三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素含量分析研究

张杰 洪寅 盛振华 廖广辉 管家齐 王晓倩 张广顺

1.浙江中医药大学药学院 杭州 310053 2.浙江中医药大学分析测试中心

介类中药是指以动物的甲、壳入药的一类中药，多为贝类，其中以壳入药的主要有牡蛎、石决明、瓦楞子等[1]。牡蛎、石决明和瓦楞子药性咸、寒或平，入肝经；石决明具有平肝潜阳的功效，瓦楞子可软坚散结，而牡蛎同时具有平肝潜阳和软坚散结两种功效[2-4]。研究证实，牡蛎、石决明、瓦楞子三种介类中药煅品较生品的咸寒之性降低，具有收敛固涩、制酸止痛的功效，用于胃痛泛酸等[2]。

目前中国药典对介类中药的质量控制主要以CaCO3含量作为指标，多数学者对介类中药的研究也主要集中在CaCO3含量评价方面[5-7]，但其它无机元素（包括常量元素和微量元素），也是介类中药药效物质基础的重要组成部分，与中药药性、功效密切相关，在中药质量控制和药效研究中起着重要的作用[8]。

介类中药的传统给药方式是水煎口服，进入人体的成分以水煎液中成分为主，故探讨其水煎液中无机元素的含量具有重要意义。本研究以微波消解法进行样品前处理，电感耦合等离子体原子发射光谱（inductively coupled plasma optical emission spectrometry，ICP-OES）法测定牡蛎、石决明、瓦楞子三种介类中药的生、煅品水煎液中的11种无机元素，即Ca、Mg、Fe、K、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、Se、Cr的含量，初步探究三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素与药物性效的关联性。

1 仪器与试剂

1.1 仪器 Thermo scientific ICAP6000电感耦合等离子体发射光谱仪为美国热电公司产品；CEM Mars 240/50型微波消解仪为美国CEM公司产品；Millipore mili-Q超纯水器为美国Millipore公司产品；SHB-Ⅲ型循环水式真空泵购于巩义市英峪高科仪器厂；BSA124S-CW分析天平为北京赛多利斯科学仪器有限公司产品；KSW电阻炉温度控制器由沈阳市节能电炉厂制造。

1.2 试剂 Ca标准品溶液（批号：101508，浓度：500 mg·L-1），Cu标准品溶液（批号：100508，浓度：1 000 mg·L-1），Fe标准品溶液（批号102407，浓度：1 000 mg·L-1），Zn 标准品溶液（批号：100906，浓度：1 000 mg·L-1），Mn 标准品溶液（批号：102606，浓度：1 000 mg·L-1），上述元素标准品溶液均由环境保护部标准样品研究所提供；K 标准品溶液（批号：15104，浓度：1 000μg·mL-1），Mg 标准品溶液（批号：15114，浓度：1 000μg·mL-1），Co 标准品溶液（批号：12072，浓度：1 000μg·mL-1），Se标准品溶液（批号：16063，浓度：100μg·mL-1），Mo 标准品溶液（批号：15111，浓度：100μg·mL-1），Cr标准品溶液（批号：16041，浓度：1 000μg·mL-1），上述元素标准品溶液均由中国计量科学研究所提供；硝酸购于上海凌峰化学试剂有限公司（优级纯，批号：20131011）。

1.3 药材 牡蛎生品（产地：浙江，批号：160901），石决明生品（产地：广东，批号：160401），均购于浙江中医药大学中药饮片厂。瓦楞子生品（产地：浙江，批号：20160601），购于浙江百草中药饮片有限公司。药材经浙江中医药大学药学院宋捷民教授鉴定，牡蛎为牡蛎科动物近江牡蛎（Ostrea rivularis Gould）的贝壳；石决明为鲍科动物杂色鲍（Haliotis diversicolor Reeve）的贝壳；瓦楞子为蚶科动物毛蚶（Arca subcrenata Lischke）的贝壳。

2 方法

2.1 煅品制备 将牡蛎、石决明、瓦楞子生品分别洗净、晒干，按照2015版《中国药典》炮制通则项下明煅法[9]，将三者生品分别砸成小块，置于马弗炉中明煅（500℃，30min）至灰白色无光泽、质酥脆，取出、冷却后取得三者煅品。

2.2 水煎液样品的制备 将牡蛎、石决明和瓦楞子生、煅品粉碎后过7号筛，精密称取粉末各20g，分别煎煮。各样品粉末先加入6倍量水冷浸30min，煮沸后保持微沸45min，趁热抽滤；再加入4倍量水，保持微沸30min，趁热抽滤；合并两次滤液并浓缩。

