水提取和半仿生提取盒果藤中7種微量元素的形態分析比較Δ

軒轅歡，董文杰，劉 沖，霍仕霞（.新疆醫科大學附屬中醫醫院藥學部，烏魯木齊 80002；2.新疆維吾爾自治區藥物研究所，烏魯木齊 80004；.新疆維吾爾自治區維吾爾醫藥研究所，烏魯木齊 80049）

水提取和半仿生提取盒果藤中7種微量元素的形態分析比較Δ

軒轅歡1＊，董文杰1，劉 沖2#，霍仕霞3（1.新疆醫科大學附屬中醫醫院藥學部，烏魯木齊 830002；2.新疆維吾爾自治區藥物研究所，烏魯木齊 830004；3.新疆維吾爾自治區維吾爾醫藥研究所，烏魯木齊 830049）

目的：研究水提取和半仿生提取后盒果藤中與抗白癜風有關的元素提取率及存在形態。方法：分別采用水提法和半仿生提取法。用微孔濾膜分離盒果藤提取液中的可溶態與懸浮態元素；大孔樹脂分離可溶態中有機態和無機態微量元素；火焰原子吸收光譜法測定盒果藤中銅、鋅、鐵、鈣、鎂、錳、鍶7種元素的含量并進行形態分析。結果：水提后，盒果藤中7種微量元素的提取率為40.47%～72.49%；懸浮顆粒比例為3.69%～8.78%；鍶元素可溶態中有機態/無機態比例為104.36%，銅、鋅、鐵、鈣、鎂、錳可溶態中有機態/無機態比例為3.94%～48.39%。半仿生提取后，除錳元素外，盒果藤中微量元素提取率均高于水提法，銅、鋅、鐵、鈣、鎂、鍶的提取率為77.69%～90.19%；各元素懸浮顆粒比例為0.39%～8.57%；可溶態中有機態/無機態比例為72.74%～180.79%。結論：盒果藤中銅、鋅、鐵、鈣、鎂、錳、鍶等元素較易溶出，且溶出后主要以無機態形式存在。半仿生提取后，除錳元素外，其他元素溶出率均顯著上升，且溶出后微量元素的有機態比例顯著提高，微量元素的溶出和有效利用率均高于水提法。

盒果藤；水提取；半仿生提取；微量元素；火焰原子吸收光譜法；形態分析

盒果藤（Opercalina turperthum L.）為維吾爾醫常用藥材，維吾爾醫認為盒果藤具有燥濕作用，能排出體內濕寒性物質，也能排出體內黏稠性的津液和灼燒津液（腐敗津液），常用于治療白癜風[1]。目前，關于盒果藤化學成分及藥理藥效方面的研究較少。筆者前期對盒果藤中與白癜風相關的微量元素進行了測定，結果發現盒果藤中除含有豐富的鈣（Ca）、鎂（Mg）等常量元素外，還含有鐵（Fe）、銅（Cu）、鋅（Zn）、錳（Mn）、鍶（Sr）等微量元素[2]。但是，這些微量元素的生物可利用度與其化學形態有很大關系。近年來，微量元素化學形態分析日益受到人們的關注，對中藥活性成分的認識也不僅局限于微量元素的總量，還在于微量元素在中藥不同的存在狀態。有機態的微量元素易絡合，可增強生物活性，提高微量元素的利用率，從而提高藥效。Cu2+是形成酪氨酸酶的重要輔基離子；某些遞氫的氧化酶中均含有Zn2+，Zn2+減少可能導致色素形成障礙；Fe、Ca、Mg參與機體正常生理功能，構成體內重要的載體、參與電子傳遞，對黑素的合成、轉運有著至關重要的作用；Sr參與黑素合成和轉運；Mn具有較強的清除自由基作用。而這些元素均以有機態的形式發揮生物活性，同時有機態的元素也易與植物中的化合物形成絡合物，易于溶出而被機體吸收。因此，在本研究中筆者對盒果藤中的Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr 7種元素進行形態分析，比較了水提和半仿生提取后這7種元素的提取率、浸留顆粒吸附率，為其抗白癜風藥效物質基礎的研究提供參考。

1 材料

1.1 儀器

TAS-990型原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；ML-1.5-4型可調式電熱板（北京永光明醫療儀器廠）；DHG-9123型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏試驗設備有限公司）；Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr空心陰極燈（上海威格拉斯儀器有限公司）。

