全 文 ：2009年 4月　　　　　
第 30卷　第 2期　　　　
首 都 医 科 大 学 学 报
JournalofCapitalMedicalUniversity
　　　Apr.2009
Vol.30　No.2
·基础研究 ·
虎眼万年青和其他 3种抗癌中草药的微量元素含量
及其溶出特性
白进发 1＊　刘志强 2　张瑞萍1　宋凤瑞 2　刘淑莹2
(1.中国医学科学院北京协和医学院药物研究所仪器分析中心;2.中国科学院长春应用化学研究所长春质谱中心)
【摘要】　目的　对虎眼万年青和其他 3种抗癌中草药(白花蛇舌草 、半枝莲和山豆根)中 16种常量和微量元素及溶出率进行比
较 , 为阐明虎眼万年青抗癌作用提供依据。方法　采用等离子体原子发射光谱法 ,辅以原子吸收光谱法和原子荧光光谱法进行
有关检测。结果　1)虎眼万年青含有多种人体必需的常量和微量元素 ,特别是 Ca、Mg、Fe、Zn含量较高;2)虎眼万年青和其他 3
种中草药水煎液中 Cu/Zn比值比较低;3)4种中草药水煎液中 Se含量较低 , 差异无统计学意义。 Ge在 4种中草药的原生药或水
煎液中的含量均较低 。结论　虎眼万年青可能通过调节肿瘤患者体内 Cu、Zn及 Ca等元素的平衡发挥其抗癌 、抗炎性反应作用。
【关键词】　虎眼万年青;微量元素;溶出率;电感耦合等离子体原子发射光谱法
【中图分类号】　R917
ContentandDissolutionCharacteristicsofTraceElementsinOrnithogalum
CaudatumAitandThreeAnticancerChineseHerbs
BAIJin-fa1＊ , LIUZhi-qiang2 , ZHANGRui-ping1 , SONGFeng-rui2 , LIUShu-ying2
(1.InstrumentalAnalysisCenter, InstituteofMateriaMedica, ChineseAcademyofMedicalSciences, PekingUnionMedicalColege;
2.ChangchunCenterofMassSpectrometry, ChangchunInstituteofAppliedChemistry, ChineseAcademyofSciences)
【ABSTRACT】　Objective　ToprovidebasisfortheanticancerefectofOrnithogalumCaudatumAit, thecontentanddissolutionratesof
16 elementsinOrnithogalumCaudatumAitandthreeanticancerChineseherbs(HerbaHedyotisDiffusa, HerbaScutellariaeBarbataeand
RadixSophoraeTonkinensis)wereinvestigatedandcompared.Methods　Sampleswereanalyzedbyinductivelycoupledplasmaatomic
emissionspectrometry(ICP-AES), atomicabsorptionspectrometry(AAS)andatomicfluorescencespectrometry(AFS).Results　① There
weremanyessentialelementsinOrnithogalumcaudatumAitandthecontentofCa, Mg, Fe, andZnwerehigherthanthoseofothers;②
TheratiosofCu/ZninwaterextractofOrnithogalumCaudatumAitandthethreeanticancerChineseherbsweremuchlowethanthenormal
valueinhumanserum;③ThedifferencesinthecontentsofSeinwaterextractsoffourChineseherbswereverysmalandthecontentswere
low.ThecontentsofGeinfourcrudeherbsandtheirwaterextractswereverylow.Conclusion　Theanticancerandanti-inflammatory
effectsofOrnithogalumCaudatumAitisprobablyachievedbyadjustingthebalanceamongCu, Zn, andCaelements.Theresultsprovide
basisforfurtheranalysisoftherelevancebetweentheelementsinOrnithogalumCaudatumAitanditstherapeuticefect.
