火焰原子吸收光谱法测定人工虎骨粉中5种元素的含量

蔡慧侠，宋亚玲，杨梦聪，刘鹏（金花企业（集团）股份有限公司西安金花制药厂，西安 710075）

人工虎骨粉是金花企业（集团）股份有限公司西安金花制药厂2003年获批上市的国家一类新药原料药，是传统珍稀中药材天然虎骨唯一的仿生药，采用非保护动物特定部位的骨骼，以天然虎骨的特征图谱为标准研发的新一代虎骨代用品，具有祛风止痛、强筋健骨、骨折愈合以及抗骨性关节炎的作用，能够有效缓解骨质疏松所导致的腰酸背痛等现象[1-3]。现代研究表明，人工虎骨粉含有丰富的骨胶原蛋白、骨肽、氨基酸、钙、磷及多种微量无机元素[4]。其中，无机元素在维持人体健康和生长发育的过程中具有重要意义，是机体组织的重要构成物质，参与机体的各项生命活动，越来越受人们的重视[5]。无机元素虽然不是中药治疗疾病的主要药效物质，但却对药效的发挥起着重要辅助作用，与药物的药效乃至毒副作用密切相关。因此，明确中药中无机元素的组成及种类对药效研究、药品安全性评价都有十分重要的意义[6-9]。

目前，人工虎骨粉现行质量标准中无机元素仅对钙、磷及重金属元素进行了研究[10]，但尚无对其他无机元素的分析。为全面了解人工虎骨粉中无机元素的种类和含量，本研究采用火焰原子吸收光谱法[11-13]对人工虎骨粉中铁（Fe）、镁（Mg）、锌（Zn）、钾（K）和钠（Na）5 种元素进行检测，以期为人工虎骨粉的质量标准提升和临床应用提供参考。

1 材料

AA-6880 型原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；SX3-10-12AS 型陶瓷纤维箱式电阻炉（北京科伟永兴仪器有限公司）；MARS 6 高压微波消解仪（美国CEM 公司）；EHD-24 电热消解仪（北京东航科仪仪器有限公司）；ME204 型分析天平（瑞士梅特勒-托利多仪器上海有限公司）。

Fe、Mg、Zn、K 和Na 单元素标准溶液（国家标准物质，质量浓度均为1000 μg·mL－1，中国计量科学研究院），硝酸（优级纯，国药集团化学试剂有限公司），水为实验室自制超纯水（电阻率为18.0 MΩ ·cm）。人工虎骨粉[金花企业（集团）股份有限公司西安金花制药厂，批号：190516-2、190615、190615-1）]。

2 方法与结果

2.1 仪器工作条件

通过预试验考察了5 种待测元素的仪器工作条件，采用乙炔-火焰原子吸收法，并分别进行了优化选择，最佳的工作条件见表1。

表1 原子吸收分光光度计工作条件Tab 1 Operating conditions of atomic absorption spectrophotometer

2.2 微波消解仪工作条件

根据人工虎骨粉和5 种元素的特点，考察了合适的控制温度和时间，最终确定微波消解的条件，微波消解仪的工作条件见表2。

表2 微波消解仪工作条件Tab 2 Working condition of microwave digestion

2.3 标准储备液的配制

分别精密量取Fe 标准溶液2.0 mL、Mg 标准溶液1.0 mL、Zn 标准溶液1.0 mL、Ka 标准溶液10.0 mL、Na 标准溶液5.0 mL，用2%硝酸分别定容至100 mL 量瓶中，得到Fe、Mg、Zn、Ka、Na 的标准储备液，质量浓度分别为20.0、10.0、10.0、100.0、50.0 μg·mL－1，4℃保存备用。

2.4 标准曲线的制备

精密量取“2.3”项下各元素标准储备液，配制成各元素系列标准溶液，按“2.1”项下方法测定，以测量值（A）（3 次读数的平均值）为纵坐标，相应元素标准系列溶液对应的质量浓度（C）为横坐标，绘制标准曲线，进行线性回归。各元素的线性回归方程及相关系数见表3。结果表明各元素在相应质量浓度范围内与测定值线性关系良好。

