磨盘草微量元素的初级形态分析 收费毕业论文 [2010-08-23 04:14] 4 作者：张燕，张洪斌，陈忠荫，林伟，胡海强 【摘要】 目的对磨盘草微量元素的初级形态进行分析。方法用电感耦合等离子体质谱法测定了磨盘草中Ca，Mg，Zn，Fe，Mn，Cu，Ni，Cr的含量，并进行了初级形态研究。结果初级形态结果表明，8种元素在原药中的含量特征如下：CaMg - 作者：张燕，张洪斌，陈忠荫，林伟，胡海强【摘要】 目的对磨盘草微量元素的初级形态进行分析。方法用电感耦合等离子体质谱法测定了磨盘草中Ca，Mg，Zn，Fe，Mn，Cu，Ni，Cr的含量，并进行了初级形态研究。结果初级形态结果表明，8种元素在原药中的含量特征如下：Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu>Ni>Cr；总提取率中Mg超过了50%，其次是Ni（39.05%），其他元素均在35%以下；各元素残留率中，Zn、Cu、Ca的头煎残留率最高（86.48%，80.63%，80.54%)，Mg的头煎残留率最低(60.08%)；Cu的颗粒吸附率最高。结论为进一步探讨磨盘草微量元素与药效之间的关系提供了参考依据。 【关键词】 磨盘草； 微量元素； 初级形态 Abstract：ObjectiveTo analyze the primary speciation of trace elements in Abutilon indicum (L.) Sweet. MethodsThe contents of Ca, Mg, Zn, Fe, Mn, Cu, Ni and Cr of Abutilon indicum (L.) Sweet were determined by ICP-MS，and their primary speciation was studied. ResultsThe results of primary speciation showed that the content characters of eight trace elements in primary sample were as follows: Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu>Ni>Cr. The total extraction rate of Mg was more than 50% , the next was Ni (39.05%) and those of the rest elements were less than 35%. The first decocted residual rates of Zn, Cu and Ca were higher (86.48%,80.63% and 80.54%) than those of other elements, the first decocted residual rate of Mg was the least(60.08%). The absorption rate of Cu was the highest . ConclusionThe study provides reference information for further study of the relationship between the trace element and the medicine efficacy in Abutilon indicum (L.) Sweet. Key words：Abutilon indicum (L.) Sweet; Trace elements; Primary speciation
研究和开发中草药内的微量元素是现代中医临床的重要课题。现代研究表明，中草药中的微量元素的含量与形态影响其药理、毒理、生物学活性和生物利用率［1］， 因此对元素作用的研究，不但要对元素的总量进行分析，更重要的是对元素的存在形态进行研究［2］。磨盘草Abutilon indicum (L.) Sweet为锦葵科苘麻属植物，为一年生或多年生亚灌木状草本，全草入药。甘淡平，疏风清热、益气通窍、祛痰、利尿，用于治疗感冒、久热不退、流行性腮腺炎、耳鸣、耳聋、肺结核、小便不利。全草含有萜类、甾类、酚类、黄酮苷、氨基酸、有机酸和糖等。生于砂地、旷野或路旁，分布于广西、广东、海南、贵州、云南、福建、台湾等地［3］。