劉明地,宋萍,王博
(1.青海民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,青海西寧 810007;2.青海民族大學(xué)生態(tài)環(huán)境與資源學(xué)院,青海西寧 810007)
大葉三七,為五加科人參屬植物珠子參的根莖,別名竹節(jié)參、竹節(jié)三七、扣子七、鈕子七,學(xué)名Panax pseudo-ginseng Wall.var.japonicus(C.A.Mey)Hoo et Tseng。我國境內(nèi)分布甚廣,多生于海拔1 200~4 000 m陰坡林下。性溫,味苦、甘,有清熱解毒、順氣健胃、止血滋補(bǔ)、舒經(jīng)活絡(luò)、消腫止痛等功效,用于跌打損傷、腰腿疼痛、月經(jīng)不調(diào)、嘔血、便血及虛勞咳嗽等癥[1]。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道大葉三七的主要化學(xué)成分為三萜皂苷類成分[2-5],此外,還含有揮發(fā)油、多糖、微量元素、氨基酸及蛋白質(zhì)等成分[6-10]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究提示中草藥的藥理活性表現(xiàn)為其體內(nèi)多種組分的協(xié)同效應(yīng),微量元素在人體的新陳代謝、生長發(fā)育、疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中起著重要的作用。因此對中藥材中的微量元素進(jìn)行研究,對揭示中藥材治病救人的機(jī)理具有重要意義。我們通過采集13個(gè)不同產(chǎn)地大葉三七,采用微波消解聯(lián)合火焰原子吸收光譜法測定了不同產(chǎn)地大葉三七中K、Ca、Pb、Ni、Zn、Sr、Hg、Fe、Mn、Cr、Cu、Cd等12種微量元素的含量,以更深入地了解大葉三七的藥用價(jià)值,同時(shí)可以為其質(zhì)量評價(jià)以及資源的合理開發(fā)利用提供參考。
1.1.1 儀器
多通量密閉微波化學(xué)工作站(JUPITERA);高純水系統(tǒng)(ELGA PULSE-Analytic);原子吸收分光光度計(jì)(TAS-990-SUPER);電子天平(QUINTIX224-ICN);高速萬能植物粉碎機(jī)(XFB-400);真空干燥箱(DZF-6090)。
1.1.2 試劑
多元素標(biāo)準(zhǔn)液;硝酸(優(yōu)級純);雙氧水(優(yōu)級純)。
實(shí)驗(yàn)過程采集了13個(gè)不同產(chǎn)地的大葉三七根莖陰干備用。詳細(xì)產(chǎn)地分布情況見表1。
表1 大葉三七樣品的詳細(xì)產(chǎn)地
1.3.1 樣品預(yù)處理
將采集到的不同產(chǎn)地的大葉三七陰干根莖先用自來水清洗3次,再用超純水洗滌3次。清洗后的藥材在超凈工作臺中瀝干2 h,然后轉(zhuǎn)移進(jìn)真空干燥箱中于50℃恒溫干燥至恒重,取出在高速萬能植物粉碎機(jī)上粉碎,過100目篩,裝入自封袋貼標(biāo)簽置于干燥器中備用。
1.3.2 微波消解
分別稱取13個(gè)不同產(chǎn)地大葉三七粉末0.5 g,置于消解罐中,每個(gè)消解罐依次加入10 mL HNO3,2 mL H2O2。將消解罐放入多通量密閉微波化學(xué)工作站中在表2的消解條件下消解。冷卻后將消解罐中溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中用超純水定容備用。
表2 大葉三七的消解條件
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
分別用移液槍移取0.1 mg/mL的各元素標(biāo)準(zhǔn)液0、1、2、3、4、5 mL,超純水稀釋定容于50 mL的容量瓶中備用。將配制好的各元素的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液由低到高濃度導(dǎo)入原子吸收分光光度計(jì)中測定其吸光度,平行測3次取平均值,分別繪制出各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線,見表3。
表3 各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)
