全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 13 期 2016 年 7 月
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微波消解 ICP-OES 法测定藏药珍宝类药物坐珠达西及其主要矿物药原料
中 26 种无机元素及相关性分析
陈 莹 1,王长生 1,况 刚 2,曾 锐 1*
1. 西南民族大学药学院,四川 成都 610041
2. 重庆第二师范学院 生物与化学工程系,重庆 400067
摘 要:目的 建立藏药坐珠达西中无机元素的微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)分析方法,并对不同批次坐
珠达西和主要矿物药原料中无机元素进行比较和分析。方法 以硝酸为溶样试剂,样品经微波消解后,采用 ICP-OES 法测定藏药
坐珠达西中无机元素的量,并用 SPSS 19.0 软件对数据进行相关性分析和主成分分析(PCA)。结果 检测了坐珠达西中 26 种无机
元素,元素之间有一定的相关性,坐珠达西样品的无机元素平均量:Ca、Hg、K 质量分数均高过 1.000 mg/g;P、Mg、Fe、Sn 质
量分数均高过 100 μg/g;PCA 选出 3 个主因子,得出Al、V、Mo、Ti、Cd、Mn、P、Hg、As、Ba、Mg、Ca、Se、Si、Na 为坐珠
达西的特征元素。而佐塔、寒水石、渣驯膏、石灰华主要含有的元素是 Sn、Ti、Ca、Hg、K、P、Fe、Mg;4 种矿物原料各元素量
差异较大,同种元素以佐塔中量较高;Ca 在寒水石和石灰华中量最高,Hg 在佐塔中量最高,K、P、Fe、Mg 和 Sn 在渣驯膏中量
最高。结论 通过无机元素在成药与矿物原料中的量分析和比较,可以为质量控制和安全性评价及临床使用提供一定参考。
关键词:坐珠达西;电感耦合等离子体原子发射光谱法;主成分分析;无机元素;藏药
中图分类号:R286.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670 (2016)13 - 2346 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.13.024
Determination and correlation analysis on 26 inorganic elements in Tibetan
treasures medicine Zuozhudaxi and major raw mineral material by microwave
digestion-ICP-OES
CHEN Ying1, WANG Chang-sheng1, KUANG Gang2, ZENG Rui1
1. College of Pharmacy, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China
2. Department of Biological and Chemical Engineer, Chongqing University of Education, Chongqing 400067, China
Abstract: Objective To establish a method for simultaneous analysis on the inorganic elements in Tibetan medicine Zuozhudaxi by inductively
coupled plasma optical emission spectromter (ICP-OES) and compare the inorganic elements in Zuozhudax among different batches and major
raw material of mineral drugs. Methods The samples were digested with nitric solution as the digestion solution. The sample solutions were
analyzed by ICP-OES after microwave digestion. The data of correlations, and principal components were analyzed with the SPSS 19.0 software.
Results Twenty-six inorganic elements in Zuozhudaxi were determined. And there were some correlations among the inorganic elements in
Zuozhudaxi. The average contents of inorganic elements were as follows: Ca, Hg, and K levels were higher than 1 000 μg/g; P, Mg, Fe, and Sn
levels were higher than 100 μg/g; Three main factors were selected by principal component analysis (PCA). The PCA results showed that Al, V,
Mo, Ti, Cd, Mn, P, Hg, As, Ba, Mg, Ca, Se, Si, and Na may be the characteristic elements in Tibetan medicine Zuozhudaxi. The contents of Sn, Ti,
Ca, Hg, K, P, Fe, and Mg were abundant in ZuoTa, Gypsum Calcite, Calciasinti, Brag-zhun Paste; There were significant differences among these
four kinds of mineral materials. ZouTa had the highest contents of these elements. Gypsum Rubrum and Travertine had the most abundant Ca; Hg
was the highest in ZuoTa; Brag-zhun Paste contains a lot of K, P, Fe, Mg, and Sn. Conclusion This experiment provides the evidence for the
quality control and safety evaluation of Zuozhudaxi.