目前对磨盘草的研究集中在药理作用、化学成分方面［4，5］，而对磨盘草微量元素形态分析的研究未见报道。因此，本研究结合中草药中微量元素形态分析的层次模式，用ICP-MS法对磨盘草的8种微量元素进行了初级形态分析,计算了有关形态分析参数，为磨盘草药效功能的进一步的开发与利用、探究微量元素的含量和形态与药效之间的关系提供科学依据。 1 器材 1.1 仪器X7型电感耦合等离子体质谱仪(美国热电公司)；1810-B型石英双重纯水蒸馏器（上海雷磁仪器厂）；FA1604型电子天平（上海天平仪器厂）；TG16台式高速离心机（湖南仪器仪表总厂离心机厂）；SKP-01电热恒温干燥箱（湖北省黄石市医疗器械厂）；0.45 μm滤膜（上海市新亚净化器件厂）。
试验中所用玻璃器皿均用10% HNO3浸泡清洗。 1.2 试剂HNO3，HClO4均为优级纯；实验水均为二次蒸馏水；镁、钙、铁、锌、铬、锰、镍、铜标准储备液(浓度均为100 mg·L-1)，使用时配制至所需浓度。 1.3 材料磨盘草（采自五指山市文化村）,经琼州学院生命科学系林伟教授鉴定为磨盘草Abutilon indicum (L.) Sweet全草。 2 方法 2.1 样品制备 2.1.1 干样的制备 将磨盘草用二次蒸馏水洗净，置于60℃烘箱中烘干至恒重，在药物粉碎机上粉碎，过40目筛，得到原药样品。 2.1.2 煎液制备将原药样品准确称取50 g（原药A）置于烧杯中加二次蒸馏水250 ml，浸泡1 h，煮沸，然后用文火保持微沸40 min。稍冷，用4层纱布滤拧，再用约20 ml热二次蒸馏水淋洗3次，滤液浓缩后定容于50 ml容量瓶中，得到头煎残渣B和相当于原药1.00 g·ml-1头煎液C。
残渣B烘干称重，1/5留着用于直接测试的头渣B试样。另4/5加二次蒸馏水100 ml，煮沸，文火保持微沸30 min，用纱布过滤同前操作，得残渣D及二煎液E。E浓缩定容于40 ml（E为相当于原药1.00 g·ml-1二煎液）。将残渣D烘干称重，作为测定的二煎残渣D试样。
取C、E溶液各25 ml，充分混匀，高速离心之后，离心液用0.45 μm微孔滤膜抽滤，滤液为F (相当于原药0.50 g·ml-1 )，即可溶态。离心及滤膜上残渣烘干，准确称重，得到用于测试的颗粒物G试样。 2.2 样品分析 2.2.1 测定条件 以镁、钙、铁、锌、铬、锰、镍、铜等8种元素，浓度分别为0,20，50，100 μg·l-1的混合标准系列溶液，按ICP-MS仪器的优化工作参数(见表1)，测定信号强度，建立各元素的标准工作曲线。表1 ICP-MS工作参数（略） 2.2.2 样品测定准确称取原药A、残渣B、D、颗粒物G各0.5 g置于50 ml烧杯中，另取C10.00 ml、E10.00 ml分别浓缩至5ml。在A、B、D 和G，浓缩的C、E中分别加入混合酸(HNO3∶HClO4 = 4∶1) 20 ml，放置过夜，在电炉上消化，加热先产生棕色烟雾再蒸发至白烟冒尽，溶液澄清透亮近干，加入2%HNO3，冷却，转移至50ml容量瓶中，定容备用。按工作条件用电感耦合等离子体质谱法测定元素含量。 3 结果 3.1 分析方法的精密度和准确度采用ICP-MS建立的分析方法，标准曲线的线性相关系数为0.999 7～1.000 0之间。该方法测定磨盘草中微量元素含量的RSD为0.3%～4.8%。该方法测定了国家一级标准物质灌木枝叶（GBW07603）中微量元素含量，回收率在89.2%～110.6%之间。由此可见，实验所建立的分析方法线性好，精密度高，可靠性好。3.2 药物浸出情况按初级形态分析流程得到的头渣B、二渣D和颗粒物G烘干称重，得到磨盘草浸出结果如表2所示。其中：
头煎浸出率(%) =（WA-WB）/ WA×100%
总浸出率(%)=(WA-WD)/WA×100% 3.3 初级形态分析 3.3.1 初级形态测定结果在测出磨盘草原药中微量元素种类和含量的基础上，再测定按初级形态分析流程制备的试样中各成分的含量。结果见表3。表3 初级形态分析测定结果（略） 3.3.2 形态分析参数根据周天泽对形态分析的探讨［6］，各形态分析参数导出如下:令Wi、Pi(i=A、B......G)分别表示某级份的总重量及某元素在该级份中的含量。