1.3.4 樣品溶液中微量元素含量的測定
將各樣品溶液導(dǎo)入原子吸收分光光度計(jì)中,測各樣品溶液的吸光度,每個(gè)樣品溶液平行測3次,求平均值,扣除空白實(shí)驗(yàn)值,計(jì)算得13個(gè)不同產(chǎn)地大葉三七中12種微量元素的含量見表4。
表4 不同產(chǎn)地大葉三七中12種微量元素含量測定結(jié)果/μg·g-1
測定結(jié)果顯示:甘肅六盤山、湖北神農(nóng)架的大葉三七中K的含量最多,湖北神農(nóng)架產(chǎn)的大葉三七中Ca的含量最多,甘肅麥積山產(chǎn)的大葉三七中Fe的含量最多。陜西太白山產(chǎn)的大葉三七Hg的含量最少,而湖北神農(nóng)架產(chǎn)的大葉三七的Hg含量最多。云南迪慶產(chǎn)的大葉三七中Pb的含量最多,陜西漢中、四川、甘肅六盤山等地的大葉三七中基本檢測不到Pb。整體來看:大葉三七中K、Fe、Ca的含量較大,其中K的含量最大;Cr、Hg、Mn、Zn等含量亦較多,其中Hg是重金屬元素在植物體中的含量較多的,可能和各產(chǎn)地土壤中Hg的含量過高,大葉三七在生長的過程中無形地起到了對Hg的富集作用有關(guān);Ni、Pb的含量較少,說明各產(chǎn)地土壤中Ni、Pb的含量較少,產(chǎn)地自然環(huán)境優(yōu)良,污染小等;Sr、Cu、Cd的含量最少,在原子吸收火焰光譜測定法中基本檢測不到。大葉三七中13中微量元素的含量因產(chǎn)地不同而各異,這可能與大葉三七產(chǎn)地的土壤、水質(zhì)等自然環(huán)境有較大的相關(guān)性。
人體內(nèi)必需的微量元素有8種,本實(shí)驗(yàn)測得了大葉三七中Fe、Cu、Zn、Cr的含量,這些人體必需的微量元素在人體中含量少,但與人體的代謝、生殖發(fā)育、遺傳、免疫及神經(jīng)活動(dòng)等生理過程密切相關(guān)[11]。比如:微量元素Fe在體內(nèi)參與氧的貯存和運(yùn)輸,是組成血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素酶、過氧化酶的成分,在組織呼吸、生物氧化過程中起重要作用,缺Fe可引起能量代謝障礙,導(dǎo)致腦血管疾??;微量元素Zn與體內(nèi)多種酶的活性相關(guān),參與體內(nèi)DNA代謝,RNA代謝,糖脂類代謝等,影響動(dòng)物體神經(jīng)發(fā)育、生長發(fā)育,生殖機(jī)能和創(chuàng)傷愈合等過程。Ca是人體含量最豐富的元素之一,Ca的攝入量不足可導(dǎo)致血鈣降低,會引發(fā)一系列的病理反應(yīng),大葉三七中高含量的Ca有利于補(bǔ)充人體對Ca的攝入量;大葉三七中K含量高也符合人體細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境的生理需求;比例適宜的Zn和Cu含量有利于預(yù)防冠心??;豐富的Mn可減少高血壓、冠心病及腫瘤的發(fā)病率。這些都與大葉三七能清熱解毒、順氣健胃、止血滋補(bǔ)等功能相一致。
隨著現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,土壤中重金屬元素也在不斷地攀升,而植物在生長過程中從生長地的土壤中獲取、富集重金屬元素,這些元素在過量情況下有較大的生物毒性,并可通過食物鏈進(jìn)入人體參與代謝、并對人體健康帶來威脅,因而本實(shí)驗(yàn)也關(guān)注到Cd、Hg、Pb、Ni等在大葉三七中的含量。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究已證明,微量元素與人體健康息息相關(guān),它們的攝入不足或過剩都會不同程度地引起人體生理的異常或疾病。中藥材是一個(gè)集合體,一味中藥材中既含有大量的有機(jī)化合物又含有一定量的人體所需的微量元素,而中藥的藥效正是其所含物質(zhì)之間相互協(xié)同,相互抑制,從而達(dá)到治療的目的[12]。因此,在藥物質(zhì)量評價(jià)及藥理作用研究過程中都有必要引進(jìn)微量元素含量的多少作為藥物質(zhì)量評價(jià)和其藥理作用研究的一項(xiàng)指標(biāo)。本文測定了13個(gè)不同產(chǎn)地大葉三七中12中微量元素的含量,對中藥材大葉三七的大規(guī)模種植選址和開發(fā)利用提供參考。