表3 各元素回归方程及相关系数Tab 3 Regression equation and correlation coefficient

2.5 供试品溶液的制备

取人工虎骨粉0.3 g，精密称定，置于微波消解罐中，依次加入硝酸8 mL 和过氧化氢1 mL，放置过夜，旋紧密封后，按“2.2”项下微波消解条件进行消解。待消解结束冷却后取出，将消解罐置电热消解仪上于140～160℃赶酸至1 mL左右，冷却后转移至50 mL 量瓶中，用少量水洗涤消解罐并合并洗液于量瓶，加水稀释至刻度，摇匀。为保证各元素待测试液浓度在标准曲线线性范围内，精密量取上述溶液用2%硝酸进行适当稀释，得到各元素供试品溶液。其中，制备镁的供试品溶液时加入2.0 mL 0.1 g·mL－1的氧化镧溶液。同法制备空白溶液。

2.6 精密度试验

精密量取“2.4”项下标准品溶液，分别重复测定6次，Fe、Mg、Zn、K、Na 的吸光度的RSD分别为0.49%、0.98%、0.84%、0.22%、0.41%，表明仪器精密度良好。

2.7 重复性试验

取同一批号的人工虎骨粉样品（批号：190516-2），按“2.5”项下方法平行制备6 份供试品溶液，测定含量，结果Fe、Mg、Zn、K、Na 含量的RSD分别为0.73%、0.74%、0.66%、0.86%、0.84%，表明本法重复性良好。

2.8 稳定性试验

取“2.7”项下同一供试品溶液，室温放置，分别在0、2、4、6、8、10、12 h 进样分析，Fe、Mg、Zn、K、Na 的RSD分别为0.31%、0.55%、0.29%、0.16%、0.72%，表明供试品溶液在12 h 内稳定。

2.9 加样回收试验

取人工虎骨粉同一批样品6 份，每份0.15 g，分别加入适量被测元素的标准溶液，按“2.5”项下方法进行处理，按“2.1”项下条件进行测定，并计算回收率，结果见表4。

表4 加样回收试验(n ＝6)Tab 4 Recovery (n ＝6)

2.10 样品含量测定

取3 批人工虎骨粉样品，按“2.5”项下方法处理，按“2.1”项下条件测定，每份样品平行测定3 次，结果见表5。

表5 样品含量测定结果(mg·kg－1)Tab 5 Content determination (mg·kg－1)

3 讨论

虎骨药用历史悠久，具有抗炎、镇痛、增强机体免疫力、健骨等功效，人工虎骨粉作为虎骨唯一的仿生药，以其为主要成分的制剂金天格胶囊在临床上已使用多年，在促进骨折愈合、改善骨质等方面疗效确切[14]。现代研究证明，人工虎骨粉在指纹图谱、药理药效及临床疗效方面与虎骨几乎一致，这些必然与其独特的化学成分有关。人工虎骨粉含有丰富的钙（Ca）、磷（P）、骨胶原蛋白、氨基酸及各种生长因子等，这些成分均可促进骨形成，增加骨密度和强度，从而抑制骨吸收，减少骨量的丢失[14-15]。此外，人工虎骨粉来源于动物骨骼，除基本的常量元素外，微量元素种类也很丰富。随着中药的发展，中药微量元素的研究日益活跃，揭示微量元素在中药功效中占有一定地位，它与活性成分在体内起着协同及相互补充的作用，并参与机体反应，促进机体自身调节，达到治疗疾病的目的[16]。

本研究结果显示，人工虎骨粉中含有丰富的K、Na、Mg、Fe 和Zn 元素。其中，含量最高的是Na，其次是Mg 和K。Na、Mg 和K 是除Ca、P 外的人体必需的常量元素，Fe 和Zn 作为微量元素对人体健康有重要的调控作用。其中，K 和Na 是维持机体矿质平衡不可缺少的元素。Mg 参与人类生命过程中的300 多余种酶促反应，具有维护骨骼生长，维持胃肠道和激素的功能[17]。Fe在人体中具有造血功能，参与血蛋白、细胞色素及各种酶的合成，促进生长[17]。Zn 不仅构成骨成分，同时又参与其代谢过程，刺激骨生长，促进Ca 吸收，并可代替部分Ca 作用，促进骨折愈合过程[5]。这些无机元素与Ca、P 一起参与骨骼钙化等多种生命活动过程，在维持机体矿物质元素平衡、保护人体健康方面发挥着重要的作用。

本研究采用火焰原子吸收光谱法对人工虎骨粉中5 种无机元素进行测定，方法快速、准确度高，可用于同类样品中无机元素的分析，同时也为其质量标准提升和临床应用提供参考依据。