1.2 藥材與試劑

單元素標準液：Cu（批號：GBW08615）、Zn（批號：GBW08620）、Fe（批號：GBW08616）、Ca（批號：GBW080118）、Mg（批號：GBW080126）、Mn（批號：GBW080157）、Sr（批號：GBW080565）均購自國家標準物質研究中心（質量濃度均為1 000 μg/mL）；LSA-10大孔吸附樹脂（西安藍曉科技有限公司）；盒果藤購自新疆維吾爾自治區維吾爾醫醫院，經該院藥劑科艾尼瓦爾主任藥師鑒定為真品；硝酸、高氯酸均為優級純；水為二次去離子水。

2 方法與結果

2.1 標準系列工作液的制備

分別精密移取Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr標準液10 mL置于100 mL量瓶中，0.1%硝酸定容，作為各元素標準貯備液。分別精密移取Cu、Zn、Mn、Sr貯備液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，Fe、Ca貯備液0.5、1.0、2.0、4.0、5.0 mL，Mg貯備液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL，置于100 mL量瓶中，0.1%硝酸定容，即配制成Cu、Zn、Mn、Sr質量濃度為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL的標準系列工作液，Fe、Ca質量濃度為0.5、1.0、2.0、4.0、5.0 μg/mL的標準系列工作液，Mg質量濃度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 μg/mL的標準系列工作液。

2.2 儀器工作條件

[3-7]，采用火焰原子吸收光譜法。原子吸收分光光度儀工作條件見表1[3-7]。

表1 各元素所用原子吸收分光光度儀工作條件Tab 1 Working conditions of flame atomic absorption spectrophotometry for each element

2.3 方法學考察

2.3.1 線性關系考察 以各元素標準液的質量濃度為橫坐標（x）、吸光度值為縱坐標（y）進行線性回歸，結果見表2。

表2 各元素標準曲線Tab 2 Linear relationship of each element

2.3.2 精密度試驗 在規定的條件下，分別對各元素中間濃度的標準工作液連續測定6次，計算RSD分別為Cu 0.90%、Zn 1.10%、Fe 0.76%、Ca 0.62%、Mg 0.79%、Mn 0.89%、Sr 0.43%（n＝6）。各元素測定結果的精密度均符合分析要求。

2.3.3 準確度試驗 精密稱定盒果藤粉末0.5 g，共9份，分別加入3個不同體積的標準貯備液（Cu 0.32、0.40、0.64 mL；Zn、Mg 0.8、1.0、1.2 mL；Mn 1.2、1.5、1.8 mL；Fe 0.72、0.90、1.20 mL；Ca 3.6、4.5、5.4 mL；Sr 2.4、3.0、3.6 mL），按“2.4”項下方法處理后，按表1工作條件測定，進行回收率試驗。結果7種元素的平均加樣回收率為98.92%～100.96%（RSD≤10%，n＝9），表明該方法準確、可行。

2.4 盒果藤中微量元素總含量的測定

將盒果藤藥材粉碎后過80目藥篩，精密稱取0.5 g于高腳燒杯中，共3份，依次加入濃硝酸25 mL、高氯酸0.5 mL，蓋上表面皿，冷浸過夜。次日于電熱板上加熱消解，保持液體呈微沸狀態，直至變成無色透明液體，再繼續加熱，待蒸發至近干為止。冷卻后，用少量去離子水沖洗，轉移定容至10 mL比色管中，備用。同時按相同方法制備空白溶液（不加樣品處理）作為對照[8]。盒果藤中各元素總含量測定結果見表3。

表3 盒果藤中微量元素測定結果（μg/g）Tab 3 Determination results of speciation analysis of trace elements in O.turperthum（μg/g）

2.5 盒果藤中微量元素的提取與測定

2.5.1 水提取 將盒果藤藥材粉碎后，過40目藥篩，準確稱取100 g，加500 mL去離子水浸泡1 h后，加熱煮沸。冷卻后，用300目紗布過濾，再加適量去離子水淋洗3～4次，共煎煮3次，每次1 h，合并濾液，濃縮后定容至100 mL量瓶中。離心（離心半徑為40 cm，轉速為10 000 r/min，下同）30 min，取離心液用0.45 μm濾膜過濾，濾液中的微量元素為可溶態，濾渣中的微量元素為懸浮態[9-10]。水提液可溶態和懸浮態中7種微量元素的含量測定結果見表3。

2.5.2 半仿生提取 準確稱取盒果藤粉末100 g，水煎煮3次，每次的煎煮水溶液調節pH分別為3、7、9，每次加水500 mL，煎煮1 h。每次煎煮冷卻后，用300目紗布過濾，再加適量去離子水淋洗3～4次，合并濾液，濃縮后定容100 mL量瓶中，離心30 min。將離心液用0.45 μm的濾膜過濾，濾液中的微量元素為可溶態，濾渣中的微量元素為懸浮態[11]。半仿生提取液可溶態提取液和懸浮態提取液中7種微量元素的含量測定結果見表3。

