.辽宁省现代中药研究工程实验室，辽宁 大连 116600；

4.丹东药业集团有限公司，辽宁 丹东 118002)

目的 通过测定8批复方木鸡颗粒中无机元素的含量，拟从无机成分的角度探讨复方木鸡颗粒的特征元素。方法 采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，以半定量分析的方式测定8批次复方木鸡颗粒无机元素的含量，建立复方木鸡颗粒无机轮廓谱，并对其差异元素中的重金属元素和人体有益元素进行全定量测定，同时，采用聚类分析和主成分分析，对其特征元素进行评价。结果 构建了复方木鸡颗粒无机元素的轮廓谱，通过聚类分析和主成分分析共找到6个特征元素，包括Ca、Mg、Mn、K、Cr、Ni。结论 从无机成分的角度明确了复方木颗粒的特征元素，为进一步探究复方木鸡颗粒的药效研究提供理论依据。

复方木鸡颗粒；ICP-MS；聚类分析；主成分分析

复方木鸡颗粒来源于民间验方“木鸡汤”的满族药，收载于部颁标准《中药成方制剂》第十六册；由云芝提取物、菟丝子、山豆根和核桃楸皮等四味中药组成，在临床上主要用于肝炎、肝硬化、肝癌等疾病的治疗[1-2]。由于中药复方成分复杂，其发挥药效的物质基础可能为有机成分和无机成分的协同作用[3-4]，前期文献调研发现，主要从有机成分的角度阐述了复方木鸡颗粒治疗系列肝病的物质基础，而从无机元素角度的研究方法甚少报道。虽然，微量元素在人体中所占比重极小，但其对人体的健康却起着至关重要的作用[5-6]，因此，有必要进一步全面地明确其无机元素与药效之间的关系。本实验以复方木鸡颗粒为研究对象，收集8种不同批次的复方木鸡颗粒成方制剂，采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，对其无机元素进行全定量和半定量检测，从无机成分的角度对其微量元素的分布特征及含量的差异进行分析，建立复方木鸡颗粒无机元素的轮廓谱，并通过聚类分析和主成分分析，得到影响复方木鸡颗粒质量的特征元素，从而为开展复方木鸡颗粒中无机元素与药效的关系提供科学依据，并为以药效为导向的质量控制奠定基础。

1 仪器与试药

1.1 仪 器

新仪 MDS-6型稳压双控微波消解/萃取仪(上海新仪微波化学科技有限公司)；Aglient7500a型ICP-MS(美国安捷伦公司)； BP210S型电子分析天平(西化仪(北京)科技有限公司)；微量移液器 (法国吉尔森公司)；101-1A型电热鼓风干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)；去离子水Mil-Q纯水系统(Millipore)。

1.2 试 剂

硝酸(优级纯GR，天津市科密欧化学试剂有限公司)；多元素混合标准溶液(国家标准物质研究中心，K、Ca、Na、Mg质量浓度均为1 μg/mL，As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn质量浓度均为0.01 μg/mL)；Hg单元素标准溶液(100 μg·mL-1，美国Accustandard Inc.公司)；内标液(Li、Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi质量浓度为10 μg·mL-1，美国安捷伦科技有限公司)；调谐液(Li、Y、Ce、Ti、Co质量浓度为10 μg·L-1，美国安捷伦科技有限公司)；氩气(高纯氩气φ(Ar)>99.99%)；水为超纯水。

1.3 药 材

不同批次的复方木鸡颗粒均来自丹东药业集团有限公司。各样品编号对应的各生产批号如表1。

表1 复方木鸡颗粒生产批号信息表

2 方法与结果

2.1 仪器工作条件

RF功率1.3 kW，等离子体流量15 L·min-1，载气流量1.16 L·min-1，采样深度8.9 mm，雾室温度2 ℃，分析时间3 s，测量次数3次。

2.2 供试品溶液制备

取8批次复方木鸡颗粒，每份样品精确称取约0.10 g，一式3份，精密加入5 mL浓硝酸，置于耐压耐高温消解罐中，按表2条件进行消解，待冷却后转移至100 mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，同时，空白对照样品采用同样的方式进行消解。

