庫頁紅景天中微量元素的形態(tài)分析

姚艷紅

( 延邊大學(xué)分析測試中心，吉林 延吉 133002 )

摘要：為研究庫頁紅景天中的8種元素(Mg、Fe、Mn、Cr、Cu、Zn、Ni、Co)的形態(tài)，采用人工胃酸液和水提液分別對庫頁紅景天中的這8種元素進(jìn)行了提取，分離了微量元素的游離態(tài)和非游離態(tài)、穩(wěn)定態(tài)和非穩(wěn)定態(tài)，分析了蛋白質(zhì)、多糖結(jié)合態(tài)分布，測定了微量元素的含量.結(jié)果表明：上述8種元素在人工胃酸液中的溶出率都高于水提液，8種元素的多糖結(jié)合態(tài)所占比例都低于水提液中所占比例，其中7種元素的游離態(tài)所占比例高于在水提液中所占比例，6種元素的不穩(wěn)定態(tài)所占比例高于在水提液中所占比例，4種元素的蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)比例高于水提液中所占比例.

關(guān)鍵詞：庫頁紅景天； 微量元素； 形態(tài)分析

收稿日期：2015-06-17

作者簡介：姚艷紅(1965—)，女，高級實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榄h(huán)境化學(xué).

文章編號：1004-4353(2015)03-0225-04

中圖分類號：R917

Analysis of speciation of trace elements inRhodiolasaccharinensisborisova

YAO Yanhong

(AnalysisandInspectionCenter,YanbianUniversity,Yanji133002，China)

Abstract：To investigate the speciation of 8 elements such as,Mg,Fe,Mn,Cr,Cu,Zn,Ni,and Co in Rhodiola saccharinensis,these elements were extracted using artificial gastric acid and aqueous solution,respectively. Free ions and non-free ions forms,the stable and non-stable forms of the eight trace elements were obtained. The distribution of protein and polysaccharide binding forms of trace elements was analytical. The trace elements content were determined. The results showed that the extract of dissolution rate of eight trace elements in artificial gastric acid was higher than the aqueous solution. The proportion of polysaccharide binding forms of all eight elements was lower than the aqueous solution.The proportion of free forms of seven elements was higher than the aqueous solution. The proportion of unstable states of six elements was higher than the aqueous solution. The proportion of protein binding forms of four elements was higher than the aqueous solution.

Key words：Rhodiolasaccharinensis; trace elements; speciation analysis

庫頁紅景天(Rhodiolasaccharinensis)[1]為景天科植物，具有抗缺氧、抗疲勞、抗輻射、抗寒冷、抗衰老及抑制細(xì)胞凋亡、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用[2-3].文獻(xiàn)[4]研究表明，水提取物對酪氨酸酶具有抑制作用，可以預(yù)防和治療各種色素病及黑色素瘤；文獻(xiàn)[5]研究表明，水提液中的有機(jī)物與微量元素作用，能夠形成復(fù)雜的有機(jī)-無機(jī)化合物混雜體系，其藥物活性明顯高于有機(jī)溶劑提取物的活性.紅景天中微量元素的總量及測定方法已經(jīng)有報道[6-7]，但對其微量元素的形態(tài)研究還不多見.本文在對紅景天中微量元素初次級形態(tài)[8]、次級形態(tài)[9]的研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)、多糖結(jié)合態(tài)及人工胃酸提取液中的具有生物活性的微量元素的形態(tài).

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1　儀器和材料

儀器有7500電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS，安捷倫公司)，BP210S電子天平(北京賽多利斯天平有限公司)，高速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠)，全玻璃微孔濾膜過濾器(Millipore儀器公司)，MK-Ⅱ型光纖壓力自控微波消解器(上海新科微波技術(shù)應(yīng)用研究所)，SHA-B水浴恒溫振蕩器(金壇市醫(yī)療器械廠)，酸度計(上?？祪x儀器有限公司).庫頁紅景天由延邊藥學(xué)院提供，并由呂惠子教授鑒定；Mg、Fe、Mn、Cr、Cu、Zn、Ni、Co標(biāo)準(zhǔn)溶液由安捷倫公司提供.實(shí)驗(yàn)材料還有：超純水；HNO3(高純，天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心)；H2O2(優(yōu)級純，天津市鑫源化工廠)，分析純；陽離子交換樹脂(西安藍(lán)曉科技有限公司)；Chelex-100螫合樹脂(Sigma公司)；胃蛋白酶(1∶10000，成都格雷西亞化學(xué)技術(shù)有限公司).

1.2　ICP-MS工作條件

霧化器為Angilent 100μL/min PFA Micro Flow Nebulizer；霧化室為石英雙通道；Piltier半導(dǎo)體控溫于(2±0.1)℃；炬管為石英一體化，2.5mm中心通道；采樣錐材料為Ni；功率為1350W；采樣深度為7mm；載氣流速為1.08L/min.

1.3　樣品形態(tài)的分析

1.3.1樣品中微量元素的總量和初級形態(tài)的分析用二次去離子水洗凈樣品，再用超純水沖洗后干燥、粉碎、過100目篩，得到原藥.樣品中微量元素的總量和初級形態(tài)的分析方法見文獻(xiàn)[8].

