李險峰，鄧必陽

(1.惠州學(xué)院化學(xué)工程系，廣東 惠州 516007；2.廣西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西 桂林 541004)

中草藥艾納香(blumea balsamifera)富含鈣鎂等金屬元素，藥用性味溫辛，具有清熱利尿祛風消腫、溫中活血、消炎鎮(zhèn)痛、補虛壯陽之功效.可用于治療寒濕瀉痢、腹痛腸鳴、跌打刀傷和高血壓等癥[1].中藥中金屬元素存在形態(tài)不同，其呈現(xiàn)的藥理作用也不同.研究中藥中金屬元素的存在狀態(tài)，對于更好地揭示中藥金屬元素的作用本質(zhì)尤為重要[2].在中藥形態(tài)分析方面，孫漢文等[3-4]對中藥中微量元素的形態(tài)進行了研究；曾楚杰等[5-7]在中藥銀杏和田七形態(tài)分析方面作了相關(guān)研究.目前，聯(lián)用技術(shù)已逐步用于中藥中微量元素的形態(tài)分析[8-13].

鈣在維持細胞功能，神經(jīng)沖動傳導(dǎo)過程中起著重要的作用[14].鈣離子能降低毛細血管及細胞膜的通透性和神經(jīng)組織的興奮性，并參與肌肉收縮、細胞分泌及凝血過程.心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的動作電位，心肌的興奮收縮偶聯(lián)過程，血管平滑肌的收縮過程均與鈣離子有關(guān)[15].但目前鈣在這些生理過程中所起的作用機理尚不明確，有關(guān)中藥艾納香中鈣元素的溶出特性及相關(guān)形態(tài)研究少未見報道.本文中采用微波萃取-毛細管電泳-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(簡稱微波萃取-CE-ICP-AES)對艾納香中鈣元素的形態(tài)進行了研究，同時對游離態(tài)的鈣進行了表征和定量.

1 實驗部分

1.1儀器與試劑Optima 2000DV 全譜直讀電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(美國PerkinElmer公司)；熔融硅石英毛細管(內(nèi)徑100 μm、外徑375 μm，河北永年銳灃色譜公司)；ACS2000高壓電源(北京彩陸科學(xué)儀器公司)；自組裝毛細管電泳儀和毛細管電泳進樣裝置；超聲波清洗器(上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司)；WR-3AT微波樣品處理系統(tǒng)(北京盈安美誠科學(xué)儀器有限公司)；SYZ-550石英亞沸高純水蒸餾器(江蘇勤華玻璃儀器廠)；PHSJ-4A實驗室pH計(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；TGL-16G-A臺式高速冷凍離心機(上海儀器廠). Ca標準儲備液濃度為1 000 mg·L-1(使用時逐級稀釋至所需濃度)；醋酸(廣東汕頭市西隴化學(xué)廠)；醋酸鈉(廣東汕頭市光華化學(xué)廠)；37%鹽酸(廣州化學(xué)試劑二廠)；50 mmol·L-1NaAc-HAc pH=5.5緩沖溶液.其他所用試劑都為分析純或優(yōu)級純，水為亞沸蒸餾水.

CE-ICP接口按Deng等[16]的方法制作.該接口外觀類似玻璃同心霧化器，霧化器中心管被毛細管所代替，毛細管出口端處以環(huán)氧樹脂膠合鉑絲作為電極，接口外端口長0.5 cm，內(nèi)徑0.5 mm，樣品出口端為負極.ICP-AES工作氣體為氬氣，軸向觀測.元素分析線：Ca 393.366 nm.毛細管電泳和ICP-AES工作條件如表1所示.

表1 毛細管電泳及等離子體工作條件

1.2試樣的采集制備將艾納香(取于廣西植物園)先用自來水沖洗干凈，再用蒸餾水反復(fù)清洗，后用高純亞沸蒸餾水沖洗數(shù)次，室溫下晾干.放在烘箱中烘干(110～120 ℃，6～8 h)直至恒重，將其研成粉狀，用研缽研細200目篩分，粉碎制得的粉末置于廣口瓶中備用.

