扶正固本类中药中微量元素含量测定及药效关系研究*

张柯瑶,郭 惠,王 媚,王昌利,左振宇,李 娜

陕西中医药大学药学院(咸阳 712046)

扶正固本类中药中微量元素含量测定及药效关系研究*

张柯瑶,郭 惠△,王 媚,王昌利,左振宇,李 娜

陕西中医药大学药学院(咸阳 712046)

目的：探讨火焰原子吸收光谱法测定6种扶正固本类中药黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药微量元素的含量。方法：采用浓硝酸-高氯酸混合溶液消解样品，空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定6种扶正固本类中药样品中Cu、Zn、Fe、Mn四种微量元素的含量。结果：Zn元素和Mn元素含量最高的是党参，含量分别达到67.25 μg/g、31.40 μg/g。补骨脂Cu元素含量最高，达到22.00 μg/g。山药Fe元素含量最高，高达429.50 μg/g。结论：黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药6种药材中Fe元素的含量最高。山药中含有丰富的Fe元素，可能与其健脾养胃、补肺益肾的功效有关;党参中含丰富的Zn和Mn元素,可能与它的调节血糖,增强机体免疫力及抗溃疡等作用有关。

人体是由50多种元素所组成的，根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素。凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，我们称为微量元素。微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。一些微量元素在机体中成为某些酶、激素和维生素的活动中心，甚至还和癌症、生育衰老、心血管等一系列重大疾病密切相关[1]。中药材富含的微量元素直接影响中药材的疗效[2]。实验研究证明，中药的药效与其所含微量元素的种类和含量具有一定的相关性。例如，通过对补血类红花、何首乌、党参、当归、鸡血藤、川芎、阿胶和丹参等的研究表明，此类药物中铁元素的含量较高。铁是血红蛋白的必要组成成分，也是很多酶的活性中心，人体缺铁时血红蛋白无法合成，氧气无法运输，容易产生疲劳并导致缺铁性贫血[3]。

本文以扶正固本类中药黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药等为研究对象，利用混合酸消解样品，采用火焰原子吸收光谱法测定了药材中Cu、Zn、Fe、Mn四种微量元素的含量，探讨了这四种微量元素与中药黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药等药效的关系，为扶正固本类中药的药理药效研究提供了参考依据。

材料与方法

1 材 料 TAS-990型原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)；TG-328A型分析天平(上海天平仪器厂)；Cu、Zn、Fe、Mn四种元素的空心阴极灯(北京曙光明电子光源仪器有限公司)。玻璃仪器使用之前均用30% 硝酸浸泡过夜，用去离子水冲干净后，烘干，备用。 Cu、Zn、Fe、Mn标准储备液1000 μg /ml(国家标准物质研究中心)；硝酸；高氯酸(优级纯)；实验用水均为去离子水。

2 方 法

2.1 标准品溶液的制备：精密量取一定量Cu、Zn、Fe、Mn元素的标准液(1000 μg /ml)，用1%硝酸溶液稀释，配制不同浓度梯度的标准工作溶液，Cu的浓度梯度为0.2 μg /ml、0.4 μg /ml、0.6 μg /ml、0.8 μg /ml、1.0 μg /ml、1.2 μg /ml、1.4 μg /ml；Zn的浓度梯度为0.2 μg /ml、0.4 μg /ml、0.6 μg /ml、0.8 μg /ml、1.0 μg /ml、1.2 μg /ml、1.4 μg /ml；Fe的浓度梯度为1.0 μg /ml、2.0 μg /ml、3.0 μg /ml、4.0 μg /ml、5.0 μg /ml、6.0 μg /ml、7.0 μg /ml；Mn的浓度梯度为0.5 μg /ml、1.0 μg /ml、1.5 μg /ml、2.0 μg /ml、2.5 μg /ml、3.0 μg /ml、3.5 μg /ml。

2.2 样品溶液的制备：将黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药等样品(饮片)用自来水洗净，再用去离子水反复冲洗3次，晾干，置于70 ℃恒温干燥箱烘至恒重，粉碎研细，过80目筛。精确称取1.0000 g各样品于250 ml三角瓶中，每份样品加10.0 ml硝酸，盖上表面皿放置过夜。次日向各三角瓶加10.0 ml硝酸和5.0 ml高氯酸，水浴加热。加热时先用低温加热至样品液棕色烟冒尽，再用高温加热至消化液冒白烟，当消化液白烟冒尽后，取下冷却，转移至50.0 ml容量瓶中，用1%硝酸溶液定容。

