原子发射光谱法(ICP-OES)测定10 批血竭的无机元素含量

2024-01-12 13:37方奕孚梁晓欣王如意李锦添邹镇健
安徽农学通报 2023年22期
关键词:血竭药效无机

方奕孚 梁晓欣 王如意 李锦添 邹镇健

(1广东药科大学附属第一医院药学部,广东 广州 510000;2广东食品药品职业学院实验实训中心,广东 广州 510000)

血竭又名麒麟血竭,由棕榈科植物麒麟竭(Daemonorops dracoBl.)果实或树干分泌出的紫红色树脂加工制成,主产自马来西亚、印度尼西亚等地。血竭的主要化学成分是血竭素、血竭红素和去甲血竭素等,具有活血止痛,化瘀止血,生肌敛疮等功效,临床上主要应用于跌打损伤、心腹瘀痛、外伤出血和疮疡不敛等的治疗[1-3]。

中药材药效的发挥除了与其有机成分有关,还与其含有的无机元素密切相关[4-6]。中药的活血化瘀功效大多与药材中铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钾(K)、铅(Pb)、镉(Cd)和铬(Cr)等无机元素的分布及相互作用有关,分析上述元素在血竭中的分布情况对血竭的药用研究具有重要意义[7-9]。近几年对血竭的研究主要集中在化学成分、有机物含量测定和药理药效等方面,对血竭中无机元素的分析报道较少。

因血竭(麒麟竭)多为进口中药材,按照药用植物进出口标准[10]和2020 版的《中国药典》[11]的品质检验要求,其中的Pb、Hg、Cd、Cu 和As 为重金属元素,在中药材中的含量有限量指导值。

常用的微量元素检测方法包括电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、原子吸收光谱法(AA)和离子色谱法(IC)等[12-15]。本研究通过微波消解法消化血竭样品,建立并验证电感耦合等离子体发射光谱法(ICPOES),测定血竭中的20种无机元素含量,并通过该方法检测和分析10个批次血竭中无机元素的含量,为血竭的药效研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 主要仪器JUPITER 型微波消解仪(上海新仪微波化学科技有限公司);Optima 7000DV 型电感耦合等离子发射光谱仪(Perkin-Elmer 公司);UPHW-IV-90T 型超纯水机(四川优普超纯科技有限公司);BSA224S-CW型电子天平(Sartorius公司);HW-500ASB型远红外干燥箱(上海印溪仪器仪表有限公司);DFY-200 型高速万能粉碎机(上海新诺仪器设备有限公司)。

1.1.2 主要材料混合元素标准储备液(100 μg/mL,20种元素,批号:19DB189,国家有色金属及电子材料分析测试中心);氩气(99.999%,广州市广气气体有限公司);超纯水(实验室自制,电导率≤0.055 μS/cm);硝酸(GR,广州试剂厂);30%双氧水(AR,广州试剂厂)。10批血竭样品由广州君元药业有限公司和佛山芊草堂贸易有限公司从印度尼西亚进口,经广东省中药研究所鉴定均为棕榈科植物麒麟竭果实的分泌产物。

1.2 试验方法

1.2.1 血竭样品前处理样品收集后,用高速粉碎机分别粉碎,过60目筛,置60 ℃烘箱中烘干至恒重,置于干燥器皿中保存,备用。

1.2.2 血竭样品的消解取血竭样品约0.25 g,精密称定,置于聚四氟乙烯消解罐中,加入硝酸5 mL,轻摇匀,浸泡过夜,再加入30%过氧化氢2 mL,轻摇匀,放置1 h,装入微波消解仪进行微波消解。设定先固定消解功率,逐步提高消解压力,再降低消解功率,继续升高消解功率的微波消解程序,具体过程见表1。

表1 血竭样品消解程序

血竭样品消化至消解罐中消解液澄清后,冷却,取出。将样品消解液分别转移至25 mL 容量瓶中,用超纯水稀释、定容,用作样品中低含量元素的检测;从上述溶液中精密移取0.5 mL,置于25 mL容量瓶中,用5%硝酸溶液稀释、定容,用作样品中高含量元素(Ca、K、Mg、Mn、Al和Fe)的检测。

1.2.3 混合标准系列溶液的制备精密移取20种元素混合标准溶液储备液适量至适当的容量瓶内,加入5%硝酸溶液稀释成20种元素的系列标准溶液,具体质量浓度为0.020 0、0.050 0、0.100 0、0.200 0、0.500 0、1.000 0、2.000 0和5.000 0 μg/mL。

1.2.4 仪器工作参数气体种类,高纯氩气;雾化气流量,0.8 L/min;雾化器压力,315 KPa;辅助气流量,0.2 L/min;载气量15 L/min;发射频率,1 300 W;观测方式,轴向;进样方式,连续进样;蠕动泵流速,0.8 mL/min。20种无机元素测定选用的分析波长如表2所示。