1.3微波萃取稱取艾納香粉末0.254 0 g，置于聚四氟乙烯消解罐中，加入10 mL亞沸水.樣品微波萃取條件為：工步為1步，萃取溫度為100 ℃，微波功率為800 W，亞沸水提取20 min.然后將消解罐冷卻至室溫，用定量濾紙過濾，將濾液置在高速離心機中離心10 min(1 600 r·min-1)，移取上層清液，用0.45 μm濾膜過濾，該濾液供毛細管電泳檢測中藥中鈣元素形態(tài).

1.4樣品的電泳分析新毛細管用0.1 mol·L-1NaOH沖洗20 min，后用緩沖溶液沖洗30 min.為保證遷移時間的重復(fù)性，每次實驗進樣前，用0.1 mol·L-1NaOH，亞沸水和緩沖溶液依次各沖洗3 min.所有樣品及溶液均利用超聲波振蕩10 min以除去氣泡防止電泳過程中出現(xiàn)電流斷流現(xiàn)象.實驗時先在毛細管中充滿緩沖溶液再以0.04 Mpa的氮氣壓力將樣品溶液壓入CE毛細管中，進樣完畢后換為緩沖溶液加高壓電源20 kV在293 K溫度下進行電泳分離，然后利用ICP-AES來檢測形態(tài)分離峰.

2 結(jié)果與討論

圖1 中藥艾納香中鈣的形態(tài)分析

2.1艾納香中Ca的形態(tài)分析及游離鈣的表征艾納香微波萃取液采用CE分離，利用ICP-AES檢測形態(tài)分離峰.按表1條件進行分析，得到艾納香樣品的分析圖1.從圖1可看出，Ca在艾納香微波萃取液中主要以4種化學(xué)形態(tài)存在，分別用Ca1至Ca4表示在圖上.為表征游離態(tài)的鈣形態(tài)，在樣品中加入5 mg·L-1標準游離鈣后在相同電泳條件下進行分析，結(jié)果如圖2所示.在圖2中同樣存在鈣的4個形態(tài)峰，加入標準游離鈣溶液后Ca4遷移時間為357 s，其峰高明顯增大，而其它位置的形態(tài)峰的強度和遷移時間幾乎無變化.圖3中測得標準游離態(tài)Ca0(Ca2+)的遷移時間為354 s，從圖1中可以看出，艾納香中Ca4形態(tài)的遷移時間為355 s，在圖2中Ca4遷移時間為357 s，三者遷移時間非常吻合，依次判斷艾納香中有游離態(tài)鈣存在，而其余峰則以其它的結(jié)合形態(tài)存在.中藥艾納香中Ca的各種形態(tài)遷移時間如表2所示，其中Ca4為游離態(tài)的鈣.

圖2 中藥艾納香中加標后鈣的形態(tài)分析

圖3 標準游離態(tài)鈣的形態(tài)分析(5 mg·L-1)

2.2艾納香中游離鈣及其他形態(tài)鈣的定量利用CE-ICP-AES聯(lián)用技術(shù)對艾納香中鈣的形態(tài)進行分析，艾納香中鈣主要以4種形態(tài)存在，根據(jù)標準游離鈣的形態(tài)分析峰面積計算出游離鈣含量.由于缺少其他形態(tài)的標準物質(zhì)，故用游離鈣含量估算其他形態(tài)鈣含量，同時在最佳試驗條件下，對樣品電泳測定10次，求得各種形態(tài)峰的遷移時間及峰面積相對標準偏差(表2).從表2可知，艾納香樣品中游離鈣含量為6.86 mg·L-1.

在最佳試驗條件下，對空白溶液連續(xù)測定10次，以3倍的標準偏差所對應(yīng)的含量計算出鈣的檢出限為0.027 mg·L-1.在4份樣品中分別加入5 mg·L-1的標準游離鈣進行加標回收檢測，回收率為97%～102.2%，RSD為2.8%～4.2%(表3)，表明該試驗方法可靠，試驗結(jié)果較準確.