表2 微波消解条件

2.3 全定量分析方法的建立

2.3.1 复方木鸡颗粒中无机元素的半定量测定及筛选 取8批复方木鸡颗粒，按“2.2”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下仪器工作条件进行无机元素的半定量检测得到Na、Mg、K、Ca、Zn等54种无机元素，并应用MPP软件对半定量检测到的54个无机元素进行分析，得到36个差异元素，并对其中的4种宏量元素(Na、Mg、K、Ca)以及依据复方木鸡颗粒样品中半定量检测的无机元素含量高低以及依据相关文献对微量元素生物活性的研究结果，优选了 Cr、Mn、Ni、Zn元素，另外增加对人体有害的重金属元素Cu、As、Cd、Hg、Pb共 13 种无机元素作为全定量分析的无机元素种类。

2.3.2 标准曲线的建立 精密吸取混标溶液各0、100、200、300、500 μL于100 mL容量瓶中，同时依次向5个容量瓶中分别添加0、10、20、30、50 μL Hg元素单标溶液，用三级水定容至刻度，得到不同浓度的标准溶液。在优化的实验条件下，采集标准溶液，并绘制标准曲线，各元素相关系数均大于0.999 0。

2.3.3 检出限 根据检出限测定方法，在优化的实验条件下，平行测定7次空白溶液，得到方法的检出限Na为34.859 ng·L-1、Mg为7.603 ng·L-1、K为6.130 ng·L-1、Ca为22.961 ng·L-1、Cr为0.110 ng·L-1、Mn为0.086 ng·L-1、Ni为0.076 ng·L-1、Zn为2.105 ng·L-1、Cu为0.233 ng·L-1、As为0.478 ng·L-1、Cd为0.020 ng·L-1、Hg为0.106 ng·L-1、Pb为0.036 ng·L-1。

2.3.4 精密度 按“2.2”项下方法制备供试品溶液，按“2.1”项下仪器工作条件，重复测量同一样品6 次，在标准物质的规定范围内，计算各金属元素含量的相对标准偏差，其结果各元素RSD 均为0.28%～4.40%，符合有关规定，说明仪器精密度良好。

2.3.5 重复性 按“2.2”项下方法制备同一批复方木鸡颗粒6份供试品溶液，按“2.1”项下仪器工作条件测定各元素含量，经计算各元素的RSD 均为0.16%～4.46%，符合有关规定，说明本法重复性良好。

2.3.6 稳定性 按“2.2”项下方法制备供试品溶液，分别于0、30、60、90、120、240 min 测定各元素含量，经计算各元素的RSD 均为1.28%～4.73%，符合有关规定，说明各元素在240 min内稳定性良好。

2.3.7 复方木鸡颗粒中无机元素的全定量检测 同法取8批样品制成供试品溶液，对13种无机元素进行全定量检测，扣除空白样本本底的干扰后，代入标准曲线计算，即得样品中各待测元素的含量。结果见表3。

表3 复方木鸡颗粒中13种无机元素全定量测定结果(n=3) 单位：ng·g-1

注：“—”代表低于检出限。

由表3可知，其中重金属元素As含量低于检出限，Cu≤0.414 ng/g、Cd≤0.049 ng/g、Hg≤1.166 ng/g、Pb≤0.090 ng/g；根据《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的规定(Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、As≤2.0 mg/kg)发现 As、Cu、Cd、Hg、Pb等5种重金属元素地含量限度均符合相关规定[7]。

2.3.8 差异元素的聚类分析 聚类分析是一种探索性分析方法，并根据一组数据的内在规律较合理地将其分类[8]，本实验应用MPP软件对13种无机元素进行了聚类分析。其结果见图1。

图1 差异元素的聚类分析

由图1可知，除As元素以外，其他12种元素为影响8个批次复方木鸡颗粒分两类的主要因素。其中3号样品与4号样品亲缘关系相近，6号样品与7号样品亲缘关系相近，并与其他样品亲缘关系较近。

2.3.9 差异元素的主成分分析 主成分分析是一种将多个指标降为少数几个综合指标的一种统计方法。即用少数几个综合指标来反映大量原始指标的主要信息[9]，为进一步明确差异元素在复方木鸡颗粒中贡献率的大小，对其差异元素进行了主成分分析，结果见表4。