2.3 仪器工作条件:采用火焰原子吸收光谱法测试，经仪器测定参数的实验优化，工作参数，见表1。

表1 火焰法测试条件

2.4标准曲线的绘制：按表1仪器工作条件，利用火焰原子吸收光谱仪测定 Cu、Zn、Mn、Fe 四种元素的标准溶液的吸光度，以浓度和吸光度绘制标准曲线，进行线性回归，得到各元素的回归方程、相关系数。Cu、Zn、Mn、Fe、四种元素的校准曲线: Cu:R=0.998 A=0.134C+0.030；Zn: R=0.992 A=0.386C+0.046；Mn: R=0.997 A=0.269C+0.05；Fe: R=0.994 A=0.083C+0.087。

2.5 样品的微量元素测定：按表1仪器工作条件，利用火焰原子吸收光谱仪测定黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药等样品溶液的吸光度，以标准曲线求出各样品中微量元素的含量。

结 果

1 样品溶液的元素含量 经过对样品微量元素的含量测定，得到以下的结果：山药中Cu、Zn、Fe、Mn的含量分别为3.00 μg/g、25.80 μg/g、429.50 μg/g、15.60 μg/g；黄芪中Cu、Zn、Fe、Mn的含量分别为3.35 μg/g、42.90 μg/g、95.20 μg/g、8.75 μg/g；熟地中Cu、Zn、Fe、Mn的含量分别为7.85 μg/g、32.90 μg/g、294.00 μg/g、23.60 μg/g。党参中Cu、Zn、Fe、Mn的含量分别为1.10 μg/g、67.25 μg/g、137.35 μg/g、31.40 μg/g。白果中Cu、Zn、Fe、Mn的含量分别为0.35 μg/g、29.8 μg/g、81.95 μg/g、10.05 μg/g。补骨脂中Cu、Zn、Fe、Mn的含量分别为22.00 μg/g、61.00 μg/g、163.25 μg/g、11.35 μg/g。这6种药材中，山药中Fe元素含量高达429.50 μg/g。Zn元素含量高低顺序为:党参>补骨脂>黄芪>熟地>白果>山药，党参中Zn元素含量达到67.25 μg/g。Cu元素含量高低顺序为:补骨脂>熟地>黄芪>山药>党参>白果，补骨脂中Cu元素含量达22.00 μg/g。Mn元素含量高低顺序为:党参>熟地>山药>补骨脂>白果>黄芪，党参中Mn元素含量达到31.40 μg/g。

2 方法学考察

2.1 精密度实验：按照火焰原子吸收光谱仪的工作条件，取Cu、Zn、Mn和Fe浓度为2.2 μg、1.0 μg、1.5 μg、4.0 μg/ml 的标准溶液，连续进样6次进行测定。得到Cu、Zn、Mn、Fe各元素的RSD值分别为：0.3%、0.3%、0.2%、0.1%。结果表明本火焰原子吸收光谱仪的精密度良好。

2.2 重复性实验：取同一批黄芪样品，按照上述样品溶液制备方法平行制备5份，在仪器工作条件下依次进行测定，计算得到Cu、Zn、Mn、Fe含量的 RSD 值分别为：0.4%、0.7%、2.3%、4.7%结果表明本实验含量测定的误差小，数据可靠。

