火焰原子吸收光谱法分析中药大叶羊蹄甲中锌、锰、铜的形态 精品.doc

火焰原子吸收光谱法分析中药大叶羊蹄甲中锌、锰、铜的形态1 引 言中药是我国的传统医药，中药在疗效方面也受到极大的认可，但由于其用药方式落后，往往以大剂量的草药进行煎煮，对于其中关键的药理成分并不是很清楚，尽管已经有少许常用草药被制成中成药，但更多的中药治病成分的研究，仍是一个有待于我们长期努力的过程。多年临床研究证实，中药的药效不仅与所含的有机成分有关，也与无机成分尤其是微量成分有密切关系1。近年来，通过测定中草药中微量元素的含量来研究其对人类正常生理功能的影响，考察中草药中微量元素的药理活性及建立中草药中微量元素质量控制标准是很有意义的2,3。中药中微量元素对人体的作用并不决定于总浓度，而是取决于该元素所处化学形态的特性，在不同形态下即处于不同的价态、络合状态和作用靶位环境，具有不同的亲脂性和生物活性，表现出不同的药效。因此对中药中微量元素的形态进行研究具有积极的现实意义2,3。大叶羊蹄甲又名老白花云南、洋紫荆广东，以根、树皮，叶及花入药。根、树皮全年可采，为豆科常绿中等乔木，叶片有圆形、宽卵形或肾形，但顶端都裂为两半，似羊蹄甲，故有此名。羊蹄甲（Bauhinia variegata L），味涩，性凉。有清火解毒，凉血止血，收敛止泻的功效。用以治疗咯血，消化不良，急性胃肠炎，便秘等症状4。本实验采用中药常用煎煮方式制取水煮液，采用正辛醇-水分配体系模拟中药水煎液在人体肠胃中的分配情况。正辛醇是一种在结构上与人体内的碳水化合物和脂肪类似的长链烷烃醇，药理学中药物鉴定中常用正辛醇-水萃取体系测定Kow参数（(Kow = 该化合物在正辛醇相和水相中的平衡浓度）以评价有机药物的亲脂性及生物活性，而中药中的微量元素多与中药所含的有机物以结合或络合物的存在，用原子吸收光谱法测定大叶羊蹄甲中锌、铜、锰的总含量、水煎液及水煎液中水溶态、醇溶态中锌、铜、锰的含量，求算出大叶羊蹄甲中锌、铜、锰的水煮溶出率、Kow值，探讨了酸度变化（人体的胃肠酸度）对锌、铜、锰形态的影响，为深入探讨中药中微量元素在中药药性、药效方面的作用机制奠定理论基础5-8。2 实验部分2.1 仪器和试剂AA-6300原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；铜、锌、锰空心阴极灯；电子天平（北京赛多利斯天平有限公司）；电热恒温干燥箱（天津市津北真空仪器厂）；电热恒温干燥箱（天津市津北真空仪器厂）；家用粉碎机。1000mg/mL铜、锰、锌标准溶液（国家钢铁材料测试中心制）；使用时用1% HNO3稀释成100mg/mL铜、锌和锰标准使用液。硝酸、盐酸、30%H2O2，均为分析纯；高氯酸（优级纯），正辛醇（优级纯）；实验用水为去离子水。大叶羊蹄甲原药（购于云南省西双版纳傣族自治州民族医药研究所），用自来水快速冲洗干净后，再用去离子水洗23次，置于烘箱中，于60-65烘5h，取出冷却后粉碎，过40目的筛，将筛好的粉末置于干燥器中备用。2.2 火焰原子吸收光谱法工作条件表1 火焰原子吸收光谱仪操作条件Tab.1 Working conditions of the FAAS instrument元素Element波长Wavelength（nm）狭缝宽度Slit（nm）灯电流Current(mA)燃烧器高度bustor Level（mm）空气流量Air flow rate（L/min）乙炔流量C2H2 flow rate（L/min）Cu213.470.7127151.8Mn279.650.7157152.0Zn214.150.7107152.02.3 实验方法2.3.1 水煎液的制备制备时尽可能按照传统中药的煎法，与中医临床用药接近。准确称取大叶羊蹄甲30.0000g，加入到1000mL的烧杯中，向里加入300mL的去离子水，加热煮沸并保持微沸1h，用中药过滤袋滤拧，把药渣放入烧杯中，加300mL去离子水按上述方法煎煮，过滤，将药渣按上述方法煎煮，过滤，合并三次水煎液，将水煮液平均分成九份，三份为一组，进行平行试验。2.3.2 大叶羊蹄甲中锌、锰、铜含量的测定2.3.2.1 标准曲线的绘制移取100mg/mL锌、铜标准操作液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，用1%的硝酸分别稀释到100.00mL，制得浓度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mg/mL标准使用液；移取100mg/mL锰标准操作液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，用1%的硝酸稀释到100.00mL，制得浓度为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/mL标准使用液，用火焰原子吸收光谱法测定锌、锰、铜的吸光度，绘制标准曲线。