表4 主成分因子总体描述

由表4中可以看到总方差的 81.910%的贡献来自前 2 个因子， 即一个 2 因子模型解释了试验数据的 81.910%。由因子载荷矩阵可知，第 1个主因子表明其与 Cr、Ni高度正相关；第 2 个主因子表现出其与Ca、Mg、Mn、K正相关；因为总方差 81.910% 的贡献来自第 1 和第 2 个主因子，所以可以认为Ca、Mg、Mn、K、Cr、Ni是复方木鸡颗粒的特征性无机元素；其贡献由大到小的顺序为Ca,Mg,Mn,K,Cr,Ni。

3 讨论与结论

本实验采用了ICP-MS技术并结合多元数据分析软件，分析了复方木鸡颗粒中54个元素的半定量结果，并从无机元素的角度建立了复方木鸡颗粒的轮廓谱，通过本实验的聚类分析结果发现，3号(151107100)与4号(16010188)样品相近；6号(151201100)与7号(151202101)样品相近，并与其他号样品较相近，其分类的原因可能与原药材中某些成分存在一定差异有关，因此，通过检测无机元素的差异以及结合有机成分的含量来判断原药材的品质，进而为稳定木鸡颗粒的生成工艺奠定了基础。同时，经主成分分析获得了复方木鸡颗粒的特征元素，即Ca、Mg、Mn、K、Cr、Ni元素，其贡献由大到小的顺序为Ca,Mg,Mn,K,Cr,Ni。

综上所述，本实验通过检测不同批次复方木鸡颗粒的无机元素，筛选出对人体有益的和重金属元素并对其进行了全定量分析，其中的重金属元素含量限度均符合相关规定，与此同时，明确了影响复方木鸡颗粒分类的差异元素，因此，可通过控制差异元素的含量来改善由原料药导致不同批次复方木鸡颗粒的质量差异；可为复方木鸡颗粒质量的稳定性及重金属元素含量的可控性奠定基础，也为从无机与有机两方面综合评价复方木鸡颗粒的质量提供了有力补充。经主成分分析，得到了复方木鸡颗粒的特征元素，通过对特征元素的分析发现，微量元素与药效之间有着密切的联系，本实验为全面开展复方木鸡颗粒无机元素与药效间的关系研究奠定了基础，同时也为复方木鸡颗粒的综合利用与开发提供了参考。

[1]卫生部药典委员会.中华人民共和国卫生部药品标准:中药成方制剂:第16册[S]. WS3-B-3077-98, 1998: 109.

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Difference Analysis of the Trace Elements in Different Batches of Compound Muji Granules

WANG Yan1, BAO Yongrui1,2,3, MENG Xiansheng1,2,3*,WANG Shuai1,2,3, LI Tianjiao1,2,3, SONG Yurong4, ZHANG Xiujun4

(1.College of Pharmacy, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Dalian 116600，China;2. Liaoning Province Component of traditional Chinese medicine and Engineering Research Center，Dalian 116600, China; 3. Liaoning Province Modern Traditional Chinese Medicine Research and Engineering Laboratory，Dalian 116600, China; 4. Dandong Pharmaceutical Group Co., Ltd., Dandong 118002, China)

Objective The trace elements in compound Muji Granules were determined, which was to investigate the features regularity of the trace elements from the point of view of inorganic composition. Methods Using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and by semi quantitative analysis of the determination of the content of eight batches of compound Muji granules of inorganic elements, establish compound Muji granules inorganic contour spectrum, and the heavy metal elements and the beneficial elements of the human body were measured quantitatively, and the characteristics of the elements were evaluated by cluster analysis and principal component analysis. Results The outline spectrum of inorganic element of compound Muji granules was constructed, and 6 feature elements, including Ca, Mg, Mn, K, Cr, Ni, were found by cluster analysis and principal component analysis. Conclusion From the point of view of inorganic composition, the characteristic elements of compound Muji granules were defined, which provided the theoretical basis for further research on the efficacy of compound Muji granules.

compound muji granules; ICP-MS; cluster analysis; principal component analysis

1006-446X(2016)12-0016-06

2016 - 08 - 02

王岩(1990—)，女(汉族)，在读硕士研究生，专业方向：药物分析；E-mail：wyrose33@163.com

孟宪生(1964—)，男(汉族)，E-mail：mxsvvv@126.com

O 657.31

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