Key words: Zuozhudaxi; inductively coupled plasma optical emission spectromter; principal component analysis; inorganic elements;
Tibetan medicine
收稿日期:2015-08-16
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划(2012BAI27B07);国家留学基金委青年骨干教师出国研修项目(CSC201500850007);西南民族大
学创新型科研项目(CX2016SZ040)
作者简介:陈 莹(1990—),女,藏族,青海西宁人,西南民族大学研究生,学士学位,主要从事药物制剂及民族药的研究工作。
Tel: 13558629080 E-mail: 1519755408@qq.com
*通信作者 曾 锐(1976—),男,四川德阳人,西南民族大学副教授,硕士生导师,主要从事药物制剂及民族药的研究工作。
Tel: 18081975370 E-mail: rzeng@swun.edu.cn
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藏医学是我国传统医学中重要的组成部分之一[1],
近几年来对藏药的研究日益受到学术界的重视[2]。
藏药坐珠达西为丸剂剂型,因含有佐塔、寒水石、
渣驯膏、石灰华等为藏医临床重要的珍宝类药物,
功效为疏肝、健胃、清热、愈溃疡、消肿,用于“木
布”病迁延不愈、胃脘嘈杂、消化不良、浮肿、水
肿等,是治疗慢性胃炎的常用药物。
电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)法
原理是利用元素发出的特征谱线进行测定,该方法
具有灵敏度高,干扰小,可同时、快速测定多种金
属元素的优点[3]。目前广泛应用于何首乌[4]、知母[5]、
牡蛎[6]等药材中无机元素分析。
藏药坐珠达西的研究有对其中 8 种成分 HPLC
定量测定[7]、Box-Behnken 设计优选藏药坐珠达西
供试品溶液制备条件的研究[8]、对 MNNG 致大鼠
慢性萎缩性胃炎的作用研究[9]等。但采用微波消解-
ICP-OES 法对藏药坐珠达西中无机元素的分析目前
尚未有相关报道,因此本实验采用微波消解 ICP-OES
法对坐珠达西的无机元素进行测定和分析。
1 仪器、试剂与材料
1.1 仪器
ICP-6300 型电感耦合等离子发射光谱仪(双向
观测,CID 检测器,Thermo Fisher 公司,美国);
Milestone ETHOS A 微波消解仪(深圳华晟达仪器
设备有限公司,中国);METTLER AE240 电子分析
天平(梅特勒 -托利多仪器有限公司,瑞士);
DHG-9240A 型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科学
仪器有限公司)。
1.2 试剂与材料
坐珠达西样品来源见表 1。寒水石(Gypsum
Calcite)、渣驯膏(Brag-zhun Paste)、石灰华
(Calciasinti)、佐塔(ZuoTa)由阿坝藏族羌族自治
州藏医院藏医药研究所提供,经成都中医药大学民
族医药学院古锐教授鉴定。Al(09091872)、As
(120372)、B(09081242)、Ba(09080942)、Ca
(12062032)、Cd(12060412)、Co(09062242)、
Cu(12042072)、Fe(12062072)、K(09090942)、
Mg(12061132)、Mn(12061332)、Mo(09040732)、
Na(12051832)、Ni(09051542)、P(9847)、Be、
Hg、Pb(12060712)、Se(11111072)、Si(09091242)、
Sn(09082432)、Sr(09090432)、Ti(09080432)、
V(09101072)、Zn(12061472)元素的标准液均购
自国家钢铁材料测试中心钢铁研
表 1 坐珠达西样品来源
Table 1 Sources of Zuozhudaxi samples
编号 批号 厂家
1 20130926 四川阿坝州藏医院藏医药研究所制
2 20130823 四川阿坝州藏医院藏医药研究所制
3 20130703 四川阿坝州藏医院藏医药研究所制
4 20120618 四川阿坝州藏医院藏医药研究所制
究总院。硝酸为优级纯;水为实验室用去离子水。
2 方法
2.1 样品的预处理及微波消解
分别称取各批次的坐珠达西样品及药材各约
0.2 g,精密称定,置于聚四氟乙烯消解罐中,加入
