陈莹, 王长生, 况刚, 曾锐 . 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[J]. 中草药, 2016, 47(13): 2346-2352.

CHEN Ying, WANG Chang-sheng, KUANG Gang, ZENG Rui . Determination and correlation analysis on 26 inorganic elements in Tibetan treasures medicine
Zuozhudaxi and major raw mineral material by microwave digestion-ICP-OES[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2016, 47(13): 2346-2352 .

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
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
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
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
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
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究总院。硝酸为优级纯;水为实验室用去离子水。
表 1(Table 1)
表 1 坐珠达西样品来源
Table 1 Sources of Zuozhudaxisamples
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
|
|
表 1 坐珠达西样品来源
Table 1 Sources of Zuozhudaxisamples
|
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(Table 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
|
|
表 2 微波消解程序
Table 2 Microwave digestion program
|
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。
表 3(Table 3)
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/(μgmL−1)
|
定量限/(μgmL−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
|
|
表 3 元素线性关系考察结果
Table 3 Linear relationship of elements
|
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。
表 4(Table 4)
表 4 中坐珠达西样品及药材中无机元素的测定结果文标题
Table 4 Determination of inorganic elements in samples
元素 | 质量分数/(μg⋅g−1) |
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 | 29.7938 | 32.0344 | 67.2448 | 139.9604 | − | 802.6575 | − | 73.8291 |
As | 13.3507 | 12.5374 | 13.5654 | 15.0593 | 0.2296 | 1.8701 | 17.9465 | 612.8550 |
B | 4.1729 | 4.2331 | 11.9797 | 11.3996 | − | 29.2323 | − | 8.9811 |
Ba | 6.2221 | 8.0055 | 6.8385 | 53.0663 | 1.6312 | 11.0359 | 43.2841 | 1.6692 |
Be | 0.0745 | 0.0747 | 0.0991 | 0.0989 | 0.0725 | 0.1476 | 0.1376 | 0.0997 |
Ca | 4745.4049 | 4889.1932 | 4660.5550 | − | 10187.2885 | − | 10346.4232 | 50.0000 |
Cd | 0.2981 | 0.3362 | 0.4832 | 1.1251 | 0.2296 | 0.8366 | 0.0375 | 0.5356 |
Co | 0.5589 | 0.5852 | 0.9539 | 0.8408 | 0.0362 | 5.7210 | 0.0125 | 1.8934 |
Cu | 34.8609 | 38.7575 | 37.8097 | 38.3284 | 7.2257 | 8.2554 | 7.6163 | 1603.1390 |
Fe | 86.3015 | 90.0896 | 320.3667 | 267.5569 | − | 671.9980 | − | 204.2850 |
Hg | 4061.1028 | 4209.4124 | 4179.8811 | 4798.4669 | 10.7298 | 12.8445 | 1.7634 | 19967.6134 |
K | 2090.1639 | 2242.2809 | 1883.0525 | 2796.7359 | 182.5761 | 3201.2795 | 40.6328 | 222.2222 |
Mg | 343.0204 | 350.9711 | 340.1883 | 525.5935 | 309.0865 | 1317.6673 | 57.7164 | 109.5790 |
Mn | 14.9652 | 15.6997 | 18.2854 | 31.2438 | 7.4674 | 74.9385 | 3.0765 | 10.5879 |
Mo | 1.1923 | 1.3073 | 1.6353 | 2.0648 | 0.9183 | 2.2392 | 0.8254 | 1.3827 |
Na | 39.6672 | 40.3386 | 38.9371 | 36.7211 | 12.4940 | 101.6732 | 20.7479 | 11.4599 |
Ni | 7.0293 | 8.4288 | 11.8682 | 9.2977 | 1.5950 | 31.7544 | 0.4752 | 17.1649 |
P | 733.6066 | 786.9771 | 927.1556 | 1059.2235 | 297.7284 | 793.7992 | 16.0455 | 36.6841 |
Pb | 18.1321 | 20.8167 | 40.4980 | 41.3205 | 0.3021 | 64.2717 | 0.6878 | 563.4031 |
Se | 2.3721 | 2.4527 | 2.2671 | − | 0.3987 | − | 0.1001 | 143.4978 |
Si | 52.1982 | 53.5608 | 46.1596 | 29.9456 | 40.0918 | 70.8169 | 124.7374 | 53.4629 |
Sn | 76.5027 | 78.5608 | 203.5431 | 174.0851 | 3.5887 | 452.8789 | 10.9805 | 166.0438 |
Sr | 54.8063 | 57.8187 | 54.3112 | 57.3813 | 83.6394 | 64.9729 | 1869.6848 | 3.1764 |
Ti | 6.4208 | 6.8103 | 9.9604 | 20.3882 | 2.7912 | 290.4774 | 3.2516 | 23.3308 |
V | 0.3974 | 0.4607 | 0.8796 | 2.0401 | − | 11.1590 | − | 0.5481 |
Zn | 26.8256 | 26.7306 | 25.6566 | 36.2141 | 5.6670 | 14.9483 | 3.7894 | 601.2706 |
“−”表示未检测到或低于检测限 “−” means undetected or below the limit of detection |
|
表 4 中坐珠达西样品及药材中无机元素的测定结果文标题
Table 4 Determination of inorganic elements in samples
|
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。
表 5(Table 5)
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 |
|
表 5 无机元素相关分析矩阵
Table 5 Analysis matrix of element correlation
|
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 6(Table 6)
表 6 主成分的初始特征值和贡献率
Table 6 Initialeigenvalueandcontributionrateofprincipalcomponent
成分 | 初始特征值 |
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 |
|
表 6 主成分的初始特征值和贡献率
Table 6 Initialeigenvalueandcontributionrateofprincipalcomponent
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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。
表 7(Table 7)
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
元素
|
成分
|
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
|
|
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
|
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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