【KEYWORDS】　OrnithogalumCaudatum;traceelement;dissolutionrate;ICP-AES
基金项目:国家自然科学基金(30672600)资助项目 , SupportedbyNa-
tionalNaturalScienceFoundationofChina(30672600)
＊ Corespondingauthor, E-mail:jfbai@imm.ac.cn
　　微量元素的协同作用在中草药治病机制的研究
中不容忽视 。近年来越来越多的研究[ 1-2]证实 ,中药
疗效与它们所含微量元素的种类及含量有密切关系。
另外 ,通过研究[ 3-5]发现人体内的某些微量元素 ,如
Zn、Mg、Cu、Se等的含量也与癌症的发生有关。微量
元素的种类和含量研究是其化学形态研究的基础 ,在
此基础上通过分析中药微量元素的化学形态 ,能有助
于阐明微量元素在中药疗效中的作用机制[ 6] 。由于
水煎液是中草药最常用的服用剂型 ,因此 ,研究水煎
液中各种元素的溶出率 ,结合其在原生药中的总含量
可为进一步形态分析提供依据 。原生药中以不同形
态存在的微量元素溶出率不相同 , Na、K以无机盐形
态存在 ,溶出率很高 。有些元素与有机大分子结合或
被吸附 ,溶出率较低 。
虎眼万年青(OrnithogalumCaudatumAit)为百合
科虎眼万年青属多年生草本植物 ,民间全草入药 ,治
疗痈肿毒 、肝炎和肿瘤等。目前只研究了其原生药中
的一些微量元素[ 7] ,对其水煎液中微量元素的研究还
未见报道。另外 ,据文献报道 , 3种常用抗癌中草药
第 2期 白进发等:虎眼万年青和其他 3种抗癌中草药的微量元素含量及其溶出特性
(白花蛇舌草 , HerbaHedyotisDifusae;半枝莲 Herba
Scutelariae Barbatae和 山 豆 根 Radix Sophorae
Tonkinensis)中微量元素的种类有限[ 8-10] ,其中白花蛇
舌草和山豆根中微量元素溶出率的研究未见报道。
由于虎眼万年青具有解毒和抗肿瘤疗效 ,本研究选择
上述 3种常用的抗癌中草药 ,采用电感耦合等离子体
原子发射光谱法 (ICP-AES), 结合原子吸收光谱法
(AAS)和原子荧光光谱法(AFS),对虎眼万年青和这
3种中草药的原生药中 16种常量和微量元素含量以
及它们在水煎液中的溶出率进行了比较研究 ,为进一
步对虎眼万年青微量元素形态分析提供实验依据。
1　材料和方法
1.1　材料
POEMS型等离子体发射光谱仪 (美国 TJA公
司), AFS-920双道荧光光谱仪(北京吉天仪器有限公
司), AA800型原子吸收光谱仪(美国 PE公司)。 16
种元素标准溶液(国家标准物质中心),除 Se和 Ge用
10%盐酸作稀释介质外 ,其余元素均用 5%硝酸配制
标准应用液 ,盐酸 、硝酸和高氯酸均为优级纯。去离
子水。虎眼万年青全草采自吉林省长白县 ,白花蛇舌
草(产地广东)、半枝莲(产地江苏)和山豆根(产地广
西)均购自长春市同仁堂药店 ,经长春中医药大学王
淑敏教授鉴定 , 4种药材均产自常用药材产地 。
1.2　样品及空白溶液的制备
将 4种中草药除去杂物后 ,用去离子水洗涤 3
次 ,晾干 , 105℃恒温干燥至恒重 ,冷却至室温 ,粉碎后
过 80目筛 ,然后按以下 2种方法分别处理 。
1)原生药:准确称取 4种中草药样品各 0.5 g,置
于玻璃烧杯中 ,加 5 mLHNO3 ,电热板上低温长时间
加热至样品透明 ,用去离子水定容至 10mL,待测 。以
同样方式处理空白溶液 1份 。
2)水煎液:准确称取 4种中草药样品各 5.0g, 置
于 250mL烧杯中加去离子水没过药材 ,浸泡 30 min,
盖上表面皿 ,按常规煮药方式煎煮 2 h,煎煮 2次后合
并煎煮液 ,抽滤 、浓缩 ,定容至 50 mL。用移液管吸取
水煎液 10mL置消化杯中 ,进行消化处理 ,最后在 10
mL容量瓶中定容。以同样方式处理空白溶液 1份 。
以上 2种处理方法中每种样品和试剂空白溶液
各一式 3份 。
1.3　微量元素测定
对 4种中草药的原生药和水煎液中 16种常量和
微量元素的含量进行测定 。分别取 3份样品测定每
种常量(或微量)元素 ,并扣除空白 ,结果取 3次测定
的平均值。因 K、Na为常量元素在中草药中含量一般
较高 ,故采用原子吸收分光光度法测定其含量 。 Se、
Ge为微量元素并且在中药中含量一般较低 ,因此采
用灵敏度高和特异性好的原子荧光法测定。其他 12
种元素(Ca、 Mg、P、 B、 Ba、Sr、Fe、Mn、Zn、Cu、Co、Ni)
采用电感耦合等离子体发射光谱法测定。 3种测定方
法的仪器工作参数如下:
用 POEMS型等离子体发射光谱仪测定 Ca、 Mg、
P、 B、 Ba、Sr、Fe、Mn、Zn、Cu、Co和 Ni等 12种元素 。
工作参数:功率:1 150 W;载气流量:0.54 L/min;样