8 mL 硝酸,轻微震荡,放置 10 min 后拧紧消解罐
盖子,放入微波消解仪中,按一定的程序进行消解。
消解进行完毕后,待消解罐内气压降低,温度冷却
至室温时,将聚四氟乙烯消解罐的内盖打开,摇匀
后倒出消解液,转移至 25 mL 的量瓶中,加 10%盐
酸溶液清洗 3 遍,定容,滤过,待测。
2.2 微波消解条件
参照张玉芬等[3]研究方法进行微波消解,微波
消解程序见表 2。
表 2 微波消解程序
Table 2 Microwave digestion program
参数 保持时间/min 温度/℃ 功率/W
1 5 100 1 200
2 5 150 1 200
3 40 200 1 200
4 40 250 1 200
2.3 ICP-OES 测定工作条件
射频功率 1 150 W,雾化器压力 0.2 MPa,载气
流量 12 L/min,辅助气流量 0.5 L/min,分析泵速 50
r/min,冲洗泵速 50 r/min;积分时间:长波长 5 s,
短波长 15 s;样品测定次数 3 次;样品冲洗时间 30
s;等离子观测方式:垂直观测。
2.4 线性关系考察
取各元素的标准液适量,加 10%盐酸稀释,制备
一系列的混合标准溶液,各元素的质量浓度均为 0、
0.02、0.2、2、20 μg/mL。分别吸取各混合标准溶液,
依法测定空白溶液和标准系列溶液,以质量浓度为横
坐标(X),吸光度为纵坐标(Y),绘制标准工作曲线。
在各元素的最佳分析波长下,对空白水溶液连续测定
11 次,取 3 倍的标准偏差所对应的质量浓度值作为各
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元素的检出限,取 10 倍的标准偏差所对应的质量浓
度值作为为各元素的定量限。结果见表 3。
3 结果与分析
3.1 无机元素测定结果
分别称取各批次坐珠达西样品及寒水石、渣驯
膏、石灰华、佐塔的药材粉末(过 5 号筛)约 0.2 g,
精密称定,按“2.1”项下制备方法制备供试品溶液,
按“2.3”项的 ICP-OES 测定条件进行测定,得到
各无机元素的量。结果见表 4。
3.2 无机元素直观分析
26 种无机元素在不同批次坐珠达西样品中的量
见表 4。4 批坐珠达西样品的平均元素量由高到低为
Ca>Hg>K,质量分数均高过 1.000 mg/g;P、Mg、
Fe、Sn 质量分数均高过 100 μg/g;Sr、Si、Na、Cu、
P、Al、Zn、Pb、Mn、As、Ni、Ti、Ba、B、Se、
Mo、Co、V、Cd、Be 质量分数则均小于 100 μg/g。
根据元素测定的结果,筛选出 26 种元素,按其原子
序数顺序制作质量分数分布曲线。为了便于比较,
把一些量差异极大的元素同时扩大或者缩小相同倍
数至同一数量级(Ca、Hg、K 缩小 100 倍;P、Mg
缩小 10 倍;Ni、Ti、Ba、Sn、B、Se、Mo 扩大 10
倍;Co、V、Cd、Be 扩大 100 倍),见图 1 和 2。
由图 1 和 2 可以看出,4 批坐珠达西样品均有
相似峰形,因批次不同,量略有差异,以第 4 批样
品最为明显,可作为一个制剂工艺稳定性的参考因
素;4 种药材各元素量差异较大,同种元素以佐塔
表 3 元素线性关系考察结果
Table 3 Linear relationship of elements
元素名称 波长/nm 线性方程 相关系数 检测限/(μg·mL−1) 定量限/(μg·mL−1)
Al 396.152 Y=10 603.55 X+47 943.14 0.849 6 0.016 0.053
As 189.042 Y=6.38 X+1 313.52 0.999 2 0.831 2.771
B 249.773 Y=443 X+29 304.69 0.998 1 0.257 0.857
Ba 493.409 Y=89.99 X+1 144 222.27 0.937 7 0.001 0.002
Be 234.861 Y=41.67 X+143 726.29 0.996 0 0.046 0.153
Ca 317.933 Y=171.22 X+3 290.56 0.795 8 2.172 7.239
Cd 226.502 Y=9.57 X+44 383.77 0.997 9 0.051 0.170
Co 228.616 Y=2.29 X+18 916.85 0.998 7 0.120 0.400
Cu 327.396 Y=305.11 X+32 987.66 0.999 5 0.430 1.432
Fe 259.940 Y=15 492.05 X+32 171.24 0.949 5 0.223 0.743
Hg 184.950 Y=22.39 X+4 124.78 0.998 9 0.276 0.919