表2 分析波长及线性关系

1.3 测定项目及分析方法

1.3.1 线性关系及相关系数取20种元素混合标准系列溶液,按要求进样,测定发射强度,根据样品中各元素实际含量的高低选择合适浓度x,与发射强度y作线性回归分析,得各元素的标准曲线、线性相关系数和线性范围(表2)。在相应的线性范围内,20种无机元素的相关系数R2均不低于0.999 3,表明各元素质量浓度和发射强度之间的线性关系良好。

1.3.2 检测限取空白溶液,按要求连续进样,重复测定11 次,计算11 次测得质量浓度的标准偏差,取其3倍作为各元素的仪器检测限,各元素检测限具体结果见表3所示,可见各元素的检测限均较低。

表3 检测限

1.3.3 精密度取浓度为0.100 0 μg/mL 的混合标准溶液连续进样,平行测定6 次,测得各元素的发射强度,计算得出各元素发射强度的相对标准偏差(RSD)为0.8%~4.5%,平均值为2.2%(表4)。结果表明,上述仪器条件下测定,仪器的精密度良好。

表4 精密度

1.3.4 重复性取同一批次的血竭样品粉末6份,每份0.25 g,精密称定,重复消解及发射强度的测定过程,并用表2 中的线性关系计算样品中各元素的含量和各元素含量的RSD 为1.2%~5.8%,平均值为3.0%(表5)。结果表明,本方法测定血竭样品中20种元素含量的重复性良好。

表5 重复性(n=6)

1.3.5 加标回收取同一批次的样品粉末,对该样品中20 种元素分别做加标回收实验,加标6 份。重复消解及发射强度的测定过程,计算各元素的加标回收率,具体结果如表6所示,各元素的加标回收率为92.0%~110.0%,平均回收率为100.5%,表明该分析方法准确、可靠。

表6 加标回收率(n=6)

2 结果与分析

对收集到的10批血竭样品进行测定,带入对应的线性关系公式中,计算样品中各元素的含量,每批次样品做3个平行样,取其平均值为最终的含量,结果如表7所示。

表7 10批血竭中无机元素的含量(n=3) 单位:(mg/kg)

由表7可见,10批次血竭样品中,检测出重金属元素Pb 的样品有1 批,含量为0.038 mg/kg;检出Cd的样品有4 批,含量为0.001~0.003 mg/kg;所有样品均未检出As;所有样品均检出铜Cu,其含量范围为0.008~0.069 mg/kg。

与血竭活血化瘀药效相关的无机元素中,Fe的含量范围为0.523~31.872 mg/kg;Cu 的含量范围为0.008~0.069 mg/kg;Zn 的含量范围为0.073~0.356 mg/kg;Mg 的含量范围为0.911~5.476 mg/kg;Ca 的含量范围为7.146~22.418 mg/kg;Sr 的含量范围为0.022~0.116 mg/kg;K 的含量范围为3.979~23.315 mg/kg;Pb 的含量范围为0~0.038 mg/kg;Cd的含量范围为0~0.003 mg/kg;Cr 的含量范围为0.001~0.021 mg/kg。上述元素中,不同批次样品中Fe的含量差距悬殊,这可能与个别样品被掺杂铁锈以增加样品的色泽度有关,具体情况有待进一步研究确认。其他元素的批次间含量差异不大,表明各批次血竭样品中与活血化瘀药效相关的元素含量比较均匀。

其他元素中(表7),Al 的含量范围为0.536~1.970 mg/kg;Ba 的含量范围为0.013~0.035 mg/kg;Co的含量范围为0.001~0.002 mg/kg;Li的含量范围为0~0.001 mg/kg;Mn的含量范围为0.476~3.271 mg/kg;Na的含量范围为0.402~2.175 mg/kg;Ni的含量范围为0.001~0.014 mg/kg;Se的含量范围为0~0.003 mg/kg;均未检出Bi。这些元素的批次间含量差异不大,表明各批次血竭样品中其他元素的含量比较均匀。

3 结论与讨论

对于样品中含量较高的元素(Ca、K、Mg、Mn、Al和Fe),上机测定时应选用灵敏度较低的分析波长,以避免出现测试分析发射强度时出现检测器饱和的现象,对于其他微量元素则优先选用灵敏度高的分析波长。

根据现行药用植物及制剂进出口绿色行业标准以及2020版《中国药典》[10-11]的限量规定,重金属元素铅(Pb)含量≤5 mg/kg、镉(Cd)含量≤1 mg/kg、砷(As)含量≤2 mg/kg、铜(Cu)含量≤20 mg/kg。本研究结果发现,10批血竭样品中相关各元素含量均低于国家标准和行业标准,符合中药材中重金属的限量规定。与血竭活血化瘀药效有相关性的无机元素方面,各批次间含量差异不大。

本研究从微量元素分析角度,建立了同时检测血竭中20种无机元素的方法,探讨了10批次血竭样品中重金属元素、活血化瘀药效相关的无机元素的分布规律,为血竭的药效研究和临床使用提供了一定的参考,但血竭各元素与药效的相互关系,有待进一步研究。

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