品提升率:1.48 mL/min;观察高度:240 steps。 12种
元素的测定波长见表 1。
表 1　12种微量元素的测定波长
Tab.1　Thewavelengthofthe12elements (nm)
Element Ca Mg P B Ba Sr
Wavelength 396.8 285.2 214.9 251.7 503.4 407.8
Element Fe Mn Zn Cu Co Ni
Wavelength 259.9 257.6 206.2 324.7 228.6 231.6
　　用 AA800型原子吸收光谱仪测定 K、Na元素 。
工作参数分别为:K(测定波长 769.9 nm,灯电流 7
mA,狭缝 0.7 nm);Na(测定波长 589.0nm,灯电流 8
mA,狭缝 0.2 nm)。
用 AFS-920双道荧光光谱仪测定 Se、Ge元素 。
工作参数:空心阴极灯电压:270V;灯电流:40mA;原
子化器高度:8 mm;载气流量:400 mL/min;屏蔽气流
量:800 mL/min;载流:10% HCl;还原剂:2% KBH4-
0.5% KOH。
2　结果
虎眼万年青 、白花蛇舌草 、半枝莲和山豆根的微
量元素测定结果见表 2。某元素溶出率 =水煎液中元
素含量 /原生药中该元素含量。
测定结果显示:1)虎眼万年青和其他 3种中草药
原生药中 K、Na元素含量不同 ,虎眼万年青中 K、Na
含量较高 ,特别是 Na的含量在 4种中草药中最高 ,较
白花蛇舌草高 14.3倍。 K、Na元素在 4种中草药水
煎液中的溶出率均大于 90%,这可能是由于这 2种元
素主要以无机盐形式存在 ,易溶出 。另外 ,虎眼万年
青原生药和水煎液中含有丰富的 Ca、Mg、Fe、Mn、
Zn、Co、Ni、Sr、B等人体必需的常量和微量元素 ,特别
209
首 都 医 科 大 学 学 报 第 30卷
表 2　4种中草药的原生药中微量元素含量(106 g/L)和水煎液中的溶出率
Tab.2　Contents(106 g/L)ofelementsinfourChineseherbalmedicinesanddissolutionrates
intheirboilingwaterextracts (%)
Herb K＊, a Na＊, a Ca＊ Mg＊ P＊ B Ba Sr
OrnithogalumCaudatumAit Crudedrug 17.4 7.42 22.7 3.71 3.71 19.0 70.0 80.0
Dissolutionrate 97.7 99.7 30.8 60.1 68.2 66.8 25.7 35.8
HerbaHedyotisDifusae Crudedrug 12.1 0.520 17.4 3.83 1.61 16.0 92.0 69.0
Dissolutionrate 98.3 98.1 17.2 49.6 70.8 48.1 17.4 24.6
HerbaScutellariaeBarbatae Crudedrug 29.8 0.110 5.77 2.06 2.28 9.00 56.0 15.0
Dissolutionrate 90.9 90.9 21.1 66.0 65.4 94.4 15.5 18.7
RadixSophoraeTonkinensis Crudedrug 5.98 0.220 7.23 0.960 1.31 16.0 36.0 47.0
Dissolutionrate 98.7 90.9 16.5 58.3 59.5 62.5 20.6 17.2
Herb Fe Mn Zn Cu Co Ni Seb Geb
OrnithogalumCaudatumAit Crudedrug 860 70.0 39.0 3.00 0.601 4.60 0.030 0.029
Dissolutionrate 9.12 35.7 46.9 53.3 38.3 69.6 46.7 7.24
HerbaHedyotisDifusae Crudedrug 2020 260 44.0 11.0 1.00 14.0 0.082 0.061
Dissolutionrate 3.69 32.2 25.9 9.09 60.0 50.6 39.0 3.44
HerbaScutellariaeBarbatae Crudedrug 350 260 37.0 3.00 0.302 2.00 0.40 0.022
Dissolutionrate 13.1 25.7 92.2 73.3 53.3 52.0 5.75 9.09
RadixSophoraeTonkinensis Crudedrug 480 28.0 28.0 6.00 0.401 1.60 0.66 0.034
Dissolutionrate 0.711 27.9 26.1 10.0 20.3 64.4 7.42 3.24
　　　　　　＊ Macroelement10-3 g/g;a:AAS;b:AFS;other:ICP-AES.