K 766.490 Y=3 323.10 X+180 670.32 0.998 4 0.210 0.699
Mg 280.270 Y=402.35 X+48 318.99 0.993 6 0.107 0.357
Mn 260.569 Y=170.31 X+103 989.63 0.980 3 0.074 0.247
Mo 240.598 Y=0.07 X+1 722.07 0.999 5 0.699 2.330
Na 589.592 Y=439.14 X+21 949.06 0.999 4 0.986 3.285
Ni 231.604 Y=35.22 X+5 761.84 0.998 9 0.393 1.311
P 178.284 Y=0.59 X+75.30 0.999 4 6.156 20.520
Pb 182.205 Y=9.85 X+299.49 0.958 3 3.256 10.853
Se 196.090 Y=4.91 X+1 259.16 0.999 0 1.031 3.438
Si 288.158 Y=536.36 X+12 079.71 0.988 1 0.846 2.819
Sn 283.999 Y=73.55 X+3 985.02 0.999 1 2.202 7.399
Sr 215.284 Y=17.01 X+6 599.31 0.997 5 0.254 0.848
Ti 336.121 Y=69.66 X+137 159.65 0.999 2 0.127 0.422
V 292.402 Y=60.05 X+42 010.93 0.999 8 0.259 0.864
Zn 206.200 Y=168.34 X+23 507.92 0.997 1 0.065 0.215
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表 4 坐珠达西样品及药材中无机元素的测定结果
Table 4 Determination of inorganic elements in samples
质量分数/(μg·g−1)
元素
坐珠达西 1 坐珠达西 2 坐珠达西 3 坐珠达西 4 寒水石 渣驯膏 石灰华 佐塔
Al 29.793 8 32.034 4 67.244 8 139.960 4 − 802.657 5 − 73.829 1
As 13.350 7 12.537 4 13.565 4 15.059 3 0.229 6 1.870 1 17.946 5 612.855 0
B 4.172 9 4.233 1 11.979 7 11.399 6 − 29.232 3 − 8.981 1
Ba 6.222 1 8.005 5 6.838 5 53.066 3 1.631 2 11.035 9 43.284 1 1.669 2
Be 0.074 5 0.074 7 0.099 1 0.098 9 0.072 5 0.147 6 0.137 6 0.099 7
Ca 4 745.404 9 4 889.193 2 4 660.555 0 − 10 187.288 5 − 10 346.423 2 50.000 0
Cd 0.298 1 0.336 2 0.483 2 1.125 1 0.229 6 0.836 6 0.037 5 0.535 6
Co 0.558 9 0.585 2 0.953 9 0.840 8 0.036 2 5.721 0 0.012 5 1.893 4
Cu 34.860 9 38.757 5 37.809 7 38.328 4 7.225 7 8.255 4 7.616 3 1 603.139 0
Fe 86.301 5 90.089 6 320.366 7 267.556 9 − 671.998 0 − 204.285 0
Hg 4 061.102 8 4 209.412 4 4 179.881 1 4 798.466 9 10.729 8 12.844 5 1.763 4 19 967.613 4
K 2 090.163 9 2 242.280 9 1 883.052 5 2 796.735 9 182.576 1 3 201.279 5 40.632 8 222.222 2
Mg 343.020 4 350.971 1 340.188 3 525.593 5 309.086 5 1 317.667 3 57.716 4 109.579 0
Mn 14.965 2 15.699 7 18.285 4 31.243 8 7.467 4 74.938 5 3.076 5 10.587 9
Mo 1.192 3 1.307 3 1.635 3 2.064 8 0.918 3 2.239 2 0.825 4 1.382 7