2.6 可溶態中無機態和有機態微量元素的分離與測定

用稀鹽酸和氫氧化鈉溶液將“2.5.1”“2.5.2”項下可溶態部分的pH調節至3.0。將LSA-10大孔吸附樹脂用95%乙醇浸泡24 h，裝柱，去離子水沖洗干凈后，將可溶態溶液上樣。用去離子水洗脫至中性，收集即得可溶無機態，再用甲醇洗脫即得可溶有機態[12]。可溶無機態和可溶有機態中7種微量元素的測定結果見表3。

2.7 形態分析

根據表3中測定結果，分別計算2種提取方法中各微量元素的提取率、顆粒吸附率和有機態/無機態等形態分析參數[13-15]，結果見表4。

3 討論

本研究采用常規的濕法消解處理樣品，采用硝酸-高氯酸消化液體系，同時進行空白對照以減少試劑及操作帶來的干擾和誤差，避免高壓消解造成的消解不完全。

表4 盒果藤中微量元素形態分析參數（%%）Tab 4 Parameters of speciation analysis of trace elements in O.turperthum（%%）

采用原子吸收光譜法對盒果藤及各提取液中的Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr 7種元素進行測定，精密度和回收率良好，滿足微量元素分析的要求，盒果藤中微量元素含量高低排序：Ca＞Mg＞Fe＞Sr＞Mn＞Zn＞Cu。

盒果藤是維吾爾醫常用藥材，大多以原藥材粉碎入藥，本研究采用常規的水提取方法提取其微量元素，為今后進行工藝研究提供了參考依據。結果除Fe、Mn元素外，其他元素提取率均大于50%，表明盒果藤中的微量元素較易溶出，可能是Cu、Zn、Ca、Mg、Sr元素在藥材中與其他物質的結合方式較簡單，易被加熱破壞，故易溶出；各元素水提取后懸浮態顆粒吸附率為3.69%～8.78%，原因可能是微量元素與藥材中的纖維素、蛋白質等膠體在被提取時，吸附了部分的微量元素，形成了假膠體分散體系。可溶態微量元素中，除Sr元素外，其他元素主要以無機態形式存在，大量的有機態Sr元素和部分其他元素的有機態的存在，可與盒果藤中的有機成分形成配位化合物，進入機體后，受到機體內各種生理因素的影響，改變其脂溶性或分子大小等特征，易與機體內的某些特定的酶、受體等結合，從而發揮藥效。

本研究采用半仿生提取法提取盒果藤中的微量元素，從生物藥劑學的角度模仿口服藥物在胃腸道的轉運過程進行提取，依次在酸性及堿性環境下提取，體外模擬人體的酸堿環境，考察盒果藤中微量元素的溶出特點及形態變化。結果半仿生提取后，除Mn元素外，其他元素的提取率均較水提取率高，可能是改變提取溶劑的酸堿度后，提取時Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Sr的結合方式有所改變，部分無機態的元素在酸堿改變的情況下，與藥材中的有機成分結合，增加了溶出率。Mn元素可能是與植物中大分子化合物結合，不易被消解溶出。雖然提取率并未提高，但所溶出的Mn元素主要以正二價狀態存在，Mn2+為活性態，易氧化，故在酸性環境下受pH改變影響較大。半仿生提取后，無機態的Mn元素價態發生改變，其有機態/無機態比例明顯較水提物上升；Cu、Zn、 Fe、Ca、Mg、Sr等元素的有機態比例也明顯提高。可見，盒果藤半仿生提取后，微量元素利用率也大大提高。

綜上，本研究所得出的結論僅對盒果藤治療白癜風相關性較大的微量元素進行了形態分析，并對水提取和半仿生提取進行了單獨分析和比對，結果半仿生提取對微量元素的溶出和有效利用都較水提取高。本研究為今后該藥進行工藝研究提供了參考依據，但仍需與有機成分結合進行研究。

參考文獻

[1] 國家中醫藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海：上海科學技術出版社，1999：6518.

[2] 霍仕霞，閆明，劉曉東，等.ICP-AES法測定盒果藤中的微量元素[J].現代科學儀器，2009（1）：56-58.

[3] 盛麗，蘇碧泉.火焰原子吸收分光光度法測定銅操作條件的選擇[J].遼寧化工，2006，35（9）：557-559.

[4] 郭丹，陳娜娜，楊西曉，等.原子吸收分光光度法測定常通口服液中微量元素錳的含量[J].中國藥房，2005，16（18）：1414-1415.