2.3 供试品溶液的制备 分别精密量取三种介类中药的生、煅水煎液样品4mL，置于聚四氟乙烯微波消解罐中，加入5mL硝酸，加盖摇匀后放入微波消解仪，按表1程序进行消解。在通风橱中操作，挥去余酸，消解完毕后冷却至室温，取出消解罐，将消解液转移至50mL容量瓶，用超纯水洗涤消解罐3次，洗涤液合并于容量瓶中并定容到刻度线，摇匀，得供试品溶液。另取5mL的硝酸按同样方法进行处理，作为空白溶液备用。

表1 微波消解仪工作条件Tab.1 Procedure of microwave digestion

2.4 系列标准品溶液制备 将购得的各元素标准品溶液作为贮备液。分别精密量取 Mg、Fe、K、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、Se、Cr 贮 备 液 0.025mL、0.05mL、0.5mL、1.5mL、2.5mL，分别置于50mL量瓶中，加1%硝酸定容，作为 Mg、Fe、K、Cu、Zn、Mn、Co、Mo、Se、Cr系列标准品溶液；精密量取 Ca贮备液 0.05mL、0.2mL、0.8mL、1.6mL、2.5mL分别置于50mL量瓶中，加1%硝酸定容，作为Ca系列标准品溶液，备用。

2.5 ICP-OES仪器工作条件 射频功率：1 150W；样品冲洗时间：30s，重复 3 次；泵速：50r/min；辅助气流速：0.5L·min-1；Camera 温度：-46.17℃；发生器温度：26℃；光室温度：38℃；以低波长范围水平 15s，垂直15s；高波长范围水平5s，垂直5s为分析最大积分时间。

2.6 方法学考察 本研究严格进行了相关方法学考察，相对精密度（relative standard deviation，RSD）≤2.14%、检出限（0.0002～2.3478）ng·L-1、加样回收率87.6%～101.2%，结果均在合格范围，证明该测定方法稳定可靠。见表2。

表2 元素波长、线性回归方程、相关系数、相对精密度和检出限Tab.2 Element wavelength，linear regression equation，correlation coefficient，relative standard deviation and detection limit

2.7 样品含量测定 取2.3项下各供试品溶液按2.5项下仪器条件分别进样，每个样品溶液平行测定3次，得到牡蛎、石决明和瓦楞子生、煅品水煎液中各元素含量测定结果，并采用GraphPad Prism 6软件作图。

2.8 统计学分析 采用SPSS 20.0统计软件进行统计学分析，计量资料以±s表示，同一介类中药生品与煅品之间比较采用配对t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

3 含量测定结果及分析

3.1 三种介类中药生品水煎液中无机元素含量比较三种介类中药生品水煎液中Ca、Mg、K元素含量均较为丰富，其中牡蛎生品水煎液中各无机元素含量顺序：Ca＞Mg＞K＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn＞Se（Cr）＞Mo（Co），石决明生品水煎液中各无机元素含量顺序：Ca＞Mg＞K＞Mn＞Fe＞Zn＞Cu＞Se（Cr）＞Mo（Co），瓦楞子生品水煎液中各无机元素含量顺序：Ca＞Mg＞K＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn＞Se（Cr）＞Mo（Co）。牡蛎和石决明生品水煎液中 Mg、Mn、Fe元素含量约为瓦楞子生品水煎液中的2倍。见表3。

3.2 三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素含量比较 三种介类中药煅品水煎液中，Ca元素含量均较各自生品水煎液增加，差异有统计学意义（P＜0.05），K、Se、Cr元素较各生品水煎液含量无明显差异（P＞0.05）。与生品水煎液比较，三种介类中药煅品水煎液中 Mg、Mn、Fe、Cu、Zn、Mo、Co 元素含量变化差异较大。见表3、图1。

4 讨论

中药功效取决于其内在成分，中药无机元素的种类及含量是决定中药性味、功效的主要因素之一[10-11]。盛良[12]认为无机元素具有寒、热、温、凉四性，元素的四性与元素原子的电子得失相关，进而影响到由元素单质或化合物组成的中药性味和功效。本研究发现，牡蛎、石决明、瓦楞子三种介类中药生品水煎液中各无机元素种类和含量高低顺序具有大致相同的趋势：Ca＞Mg＞K＞Mn＞Fe＞Cu 或 Zn＞Se（Cr）＞Mo（Co），而三者生品药性相近，都为咸、寒或平，说明该类中药药性可能受无机元素的种类和含量影响。牡蛎、石决明水煎液中 Mg、Mn、Fe 含量高于瓦楞子水煎液，Mg、Mn、Fe与平肝潜阳功效相关[13]，牡蛎、石决明较瓦楞子平肝潜阳功效更强，可能与Mg、Mn、Fe元素含量更高有关。Mg、Mn、Fe可以作为机体重要辅酶的组分，参与机体的物质代谢和免疫力调节过程。其中Fe有促进造血机能和抑制胆固醇合成的作用，Mn可以改善动脉硬化患者的脂质代谢，Mn、Fe含量丰富的中药常用于高血压治疗[13-14]。此外，杨柳等[15]指出石膏中丰富的