Na 39.667 2 40.338 6 38.937 1 36.721 1 12.494 0 101.673 2 20.747 9 11.459 9
Ni 7.029 3 8.428 8 11.868 2 9.297 7 1.595 0 31.754 4 0.475 2 17.164 9
P 733.606 6 786.977 1 927.155 6 1 059.223 5 297.728 4 793.799 2 16.045 5 36.684 1
Pb 18.132 1 20.816 7 40.498 0 41.320 5 0.302 1 64.271 7 0.687 8 563.403 1
Se 2.372 1 2.452 7 2.267 1 − 0.398 7 − 0.100 1 143.497 8
Si 52.198 2 53.560 8 46.159 6 29.945 6 40.091 8 70.816 9 124.737 4 53.462 9
Sn 76.502 7 78.560 8 203.543 1 174.085 1 3.588 7 452.878 9 10.980 5 166.043 8
Sr 54.806 3 57.818 7 54.311 2 57.381 3 83.639 4 64.972 9 1 869.684 8 3.176 4
Ti 6.420 8 6.810 3 9.960 4 20.388 2 2.791 2 290.477 4 3.251 6 23.330 8
V 0.397 4 0.460 7 0.879 6 2.040 1 − 11.159 0 − 0.548 1
Zn 26.825 6 26.730 6 25.656 6 36.214 1 5.667 0 14.948 3 3.789 4 601.270 6
“−”表示未检测到或低于检测限
“−” means undetected or below the limit of detection
图 1 坐珠达西样品无机元素测定直观分析
Fig. 1 Analysis on elements in Zuozhudaxi
图 2 坐珠达西矿物原料无机元素测定直观分析
Fig. 2 Analysis on elements in medicinal materials of Zuozhudaxi
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Co Hg E P Mg Fe Sn Sr Si Na Cu Al Zn Pb Mn As Ni Ti Ba B Se Mo Co V Cd Be
1
2
3
4
相
对
量
佐塔
石灰华
渣驯膏
寒水石
Za Ca Mg P K Sr Si Na Hg Mn Cu Sn Ti Ba Ni Mo Se Pb As Cd Be Co V B Fe Al
2 500
2 000
1 500
1 000
500
0
相
对
量
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中量较高,其中 Sn、Ti 元素在 4 种药材中量均很高。
坐珠达西样品中量最高的 7 种元素,Ca 在寒水石和
石灰华中量最高,Hg 在佐塔中量最高,K、P、Fe、
Mg 和 Sn 在渣驯膏中量最高。
3.3 无机元素两间的相关性分析
取坐珠达西样品 4 批进行分析,对 26 种元素的
量进行多变量分析。在表 5 中各元素的相关矩阵分析
显示,有 30 对元素极显著相关(P<0.01),其中 P
与 Mo;Mg 与 Ba、Zn;Fe 与 B、Sn;Sn 与 B、Co;
Si 与 Na、Cd、V;Al 与 Ti、Cd、V;Zn 与 Ba;Pb
与 B;Mn 与 Cd、Ti;Ti 与 Cd、V;Se 与 Ca;V 与
Cd 为正相关。Mg 与 Se;Si 与 Mn、Al、Ti;Zn 与
Ca;Mn 与 Se;Ba 与 Se;B 与 Be 为负相关。有 45
对元素显著相关(P<0.05),其中 Hg 与 Cd、Ti、Mn、
Mg,K 与 Zn,P 与 V,Mg 与 Cd、Ti、Mn,Fe 与
Be、Pb,Sn 与 Be、Pb,Si 与 Ca、Se,Na 与 Cd、V、
Se,Al 与 Mo、Mn,Zn 与 Cd、Mn,Pb 与 Co,Ba
与 Mn、Ti、V、Cd,Ti 与 Se,Co 与 B、Be,Mo 与
V、Cd 为正相关。Hg 与 Ca、Se,Si 与 Mo、Ba,Na
与 As、Al,Al 与 Ca、Se,Zn 与 Se,Mn 与 Ca,Ti
与 Ca,Se 与 V,Cd 与 Ca 为负相关。正或负相关性