[5] 張文利，袁思平，田超，等.正交試驗設計法在火焰原子吸收操作條件選擇中的應用[J].甘肅環境研究與檢測，2003，16（3）：220-223.

[6] 張為人，張玉環.正交試驗在原子吸收操作條件選擇中的應用[J].遼寧城鄉環境科技，2004，24（6）：34-36.

[7] 徐春秀，蔡龍飛，林鑫.原子吸收光譜法測定荸薺、蓮藕、蓮子中鐵、鋅、鈣的含量[J].韓山師范學院學報，2007，28（3）：70-73.

[8] 謝善梅，申湘忠.楊桃中微量元素的測定[J].當代化工，2007，36（6）：660-662.

[9] 張力，馬瑩瑩，徐玲，等.蒙藥材多葉棘豆中5種微量元素的形態分析[J].天然產物研究與開發，2012，24（3）：345-347.

[10] 姚艷紅.草蓯蓉中微量元素次級形態的分析[J].延邊大學學報，2012，38（1）：75-78.

[11] 霍仕霞，閆明.半仿生提取法測定補骨脂中的微量元素[J].醫藥導報，2009，28（12）：1612-1615.

[12] 沈曉芳，張勇，楊成，等.黃芪中微量元素的形態分析[J].分析化學，2006，34（3）：396-399.

[13] 賴鶴鋆，吳云影.金銀花中9種微量元素初級形態分析[J].安徽農業科學，2013，41（28）：11326-11328.

[14] 包玉敏，張力，徐玲，等.蒙藥材金蓮花中5種微量元素的形態分析[J].吉林大學學報（理學版），2011，49（2）：327-330.

[15] 賴鶴鋆.火焰原子吸收測定白茅根初級形態中微量元素含量[J].湖北農業科學，2011，50（15）：3191-3194.

Comparison of Speciation Analysis of 7 Trace Elements in Opercalina turperthum by Water Extraction and Semi-bionic Extraction

XUANYUAN Huan1，DONG Wenjie1，LIU Chong2，HUO Shixia3（1.Dept.of Pharmacy，Chinese Medicine Hospital Affiliated to Xinjiang Medical University，Urumqi 830002，China；2.Materia Medica Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830004，China；3.Uighur Medicine Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830049，China）

OBJECTIVE：To study the extraction rate and speciation of antivitiligo-related elements in Opercalina turperthum by water extraction and semi-bionic extraction.METHODS：Water extraction and semi-bionic extraction were respectively used.Water-soluble state and suspension state in extract of O.turperthum were separated by microporous filtering film；organic and inorganic trace elements in water-soluble state were separated by macroporous resin.The contents of Cu，Zn，Fe，Ca，Mg，Mn and Sr were detected by flame atomic adsorption spectrophotometry，and speciation analysis was conducted.RESULTS：After water extraction，extraction rates of 7 trace elements were 40.47%-72.49%；ratio of suspended particles was 3.69%-8.78%；ratio of organic state/inorganic state was 104.36%in water-soluble state of Sr and 3.94%-48.39%in water-soluble state of Cu，Zn，Fe，Ca，Mg，Mn.After semi-bionic extraction，except for Mn，extraction rates of trace elements were higher than water extraction，extraction rates of Cu，Zn，Fe，Ca，Mg，Sr were 77.69%-90.19%；ratio of suspended particles was 0.39%-8.57%；the ratio of organic state/ inorganic state was 72.74%-180.79%in water-soluble state of elements.CONCLUSIONS：Cu，Zn，Fe，Ca，Mg，Mn and Sr in O. turperthum are dissolved easily，mainly existing in the form of inorganic state.After semi-bionic extraction，except for Mn，the dissolution rate of other elements and the proportion of organic trace elements after dissolution increase significantly.Both dissolution and effective utilization rate of trace elements by semi-bionic extraction are higher than water extraction.

Opercalina turperthum；Water extraction；Semi-bionic extraction；Trace element；Flame atomic absorption spectrophotometry；Speciation analysis

R917

A

1001-0408（2017）22-3072-04

2016-11-06

2017-06-05）

（編輯：劉明偉）

新疆維吾爾自治區重點研發計劃項目（No.2016B03038-3-3）；新疆維吾爾自治區科技人才培養項目（No. qn2015yx042）

＊主管中藥師。研究方向：中藥學。電話：0991-6642410。E-mail：huoshixia1983@163.com

#通信作者：副研究員，碩士。研究方向：藥物分析。電話：0991-6642410。E-mail：273932681@qq.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.22.13