表2 艾納香樣品中Ca的形態(tài)分析及定量(n=10)

表3 艾納香樣品中游離Ca的加標回收(n=5)

3 結(jié)論

本文中利用微波萃取-毛細管電泳-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜聯(lián)用技術(shù)對中草藥艾納香中鈣元素的形態(tài)進行了分析.由于ICP-AES元素分析線的選擇性，在相同的電泳條件下，艾納香中游離鈣與標準鈣具有相同的遷移時間.因此，通過一些標準微量元素的形態(tài)分析電泳實驗，根據(jù)標準及加標后電泳遷移時間的區(qū)別，可以判斷中藥中是否存在某一元素并可判別該元素的形態(tài).由于缺少其他鈣形態(tài)的標準及聯(lián)用技術(shù)CE-ICP-AES方法本身的局限性，對另外3種形態(tài)的鈣進一步分析可借助其他分析手段或聯(lián)用技術(shù)(如有機質(zhì)譜等)，以提供形態(tài)分析的詳細信息.對中藥中微量元素形態(tài)及其含量進行分析研究，有利于研究中藥的藥理和功能的影響因素，探明微量元素的具體結(jié)合形式，可為新藥的發(fā)現(xiàn)、合成及現(xiàn)有藥劑療效的提高提供依據(jù)，為中藥的開發(fā)利用創(chuàng)造條件.

[1] 黃永林，趙志國，文永新.不同部位艾納香中總黃酮的含量測定[J].廣西植物，2006，26 (4):453-455.

[2] 曹治權(quán).微量元素與中醫(yī)藥[M].北京：中國醫(yī)藥出版社，1993:5.

[3] 徐鵬，孫建明，孫漢文.中成藥口服藥中銅，鋅，鐵，錳形態(tài)分析研究[J].分析科學(xué)學(xué)報，2004，20(1):35-37.

[4] 李愛紅，孫建民，孫漢文.黨參中銅，錳，鐵，鋅的形態(tài)分析[J].河北大學(xué)學(xué)報，2003，23(2):147.

[5] 曾楚杰，馮金榮，鄧必陽. 微波萃取毛細管電泳等離子體原子發(fā)射光譜法分析銀杏中的元素形態(tài)[J].分析化學(xué)研究簡報，2006，34(5):717-720.

[6] 吳一微，張菡，胡斌. 銀杏葉中微量元素Cu，Mn和Ti溶出特性及其化學(xué)形態(tài)研究[J].分析科學(xué)學(xué)報，2003，19(3):201.

[7] 曾楚杰，馮金榮，鄧必陽. 毛細管電泳-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法對田七提取液中Fe、Cu和Mg存在狀態(tài)的研究[J].分析科學(xué)學(xué)報，2006，22(4):410-413.

[8] 仇佩虹，楊小鳳，葉筱琴. 超聲波提取電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜分析黃芪中7種元素的形態(tài)[J].光譜實驗室，2005，22(5):1035-1039.

[9] 方軍，舒永紅. HPLC-ICP-MS測定中藥中砷的形態(tài)[J].分析試驗室，2006，25(12):95-98.

[10] 陳軍輝，謝明勇，王小如. RP-HPLC-ICP-MS技術(shù)用于西洋參中多元素溶出特性及形態(tài)分析[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報，2006，27(10):1844-1848.

[11] 李書蘭，駱雪芳，馬丹.中藥中微量元素形態(tài)分析方法的研究概況[J].藥學(xué)進展，2006，30(2):49-56.

[12] 沈曉芳，張勇，楊成. 黃芪中微量元素的形態(tài)分析[J].分析化學(xué)研究簡報，2006，34(3):396-398.

[13] 朱平川，李險峰，鄧必陽. 微波萃取-CE-ICP-OES分析鐵皮石斛中鈣鎂形態(tài)[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，41(5):471-474.

[14] 周方，沈建峰，蔣就喜.病毒性腦炎患兒腦脊液鈣、鎂、鐵水平的變化及臨床意義[J].江蘇醫(yī)藥，2011，37(13):1544-1545.

[15] 沈海葆.鈣、鎂元素在中藥中的作用[J].南京中醫(yī)學(xué)院學(xué)報，1985，3:44-46.

[16] Deng B Y，Chan W T. Simple interface for capillary electrophoresis-inductively coupled plasma atomic emission spectrometry[J].J Chromatogr A，2000，891:139-148.