元素对表明这些无机元素在治病过程(或吸收累积过
程中)可能具有一定的协同或拮抗作用。
3.4 无机元素间主成分分析
对上述 4 批坐珠达西样品中的 26 种元素数据
进行了主成分分析。分析结果(表 6)表明,特征
值大于 1 的有 3 个成分,分别代表了变量总方差的
74.540%、19.450%和 6.010%,累计贡献率达 100%,
表 5 无机元素相关分析矩阵
Table 5 Analysis matrix of element correlation
元素 Hg K P Mg Fe Sn Sr Si Na Cu Al Zn Pb Mn As Ni Ti Ba B Se Mo Co V Cd Be
K 0.916
P 0.876 0.610
Mg 0.984* 0.943 0.816
Fe 0.474 0.084 0.839 0.390
Sn 0.470 0.079 0.836 0.385 1.000**
Sr 0.572 0.744 0.224 0.532 −0.266 −0.270
Si −0.946 −0.777 −0.942 −0.942 −0.668 −0.663 −0.276
Na −0.902 −0.726 −0.919 −0.913 −0.681 −0.677 −0.164 0.992**
Cu 0.513 0.364 0.557 0.359 0.396 0.395 0.647 −0.353 −0.241
Al 0.949 0.763 0.964 0.930 0.700 0.696 0.296 −0.997** −0.981* 0.422
Zn 0.967 0.956* 0.767 0.996** 0.323 0.317 0.537 −0.918 −0.893 0.299 0.901
Pb 0.653 0.295 0.937 0.571 0.976* 0.975* −0.071 −0.799 −0.796 0.494 0.830 0.507
Mn 0.983* 0.854 0.920 0.976* 0.581 0.577 0.410 −0.99** −0.966 0.415 0.988* 0.957* 0.736
As 0.850 0.695 0.856 0.885 0.631 0.627 0.077 −0.964 −0.989* 0.095 0.942 0.874 0.736 0.930
Ni 0.158 −0.240 0.595 0.022 0.892 0.894 −0.292 −0.310 −0.301 0.526 0.368 −0.059 0.817 0.232 0.220
Ti 0.971 0.820 0.939 0.961* 0.629 0.625 0.362 −0.996** −0.976 0.413 0.995** 0.938 0.774 0.998** 0.940 0.284
Ba 0.986 0.933 0.832 1.000** 0.417 0.412 0.513 −0.951* −0.923 0.363 0.941 0.994** 0.595 0.982* 0.895 0.050 0.969*
B 0.577 0.205 0.897 0.501 0.992** 0.991** −0.186 −0.755 −0.765 0.411 0.784 0.438 0.993** 0.678 0.716 0.838 0.721 0.527
Se −0.978* −0.900** −0.856 −0.994** −0.473 −0.469 −0.438 0.971* 0.953* −0.326 −0.960* −0.986* −0.639 −0.990** −0.930 −0.094 −0.981* −0.996** −0.580
Mo 0.912 0.673 0.996** 0.864 0.793 0.790 0.265 −0.967* −0.945 0.528 0.984* 0.822 0.905 0.952 0.887 0.520 0.966 0.878 0.861 −0.899
Co 0.427 0.030 0.810 0.334 0.997 0.998** −0.277 −0.617 −0.627 0.422 0.655 0.263 0.964* 0.531 0.572 0.923 0.580 0.361 0.981* −0.417 0.759
V 0.965 0.799 0.952* 0.950 0.659 0.654 0.344 −0.996** −0.977* 0.428 0.998** 0.924 0.798 0.995 0.938 0.322 0.999** 0.959* 0.747 −0.973* 0.976* 0.612