是与抗癌作用有关的 Ca、Mg、Fe、Zn元素含量均较
高 [ 10-11] 。
2)4种中草药原生药和水煎液中 Cu/Zn比值见
图 1。虽然 4种中草药原生药中 Cu/Zn比值有较大差
异 ,但是其水煎液 Cu/Zn比值差异不大 ,数值均小于
0.1。
3)本研究所测虎眼万年青和白花蛇舌草等 3种
抗癌中草药 Se含量显示 ,原生药中 Se含量低者其溶
出率较高(如虎眼万年青 、白花蛇舌草),而原生药中
Se含量高者其溶出率较低(如半枝莲 、山豆根),故 4
种中草药水煎液中 Se含量相差不大 ,含量均较低(0.
014×10-6 g/g～ 0.049×10-6 g/g)。原生药中 Se含
量与其水煎液中含量并不一定成正相关。微量元素
Ge在 4种中草药原生药或水煎液中含量相差不明
显 ,含量都较低。
4)在 4种中草药的原生药中 ,山豆根中 Mg含量最
低 ,可能因为山豆根的药用部位为根部 ,其余 3种中草
药的药用部位为全草。 Mg是叶绿素的组成成分 ,在这
3种中草药的茎叶中含量较高。该结果提示某些微量
元素含量与中草药的药用部位有一定关系[ 12] 。
5)虎眼万年青原生药中 Fe含量较高(含量仅次
于白花蛇舌草), 4种中草药中 Fe的溶出率均较低
(0.71% ～ 13.1%),虎眼万年青水煎液中 Fe含量在
4种中草药的水煎液中最高。
图 1　4种中草药原生药和水煎液 Cu/Zn比值
Fig.1　Cu/ZnratiosoffourChineseherbalmedicines
A:OrnithogalumCaudatumAit;B:HerbaHedyotisDifusae;C:Herba
ScutelariaeBarbatae;D:RadixSophoraeTonkinensis.
3　讨论
水煎液是中草药最常用的服用剂型 ,因此水煎液
中微量元素的溶出率含量可能较原生药中含量与中
草药的药效关系更直接 。虎眼万年青水煎液中含有
丰富的 K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Co、Ni、Sr、B等人体
必需的常量和微量元素 ,特别是与抗癌作用相关的
Ca、Mg、Fe、Zn含量较高 ,这可能与其药效有关。有研
究 [ 3-5]表明 ,恶性肿瘤患者均出现血清 Cu和 Cu/Zn比
值升高 , Zn、Ca下降的现象 ,肿瘤患者血清 Cu浓度增
加会引起 Zn含量的代偿性降低。血清 Cu含量升高
及 Cu/Zn比值升高是肿瘤的一个重要特征 ,并可作为
某些肿瘤诊断及疗效评价指标 。虎眼万年青和其他 3
种中草药水煎液中 Cu/Zn比值均低于 0.1,明显低于
人体正常比值(1.04)[ 13] ,而恶性肿瘤患者 Cu/Zn比
210
第 2期 白进发等:虎眼万年青和其他 3种抗癌中草药的微量元素含量及其溶出特性
值明显高于正常比值 ,提示虎眼万年青和白花蛇舌草
等 3种中草药可调节肿瘤患者的 Cu/Zn比值。有文
献 [ 14]认为鸭胆子油的抗癌作用与其纠正癌症患者血
清中的 Cu/Zn比例失衡有关 ,与本研究结果一致 。由
于虎眼万年青水煎液中 Zn、Ca的含量较高 ,且 Cu/Zn
比值与常用抗癌中草药水煎液一致 ,因此虎眼万年青
可能有助于调节肿瘤患者体内 Cu、Zn及 Ca的平衡 ,
从而发挥其抗癌 、抗炎性反应作用[ 10] 。
虎眼万年青原生药和水煎液中 Se和 Ge含量均
较低 ,因此这 2种微量元素在虎眼万年青的药效发挥
中可能不起主要作用 。另外 ,虎眼万年青和白花蛇舌
草等 3种中草药 Fe元素溶出率低的原因可能与其在
原生药中的存在形态有关 ,存在形态越稳定越不容易
溶出[ 15] ,微量元素 Fe可能与有机化合物形成络合态
或结合态存在于原生药中 。
为进一步从微量元素角度阐明虎眼万年青的抗
癌作用 ,还需要对其中一些元素如 Mg、Fe、Zn、Cu、Mn
等进行形态分析 ,以确定这些元素的具体形态和作用
方式或途径 。本研究结果为对虎眼万年青中微量元
素做进一步形态分析提供了实验依据 。
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(收稿日期:2008-10-06)
编辑　李菁锦
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