头煎提取率T1= (WC×PC)/(WA×PA)×100%；二煎提取率T2= (WE×PE)/(WA×PA)×100%；头煎残留率L1= (WB×PB)/(WA×PA)×100%；二煎残留率L2= (WD×PD)/(WA×PA)×100%；颗粒吸附率U=(WG×PG)/(WA×PA)×100%；总提取率T = T1+T2；头煎浸留比Q1= T1/L1；二煎浸留比Q2= T2/L2；总浸留比Q = T/L2。
本实验固体级份单位为g，液体级份体积以ml计，含量单位均为μg/g或μg/ml。同时根据物料平衡，T1+L1=T1+T2+L2=100%。由形态分析结果算出有关参数见表4。表4 初级形态分析参数（略） 4 讨论
初级形态分析目的是探讨中草药服用剂型中哪些元素在发挥作用。中药水煎液(汤剂)是传统常用剂型，水煎液中微量元素的含量才是实际服入的量，因此研究中药水煎液中微量元素的存在形态对探讨中药真正的有效成分及药理作用具有重要意义。从表3的结果可见，8种元素在原药、渣和煎汁中的含量差别很大。其总含量特征如下：Ca>Mg>Zn>Fe>Mn>Cu>Ni>Cr，说明中草药中不同元素具有一定比例，处于一个相对的元素平衡体系中。和原药相比，除镁外，其他元素头渣和二渣的含量均大于原药含量，表明这些元素以某种结合形态吸附在渣体中不易浸出，相应镁更易浸出。在表3的结果中，所有元素的颗粒物浓度均较大，说明它们明显吸附于胶体上。从颗粒物来看，钙、镁、铁的浓度较高,可能与它们水解产生的沉淀吸附在颗粒上有关。
形态分析参数在于对形态作出定量的表征，反映某一元素在药渣及煎汁中的不同分布，各参数中以提取率和浸留比最重要。提取率表示该药的实际服用部分，是其药效或毒性的作用量，所以水煎液中微量元素提取率是制定中药剂量或考察其毒性的重要依据。浸留比则为该元素发挥药效的标度，浸留比最大的元素，可以认为是该药中作用最大的元素［6］。表4表明，各元素头煎提取率虽然都高于二煎提取率，但二煎提取率仍然较大，说明传统中药煎煮方式(一般为3次)是有其科学道理的。总提取率中只有Mg超过了50%，其次是Ni（39.05%），其它元素的提取率较低，小于35%。而各元素残留率中，Zn，Cu，Ca的头煎残留率最高，其次是Mn，Fe，Cr，Ni， Mg的头煎残留率最低（60.08%），表明药渣中还有相当多可再利用的微量元素。镁的浸留比最大，说明这8种元素中镁为作用最大元素或是最特征的元素。颗粒吸附率最大的是铜，其次是锰、铁，可能与其水解有关。
研究磨盘草微量元素的初级形态，可为进一步探讨磨盘草微量元素与药效之间的关系提供依据。【参考文献】
［1］弓晓峰，谢明勇，杨妙峰，等.黑灵芝中微量元素的形态分布［J］.理化检验·化学分册，2005，41（7）：461.
［2］胡雪梅，郭荣辉，李 晖. 川芎中锌、锰、铁、钙、镁元素的次级形态分析［J］.微量元素与健康研究, 2005, 22(1): 16.
［3］中华本草编委会. 中华本草（第14卷）［M］. 上海：上海科学技术出版社，1999：336.
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［5］Matlawska I，Sikorska M. Flavonoid compounds in the flowers of Abutilon indicum （L.）Sweet （Malvaceae）［J］.Acta Poloniae Pharmaceutica，2002，59（3）：227.
［6］周天泽. 中草药微量元素形态分析的几个问题［J］.中草药，1990，21(10)：37.
微量元素的功能
分子生物学的研究揭示，微量元素通过与蛋白质和其他有机基团结合，形成了酶、激素、维生素等生物大分子，发挥着重要的生理生化功能。 微量元素首先构成了休内重要的载体与电子传递系统。铁存在于血红蛋白与肌红蛋白之中，在它们执行载氧与贮氧的过程中，铁扮演了十分重要的角色。 酶是生命的催化剂，迄今体内发现的1000余种酶中，约有50%到70％需要微量元素参加或激活，它们在细胞酶系统中功能相当广泛：从弱离子效应到构成高度特殊的化合物——金属酶与非金属酶。谷胱甘肽过氧化物酶是典型的非金属酶，它具有抑制自由基生成。清除过氧化物。保护细胞膜完整性等作用。该酶分子中含有4个硒原子。锌不仅是碳酸酚酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等几十种酶的必需成分，而且同近百种酶的活性有关。锰作为离子性较强的微量元素则是有效的激活剂，可催化金属活化酶。 微量元素还参与了激素与维生素的合成。众所周知，碘为甲状腺激素的生物合成所必需的；而锌在维持胰岛素的主体结构中亦不可缺少，每个胰岛素分子结合2个锌原子。 维生素B12是胸腺嘧啶核糖核苷酸合成以及最终DNA生物合成与转录所必需的甲基转移的辅酶。该分子中鳌合有一个钴原子的环状结构部分，含有它的化合物——类咕琳辅酶是已知最有效的生物催化剂之一，在许多酶中起着不寻常的分子重排作用。 核酸是遗传信息的携带者。微量元素对核酸的物理、化学性质均可产生影响。多种RNA聚合酶中含有锌，而核昔酸还原酶的作用则依赖于铁
