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

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1、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 第9页火焰原子吸收光谱法分析中药大叶羊蹄甲中锌、锰、铜的形态摘 要：采取正辛醇水分配体系模拟中药大叶羊蹄甲水煎液中锌、铜、锰在人体胃肠中的分配情况，用火焰原子吸收光谱法测定了大叶羊蹄甲及其水煎液、水煎液中水溶态锌、醇溶态中锌、铜、锰的含量。实验结果表明，大叶羊蹄甲中锌、铜、锰的水煮溶出率较低（13.79%26.77%），该方法对各元素的加标回收率在92.5%109.6%，相对标准偏差RSD2.26%；锌、铜、锰在正辛醇水分配体系中受酸碱性度影响较大。关键词 原子吸收光谱法；大叶羊蹄甲；锌；锰；铜；形态分析Speciation Analys

2、is of Zinc,meng,copper in Bauhiniaby Flame Atomic Absorption SpectrometryAbstract: n- C8H17OHH2O system was used to study the distribution of Zinc,meng,copper in Bauhinia decoction in our stomach and intestine . The concentrations of total Zinc,meng,copper, water-so lub le Zinc,meng,copper and n- C8

3、H17OHH2O luble zinc、meng、copper in Bauhinia and compound of Peach Seed and Safflower under gastric and in testinalacidity were analyzed by flame atomic absorption spectrometry . Experimental results show that Zinc,meng,copper in Bauhinia and boiled dissolution rate low (13.79%26.77%). The recovery r

4、atio s by standard addition were in the range of 92.5%109.6% , and RSD less than 2.26%. Relatively , t he resolution acidity had impact upon the distribution of Zn , Cu and Mn in Bauhinia in the medium of n-octanol / water system.Keyword: Flame Atomic Absorption Spectrometry; Bauhinia; Zinc; Meng; c

5、opper; Speciation Analysis目录1 引 言12 实验部分22.1 仪器和试剂22.2 火焰原子吸收光谱法工作条件22.3 实验方法32.3.1 水煎液的制备32.3.2 大叶羊蹄甲中锌、锰、铜含量的测定32.3.2.1 标准曲线的绘制32.3.2.2 大叶羊蹄甲中锌、锰、铜总含量的测定32.3.2.3 水煎液中锌、铜、锰含量的测定42.3.2.4 水煎液中锌、铜、锰的形态分析43 结果与分析43.1 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43.2 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53.3 回收率、相

6、对标准偏差及检出限54 结 论6参考文献6致 谢71 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

7、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，为豆科苏木亚科常绿中等乔木，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

8、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-63

9、00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

10、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Combustor 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

11、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1

12、00mg/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1

13、0mL，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

14、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

15、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=

16、 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.

17、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

18、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

19、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。（2）正辛醇醇溶性微量元素具有较强的亲脂性，具有较强的生物活性，如微量元素作为中药主要有效成分，正辛醇醇溶性微量元素含量与中药药性、药效存在密切关系。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；且锌、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。参考文献1

20、袁汉尧主编，临床实验学M，广东科技出版社，2002：1952 王夔，徐辉碧，唐任寰，,等. 生命科学中的微量元素M . 北京:中国计量出版社，1992. 489.3 曹治权. 微量元素与中医药M. 北京:中国中医药出版社，1992：1974 云南省食品药品监督管理局编. 云南省中药材标准(第三版傣族药)M. 昆明:云南科技出版社,2007,12: 7.123.5 李顺兴,邓南圣,刘肇谦. 火焰原子吸收光谱法分析中药中锌的形态J. 分析科学学报,2002,18(2): 145-148.6 王良贵. 中草药龙胆中微量元素的形态分析J. 分析科学学报,2007,23(4): 472-474.7 胡霞

21、，吴西平，陈远道等.茯苓中锰、镁、铅元素的形态分析J. 湖南文理学院学报（自然科学版）2006，18（4）：42448 胡雪梅，许秀成，李晖.川芎中锌、锰、铁、钙、镁元素的形态分析J. 广东微量元素科学，2004，11（3）：40449 钟国降. 生理学(第三版) M . 北京: 人民卫生出版社, 1988: 110, 117.致 谢本文是在导师叶艳青教授悉心指导和张群芳学长、宋爽、马金晶同学等的帮助下完成的。导师严谨的治学态度、渊博的知识、精深的学术造诣、对科学前沿深遂的洞察力、博大宽广的胸襟、忘我工作和无私奉献的敬业精神、以及正直和关心他人的人格魅力给予了我极大的鞭策和启迪，并将成为我今后

22、工作、学习乃至整个人生道路中永恒的推动力。值此论文完成之际，谨向多年来在生活、学习及工作等方面给予我无私关怀和帮助的导师表示衷心的感谢和诚挚敬意！论文完成过程中，同窗及我的各位挚友，他们的热情鼓励和无私帮助让我愉快地度过四年的大学学习生涯。感谢家人一直以来给予我关爱、理解、包容和帮助，正是因为有了他们在物质和精神上对我莫大的支持，我才能顺利完成自己的学业。光阴似箭，日月如梭。四年的大学生活即将结束，再次向以上提到的和没有提到的曾经关心、理解、帮助、支持我的所有人表示诚挚的感谢！以后我会更加努力，不辜负所有关心我的人的期望！这篇论文还有很多不足之处，敬请各位专业人士批评指正。 2010-1-12 9