Cd 0.980* 0.843 0.928 0.971* 0.598 0.594 0.398 −0.992** −0.969* 0.420 0.991** 0.950* 0.750 1.000** 0.931 0.252 0.999** 0.978* 0.693 −0.987 0.958* 0.548 0.997**
Be 0.615 0.252 0.917 0.543 0.985* 0.984* −0.152 −0.786 −0.795 0.417 0.813 0.481 0.996 0.713 0.746 0.814 0.754 0.568 0.999** −0.619 0.884 0.971* 0.779 0.727
Ca −0.978* −0.911 −0.843 −0.996** −0.450 −0.445 −0.455 0.965* 0.945 −0.322 −0.952* −0.99** −0.619 −0.986* −0.923 −0.069 −0.976* −0.998** −0.557 1.000** −0.888 −0.392 −0.967 −0.983* −0.598
*P<0.05 **P<0.01
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 13 期 2016 年 7 月
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表 6 主成分的初始特征值和贡献率
Table 6 Initial eigenvalue and contribution rate of principal
component
初始特征值 成分
合计 方差/% 累计贡献率/%
1 19.380 74.540 74.540
2 5.057 19.450 93.990
3 1.563 6.010 100.000
4 1.035×10−15 3.982×10−15 100.000
5 4.795×10−16 1.844×10−15 100.000
6 3.734×10−16 1.436×10−15 100.000
7 3.437×10−16 1.322×10−15 100.000
8 3.090×10−16 1.188×10−15 100.000
9 2.612×10−16 1.004×10−15 100.000
10 2.292×10−16 8.815×10−16 100.000
11 1.858×10−16 7.146×10−16 100.000
12 1.452×10−16 5.584×10−16 100.000
13 5.643×10−17 2.170×10−16 100.000
14 8.460×10−19 3.254×10−18 100.000
15 −2.948×10−17 −1.134×10−16 100.000
16 −5.251×10−17 −2.019×10−16 100.000
17 −7.570×10−17 −2.912×10−16 100.000
18 −1.161×10−16 −4.466×10−16 100.000
19 −2.042×10−16 −7.855×10−16 100.000
20 −2.534×10−16 −9.748×10−16 100.000
21 −3.118×10−16 −1.199×10−15 100.000
22 −3.477×10−16 −1.337×10−15 100.000
23 −4.508×10−16 −1.734×10−15 100.000
24 −5.253×10−16 −2.020×10−15 100.000
25 −6.339×10−16 −2.438×10−15 100.000
26 −1.132×10−16 −4.352×10−15 100.000
说明这 3 个成分可以解释原始数据变量的几乎全部
信息,因此提取 3 个主成分因子进行分析。
表 7 列出了前 3 个主成分的因子负荷量,并按
照各因子负荷量的大小进行分类。第 1 主成分中,
因子负荷量较大的是 Al、V、Mo、Ti、Cd、Mn、P、
Hg、As、Ba、Mg、Ca、Se、Si、Na,均在 0.9 以
上,其中 Ca、Se、Si、Na 为负相荷载。因第 1 主
成分累积贡献率已高达 74.540%,故指认其中负荷
量最大的 15 个元素 Al、V、Mo、Ti、Cd、Mn、P、
Hg、As、Ba、Mg、Ca、Se、Si、Na 为坐珠达西的
特征元素。
4 讨论
本实验采用 ICP-OES 法测定藏药坐珠达西中
无机元素的量,实验分析的元素超过 26 个,但是因
某些元素在样品中没有检出或低于检出限,而没有
纳入测定,因此筛选出 26 个元素进行测定,并用