2.3 加标回收实验：在黄芪样品中分别加入4种元素的标准溶液做回收率，结果见表2。

表2 黄芪样品加样回收率

讨 论

实验结果表明，黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药含有丰富的Zn、Cu、Fe、Mn微量元素。中药中的微量元素含量与这类中药的功效有很大的关系，例如山药中Fe的含量最高，Fe元素是人体内含量最高的必需微量元素,是血红蛋白和肌红蛋白的组成部分，在体内参与氧的贮存、运输[4]。山药中含有丰富的Fe元素，这可能与其健脾养胃、补肺益肾的功效有关[5-6]。补骨脂中Cu元素的含量最高，达到22.00 μg/g，Cu能维护骨骼、皮肤和血管的正常功能，对维持人体的生命活动发挥着重要的作用[7]。而补骨脂在临床中被广泛用于治疗肾虚、腰膝痛，具有抗骨质疏松的作用，这与其含有丰富的Cu元素可能有密切的联系[8]。党参中Zn和Mn含量最高，Zn含量达到67.25 μg/g,Mn元素含量达到31.40 μg/g。Mn元素是丙酮酸氢化酶、超氧化物歧化酶、精氨酸酶等的组成成分。可以促进骨豁的生长发育，完整的保护细粒体的元素，改善机体的造血功能，保持脑的正常功能，糖和脂肪的正常代谢[9]。Zn元素是调节DNA复制、核酸代谢的必需组成部分，它影响细胞的分裂和再生，加速创伤组织愈合[10]。党参具有调节血糖,促进造血机能、降压、抗缺氧、耐疲劳、增强机体免疫力、调节胃收缩及抗溃疡等作用，很可能与党参含丰富的Zn和Mn元素有关。

本实验采用混合酸消解样品，利用火焰原子吸收光谱法测定扶正固本类中药黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药等药材中4种微量元素 Cu、Zn、Mn，Fe含量，方法学考察均达到要求，可用于扶正固本类中药黄芪、熟地、补骨脂、白果、党参、山药六种中药微量元素含量的测定。研究结果可为进一步探讨6种药物药理药效作用提供参考。

[1] 闫小艳.微量元素的平衡与人体健康[J].新西部，2011,29(9):195-196.

[2] 张亚丽，王东青，尹晓峰.微量元素与中药功效关系探讨[J].国医论坛，2012,27(6)：201-203.

[3] 杨 艳.清热解毒类中药中微量元素的形态分析[D].延安：延安大学，2012.

[4] 孙长峰,郭 娜.微量元素铁对人体健康的影响[J].微量元素与健康研究，2011,28(2):64-66.

[5] 成 娟，胡久梅，李 婧，等.火焰原子吸收光谱法测定山药微量元素含量[J].中国实验方剂杂志，2012,18(24)：154-156.

[6] 郭 琳，苗明三.山药的现代研究及应用特点[J].中医学报，2014,29(189):246-248.

[7] 白吉庆，王小平，许建强.主成分分析用于太白王茶中微量元素的含量[J].陕西中医， 2011，32(10)：1394-1397 .

[8] 朱振标，沈 慧，林之斌，等.补骨脂二氢黄铜对去卵巢大鼠骨质疏松症影响的实验研究[J].陕西中医，2015，36(8)：1083-1084.

[9] 雅 娟.澄迈长寿村生态系统中微量元素分布特征及健康意义[D].海口：海南大学，2013.

[10] 胡 焰，韩光宇，王 健.微量元素锌与人体健康初探[J].当代医学.2011,31(17):152-153.

(收稿：2016-12-15)

The elements content determination of Fuzheng Guben and the relationship study between content and efficacy

Zhang Keyao, Guo Hui,Wang Mei,et al.

College of Pharmacy, Shaanxi University of Chinese Medicine(Xianyang 712046)

Objective:To investigate the content of microelement in the six immunity Chinese medicine (Bu Gu Zhi, Bai Guo, Dang Shen, Huang Qi ,Shu Di, Shan Yao) by flame a-tomic absorption spectrometry( FAAS)．Methods: The six immunity chinese medicine were degradated through using the mixed solution of HNO3and HClO4to digest the samples .The four microelement content (Cu, Zn, Fe, Mn) of these chinese medicine were determind by FAAS under Air-Acetylene flame. Results:The highest content of zinc element and Mn element is Dang Shen, respectively reached to 67.25 μg/g、31.40 μg/g。The highest content of Cu element is Bu Gu Zhi,reached to 22.00 μg/g.Fe element content in Shan Yao is the highest, reached to 429.50 μg/g.Conclusion: The results showed that the highest element content is Fe element in this six medicinal medicine (Bu Gu Zhi, Bai Guo, Dang Shen, Huang Qi ,Shu Di, Shan Yao). Dang Shen contains rich Zn and Mn element, which could be related to the effect of regulating blood sugar, enhancing immunity and antiulcer. Shan Yao contains rich Fe element, which may have a relationship with nourishing the stomach and spleen, improving lung and kidney function.

Traditional Chinese medicine @ Fuzheng Guben Trace elements

*陕西省中药基础与新药研究重点实验室项目(12JS039)

中药 @扶正固本类 微量元素

R282.71

A

10.3969/j.issn.1000-7369.2017.03.057

△通讯作者