1.3.2樣品中微量元素的次級形態(tài)的分析樣品中微量元素的次級形態(tài)的分析方法見文獻(xiàn)[9].

1.3.3樣品在人工胃酸液中微量元素的形態(tài)分析準(zhǔn)確稱取樣品5.000g置于250mL錐形瓶中，加入200mL人工胃酸液[10]，置于37℃恒溫振蕩器中保溫震蕩4h，取出后過濾，濾液定容至250mL.提取液按總量方法進(jìn)行消化定容和測定.

1.3.4樣品蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)的分析蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)按文獻(xiàn)[11]中的方法提取.取5.0mL水提液加入10mL丙酮混勻，離心(4000r/min)，沉淀物用干燥的丙酮洗滌2次，然后用1mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的NaOH溶解，定容，測定.

1.3.5樣品多糖結(jié)合態(tài)的分析多糖結(jié)合態(tài)按文獻(xiàn)[11-12]中的方法提取.取5mL提取液加入10mL乙醇混勻，離心(4000r/min)，沉淀物用乙醇洗滌2次，然后用二次蒸餾水溶解，定容，測定.

2結(jié)果與討論

依據(jù)“藥胃腸藥動學(xué)”原理[13]，使用人工胃酸液和水提液分別對庫頁紅景天進(jìn)行元素提取和對比.

2.1　庫頁紅景天在水提液中微量元素的形態(tài)分布

由表1可以看出：在庫頁紅景天水提液可溶態(tài)中，Mg和Zn大部分以游離態(tài)存在，分別占可溶態(tài)的87.32%和94.23%，其余Mn、Fe、Ni、Cr、Co和Cu的游離態(tài)分別占可溶態(tài)的47.85%、44.50%、40.26%、37.50%、29.41%和27.63%；除了Zn和Cu之外(不穩(wěn)定態(tài)占可溶態(tài)的比例分別為48.90%和50.00%)，其他6種元素不穩(wěn)定態(tài)占可溶態(tài)的比例均高于58%，說明它們形成了更高級的結(jié)合形態(tài).Cu的蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)最為豐富，占可溶態(tài)的比例為14.47%,其余Fe、Zn、Cr、Ni、Mg、Mn和Co的蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例依次為11.35%、10.71%、8.13%、6.62%、5.75%、2.25%和1.76%；Cu、Co、Zn、Cr和Fe 5種元素的多糖結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例均超過了10%，其中Co的多糖結(jié)合態(tài)所占比例最高，達(dá)到了15.29%，Mg、Mn和Ni的多糖結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例分別為5.79%、4.31%和4.16%，Cu、Zn和Mn 3種元素與多糖的絡(luò)合能力強(qiáng)弱與文獻(xiàn)[11]相符.研究[14]顯示，紅景天多糖具有抗腫瘤活性可能和多糖與金屬離子的絡(luò)合能力相關(guān).

2.2　庫頁紅景天在人工胃酸液中微量元素的形態(tài)分布

由表2可以看出：在庫頁紅景天人工胃酸液可溶態(tài)中，8種元素的游離態(tài)占可溶態(tài)的比例均較高，其中Mg、Zn和Mn的游離態(tài)占可溶態(tài)的比例均超過了65%，其余Fe、Ni、Cr、Cu和Co的游離態(tài)占可溶態(tài)的比例分別為53.27%、45.13%、42.86%、39.16%和36.84%.Cu和Co的不穩(wěn)定態(tài)占可溶態(tài)的比例分別為37.35%和36.84%，其他6種元素的不穩(wěn)定態(tài)占可溶態(tài)的比例均高于55%，較水提液可溶態(tài)中所占比例增大，這可能與人工模擬胃液的酸度和蛋白酶的活力有關(guān)，適宜的環(huán)境促使它們形成了高級形態(tài).與水提液相比，Zn、Cu、Cr和Fe的蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例明顯減少，而Mg、Mn、Ni和Co的蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例增大，這可能與人工模擬胃液的酸度有關(guān)，不同的環(huán)境使金屬離子的蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)水解程度不同.與水提液相比，Co、Zn、Cu、Cr和Fe的多糖結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例顯著減少(所占比例均低于水提液的50%)，Mn和Ni的多糖結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例減少至水提液的70%左右，Mg的多糖結(jié)合態(tài)占可溶態(tài)的比例變化不大，這是由于紅景天中的多糖是酸性雜多糖[15]，其中的COO-與可溶態(tài)中的Ca2+通過離子鍵相互作用聚集[16]的同時也與可溶態(tài)中的其他金屬離子作用，因此降低了糖結(jié)合態(tài)中的金屬離子濃度.

表2　庫頁紅景天人工胃酸液提液中8種元素的形態(tài)分析結(jié)果( n=5)

以上的形態(tài)分析結(jié)果表明，8種元素在人工胃酸液和水提液中其溶出率以及游離態(tài)、不穩(wěn)定態(tài)、蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)、多糖結(jié)合態(tài)所占比例都有一定的差異，這些元素在形態(tài)上的差異對庫頁紅景天藥效活性的作用有待進(jìn)一步研究.

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