2.3.2.2 大叶羊蹄甲中锌、锰、铜总含量的测定准确称取三份原药粉末个2.000g，加入15mL混酸（硝酸高氯酸=41），进行加热消解，消解至溶液澄清、有白色晶体析出、白烟冒尽时，停止加热，取出冷却，转移到50mL的容量瓶中，用去离子水定容，用火焰原子吸收光谱法测定锌、锰、铜的吸光度。2.3.2.3 水煎液中锌、铜、锰含量的测定取一组水煎液，各加混酸10mL，消化至白烟冒尽，有白色晶体析出时停止加热，定容至50mL容量瓶中，用火焰原子吸收光谱法测定锌、铜、锰的吸光度。2.3.2.4 水煎液中锌、铜、锰的形态分析取二组水煎液，用盐酸和氢氧化钠调溶液的pH值，一组调为胃液的酸度pH=1.3，另一组调为小肠液的酸度pH=7.6，放置过夜，移入分液漏斗中，每份均加入正辛醇5mL，振荡萃取2h，萃取两次，合并两次萃取的水相和有机相。水相按上述的消解，定容至50mL的容量瓶中，用火焰原子吸收光谱法测定水煎液中锌、铜、锰水溶态的含量，用差减法求得醇溶态锌、锰、铜的浓度。3 结果与分析3.1 药材大叶羊蹄甲中锌、铜、锰的总含量、水煎液中锌、铜、锰含量及其关系探讨大叶羊蹄甲中锌、锰、铜的总含量，水煎液中锌、锰、铜含量及其锌、锰、铜的水煮溶出率情况见表2。表2 大叶羊蹄甲中锌、锰、铜的总含量、水煎液含量及其水煮溶出率Tab.2 Analytical results of (zinc, Meng, Copper) in Bauhinia and its decoctionsZnCuMn总含量（mg/g）52.788.45562.10水煎液含量（mg/g）7.282.05150.50水煮溶出率（%）13.7924.2126.77从表2可见，大叶羊蹄甲中锰含量最高，其次是锌，铜最低，水煎液中锰、锌、铜的含量同药材中总含量存在对应关系，但锰、锌、铜的总量与水煮溶出量并不存在一一对应关系。因此用微量元素总量来判断水煎剂型微量元素的药效显然是不合理的。不同微量元素其水溶性不同，水煎溶出率也有所不同，所以水煎后实际服入人体中的微量元素剂量与总量不存在一一对应关系。中药的药效与所含微量元素的所处的具体形态密切相关。同时从表中还可以看出，锰含量最高（562.10 mg/g），其溶出率只有26.77%，而中药水煎剂型则是常用的服用方式，改进中药水煮工艺或研究新的服用方法对提高微量元素的利用率又着积极的意义。3.2 水煎液中锌、铜、锰的水溶态、醇溶态含量及胃肠酸度变化对它们存在形态的影响大叶羊蹄甲水煎液中锌、铜、锰在胃酸度（pH= 1.39）及肠醇度（pH= 7.69）条件下水溶态、醇溶态含量测定结果见表3。表3 大叶羊蹄甲水煎液中锌、铜、锰在胃酸度（pH= 1.31）及肠醇度（pH= 7.61）条件下水溶态、醇溶态含量测定结果Table 3 Analytical results of water- soluble zinc, Meng, Copper and n- C8H17OHH2O soluble zinc, Meng, Copper in Bauhinia under gastric and intestinal acidityZnCuMn水煎液含量（mg/g）7.282.05150.5胃酸度pH=1.3水溶态含量（mg/g）6.821.79138.0醇溶态含量（mg/g）0.460.2612.56Kow0.070.150.09肠醇度pH=7.6水溶态含量（mg/g）6.681.76138.9醇溶态含量（mg/g）0.600.2911.61Kow0.090.160.08由表3可知：（1）大叶羊蹄甲中锌、铜、锰大部分的存在于水溶态中，只有少量的含量存在于醇溶态中；（2）锌、铜的醇溶态含量随pH值上升而增大，表明其生物活性有所提高，有利于微量元素参与人体内代谢过程；（3）两种pH条件下Cu的生物活性均比Zn、Mn高。3.3 回收率、相对标准偏差及检出限为了考察方法的可靠性，用标准加入法进行回收率试验，结果见表4。表4 回收率、相对标准偏差和检出限测定结果Table 5 Recovery ratio, relative standard deviation and detection limit元素Element加标量Added（mg）测得量Found（mg）回收率Recovery（%）RSD（%）（n=3）检出限Detection limit（mg/mL；n=8）Cu2.01.8592.51.470.0043Mn150.0164.4109.60.890.0038Zn10.09.5295.22.260.0081本实验测定的锌、铜、锰回收率在92.5%109.6%；相对标准偏差在0.89%2.26%之间。4 结 论（1）不同微量元素其水溶性不同，水煎溶出率也有所不同，所以水煎后实际服入人体中的微量元素剂量与总量不存在一一对应关系。中药的药效与所含微量元素的所处的具体形态密切相关。中药水煎剂