SPSS 19.0 对数据进行相关性分析、主成分分析。分
表 7 旋转矩阵中前 3 个主成分的因子负荷量
Table 7 Factor loadings of first 3 principal components in
rotation matrix
成分 元素
1 2 3
Al 0.998 −0.041 −0.039
V 0.995 −0.098 −0.025
Mo 0.992 0.102 0.068
Si −0.991 0.081 0.109
Ti 0.990 −0.136 −0.035
Cd 0.984 −0.175 −0.02
Mn 0.981 −0.195 −0.021
P 0.977 0.186 0.100
Na −0.972 0.043 0.230
Se −0.945 0.315 0.091
Hg 0.943 −0.310 0.121
Ca −0.936 0.341 0.088
As 0.926 −0.068 −0.370
Ba 0.926 −0.377 −0.032
Mg 0.914 −0.404 −0.028
Zn 0.881 −0.468 −0.072
Pb 0.855 0.516 0.057
Be 0.836 0.548 −0.024
B 0.808 0.589 −0.021
K 0.740 −0.665 0.096
Fe 0.729 0.684 −0.006
Sn 0.725 0.688 −0.006
Ni 0.415 0.864 0.286
Co 0.687 0.726 0.040
Sr 0.294 −0.696 0.655
Cu 0.462 0.095 0.882
图 3 旋转空间中的成分图
Fig. 3 Composition diagram in rotating space
析结果显示坐珠达西样品中 Ca、Hg、K、P、Fe、
Mg、Sn 的量丰富,平均质量分数均高过 100 μg/g;
Sr、Si、Na、Cu、P、Al、Zn、Pb、Mn 和 As 的量
次之。4 批坐珠达西样品图谱均有相似峰形,无机
元素量略有差异,由此可将无机元素量作为一个制
−1.0 −0.5 0 0.5 1.0
成分 1
1.0
0.5
0.0
−0.5
−1.0
成
分
2
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 13 期 2016 年 7 月
• 2352 •
剂工艺稳定的参考因素。
4 种药材各无机元素量差异较大,同种元素以
佐塔中量较高,而 Sn、Ti 两种元素在 4 种药材中量
均很高。坐珠达西样品中量最高的 7 种元素,寒水
石和石灰华中量最高的为 Ca;佐塔中量最高的为
Hg;K、P、Fe、Mg 和 Sn 在渣驯膏中量最高。 对
4 批坐珠达西进行相关分析,结果显示,有 30 对元
素极显著相关,正或负相关性元素对表明这些无机
元素在累积吸收过程中可能具有一定的协同或拮抗
作用。主成分分析结果显示,Al、V、Mo、Ti、Cd、
Mn、P、Hg、As、Ba、Mg、Ca、Se、Si、Na 为坐
珠达西的特征元素。因此通过对无机元素在成药与
药材原料中的量进行分析和比较,可以为质量控制
和安全性评价及临床使用提供一定参考,从而达到
合理、安全、有效用药。
综上所述,藏药坐珠达西中含有丰富的常量元
素如 Al、P、Mg、Ca、Na 等以及人体所必须的微
量元素如 Mn、V、Mo、Ti、Si 等,这些常量元素
和微量元素都对人体的新陈代谢有一定的作用,且
这些无机元素在坐珠达西药效发挥中存在一定的协
同作用。
藏药坐珠达西为丸剂剂型,因含有佐塔、寒水
石、渣驯膏、石灰华等为藏医临床重要的矿物药,
且也为坐珠达西中主要的 4 种矿物药。4 种矿物药
中寒水石和石灰华量最高的为 Ca,渣驯膏量最高的
为 K、P、Fe、Mg 和 Sn,且 Ca、P、Mg 3 种元素
为坐珠达西的特征元素,因此坐珠达西中 Ca、P、
Mg 可能多来自这两味矿物药。
重金属对人体正常的生理作用会有一定的明显
的损害作用,同时人体内重金属摄入过量也可能会
导致各种疾病的发生。经元素分析得出坐珠达西中
含有 Cd、Hg、As、Se 等,这 4 种元素也为坐珠达
西的特征元素,分析数据可得出 Hg、As、Se 在佐
塔中量较高,说明坐珠达西的重金属元素主要来自
佐塔。
因此建议将 Al、V、Mo、Ti、Cd、Mn、P、
Hg、As、Ba、Mg、Ca、Se、Si、Na 进行进一步筛
选,建立坐珠达西的无机元素限度标准,不仅可以
反映出成药主要无机元素种类和数量,也可以间接
追踪 4 味矿物药的质量和投料量,有利于藏药珍宝
类药物质量标准的提高。
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