无机元素与其清热的功效相关，其中Fe、Cu、Ti具有抗感染作用，可增加机体免疫功能。罗琴等[16]对方杆蕨中无机元素与药性的关系作了初步分析，认为高Fe低Mn是方杆蕨清热解毒的物质基础，Zn、Cu含量的比值则与活血化瘀功效相关。

表3 三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素的含量（±s，μg·mL-1）Tab.3 The content of mineral elements in the decoction of three testacean TCM and calcined products(±s，μg·mL-1)

表3 三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素的含量（±s，μg·mL-1）Tab.3 The content of mineral elements in the decoction of three testacean TCM and calcined products(±s，μg·mL-1)

注：“-”表示未检测到该元素。与同一药物生品水煎液比较，*P＜0.05。Note:“-”indicates that the element is not detected.Compared with calcined products，*P＜0.05.

无机元素 牡蛎 煅牡蛎 石决明 煅石决明 瓦楞子 煅瓦楞子Ca Mg K Mn Fe Cu Zn Se Cr Co Mo 27.13±0.70 9.19±0.14 3.75±0.12 1.25±0.12 0.77±0.02 0.41±0.01 0.13±0.01 0.04±0.003 0.03±0.001 0.01±0.003 0.01±0.002 33.71±1.25*12.43±0.20*4.12±0.07 2.43±0.01*0.81±0.05 0.46±0.01 0.43±0.02*0.04±0.002 0.05±0.03 0.01±0.003 0.01±0.03 30.97±0.36 12.77±0.06 2.36±0.04 1.14±0.03 0.88±0.01 0.10±0.003 0.18±0.002 0.04±0.001 0.04±0.003 0.01±0.003 0.02±0.001 35.65±0.67*11.90±0.02 2.14±0.01 1.15±0.003 1.7±0.01*0.32±0.003*0.23±0.01 0.04±0.002 0.04±0.001 0.01±0.003 0.17±0.005*28.49±0.11 4.51±0.02 2.44±0.06 0.68±0.001 0.24±0.07 0.16±0.004 0.13±0.002 0.050±0.03 0.033±0.14 0.003±0.001-32.86±0.23*2.93±0.06*2.34±0.06 0.51±0.007 0.56±0.01*0.13±0.001 0.15±0.001 0.07±0.002 0.04±0.002 0.01±0.003*-

图1 三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素的含量比较Fig.1 Comparison of the content of mineral elements in the decoction of three testacean TCM and calcined products

有研究证实，中药药性与炮制前后无机元素的含量变化有关，炮制后无机元素含量减少使药性趋于寒凉，而含量增加使药性趋于温热[17]。三种介类中药煅品水煎液中各无机元素含量较各自生品水煎液发生不同变化。Ca作为含量最高的元素，在三种介类中药煅品水煎液中含量均有所增高。Ca与制酸止痛、收敛固涩相关，可以降低毛细血管的通透性，有效防止血浆渗出，用于治疗由胃酸过多引起的胃溃疡、胃炎等疾病[13，18]。牡蛎、石决明、瓦楞子三种介类中药煅品较生品的寒凉性降低，多用于制酸止痛、收敛固涩，可能与其中主要无机元素Ca的含量增高有关，由元素含量变化引起的性效改变与该类中药药性、功效及临床应用基本相符合。

目前对介类中药研究相对薄弱，对介类中药无机元素含量与性效的关系也未见详细报道。本文通过比较牡蛎、石决明、瓦楞子三种介类中药生、煅品水煎液中无机元素种类和含量，发现三种介类中药生、煅品的性效差异可能与无机元素种类和含量的差异相关，对于研究介类中药药效物质基础具有重要意义，为研究该类中药药性开辟了新途径。无机元素的变化对中药功效的影响相关机制尚不明确，需要进一步探索，介类中药生、煅品的性效差异与无机元素的相关性也有待进一步的药效学研究。

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