微量元素与人类健康
以下三类人群最易缺乏微量元素： 第一类人群是少年儿童。因快速生长发育，消耗较大，补充不足，饮食结构不合理，厌食、偏食、易生病等原因，易缺乏锌、硒、碘、钙*、铁等。 第二类人群是孕妇及哺乳期妇女。因胎儿快速生长发育，消耗量较大，孕妇由于妊娠反应也往往会导致摄入不足，饮食结构不合理，偏食、挑食、生病等原因，易缺乏锌、硒、钙、碘、铁、钼、锰等。 第三类人群是免疫力低下者及中老年人。缺乏微量元素锌、硒等可导致免疫力低下，所以免疫力低下常由于微量元素缺乏所导致；老年人因胃肠吸收功能下降，且易患慢性消耗性疾病等原因，易缺乏锌、硒、铬等。
编辑本段微量元素与心理健康
人体中的微量元素不但维持正常生理功能，而且它们在人体中含量的多少也会影响到人的智力、情绪等，是人类心理健康的物质基础。其中以钙、镁、锌、铁、碘、硒等元素对人的心理健康最为重要。
钙
钙(Ca)是人体内含量最多的矿质元素之一，调节人体各个系统的组织器官的正常功能都要依靠它的存在。钙是脑神经元代谢不可缺少的重要元素，能保证脑力旺盛、头脑冷静并提高人的判断力，影响人的情绪。充足的钙能抑制脑神经的异常兴奋，使人保持镇静。缺钙可影响神经传导，使神经、肌肉的兴奋性失调，人就会变得敏感、情绪不稳定，注意力难以集中。医学研究发现神经性耳聋病人血清中钙、铁、锌含量低于健康人。
镁
镁(Mg)。镁可镇定中枢神经，帮助消除女性在经期中的紧张情绪，减轻心理压力。镁缺乏时就会导致各种各样的头痛，还包括怕光、怕声等附加症状。有镁的药剂(MgSO)能够有效地消除头痛症状。
锌
锌(Zn)。锌是人体海马回(海马回位于人脑控制学习和记忆活动的中枢，主要负责形成和储存长期记tL)的重要微量元素，与记忆和智力有关。儿童缺锌会形成缺锌一厌食一蛋白质摄入不足一赖氨酸缺乏一大脑发育受损一海马回缺锌一记忆力智力下降一情绪失控一心理素质差。1977年美国《科学》杂志的一篇论文曾谈及人乳与牛乳的不同营养效果，其中涉及锌的服用形式。人乳中的锌系与小分子量配体如氨基酸结合，它有利于锌的吸收；牛乳中锌含量虽较人乳高，但大部分与高分子蛋白质配体结合而不易吸收。所以，母乳可能更有利于婴儿的长高、智力发展及心理素质的改善，这与锌的吸收有关。
铁
铁(Fe)。铁是人体内含量最大的微量元素，主要以铁卟啉络合物(血红素)形式存在，通常认为它对呼吸的作用最大。铁作为血红蛋白的主要成分，由于高价铁和低价铁容易相互转变，氧化还原反应迅速，成为输氧能力最优的材料，其输氧机理为：Hb—Fe(Ⅱ)+O2Hb—Fe(Ⅱ)一O2，式中Fe(Ⅱ)表示亚铁，即铁在此时的存在形态；Hb代表血红蛋白。Hb的特定结构使其中的Fe(Ⅱ)与一般亚铁离子(Fe。+)不同，它与O的络合能力受到卟啉和近位的其他配体调控，Fe(Ⅱ)与卟啉络合使它不易被氧化；其他含氢的配体可与o成氢键，使氧加合物稳定化。当Hb这样的大分子结合几个小分子o时，各O间存在协同效应，并且相互增强。这是由于在去氧的Hb与第一个O分子结合后，亚铁发生转移，使近处的蛋白质链的基团运动，氢键重组，促进后来的oz结合。缺铁性贫血影响智力和心理健康，据报道，对1078例脾气急躁、多动的儿童检查，78的缺铁；上海第一医学院也曾报告微量元素铁的缺失是耳聋的原因。
碘
碘(I)。碘在人体内的主要作用是用来合成甲状腺素，每个甲状腺素分子含有4个碘原子。碘是人体内含量极少其生理功能别无替代的必需微量元素。碘缺乏是目前已知导致人类智力障碍的原因之一。据调查，我国一千多万智残人中80是因缺碘造成的r3a]。食物中缺乏碘会造成一定的心理紧张，导致精神状态不良。经常食用含碘的食物有助于消除紧张、帮助睡眠。
硒
硒(Se)。硒是甲状腺激素合成和代谢过程中的必需元素，当硒缺乏时会引起甲状腺功能的下降，从而导致抑郁的发生。硒的缺乏会降低机体的免疫功能，而免疫功能的降低恰恰是抑郁症患者的一个特点。硒也是体内谷胱甘肽过氧化物酶的必要组成成分，而后者正是保护机体神经、避免组织损害的重要抗氧化酶，其在精神障碍的发病中起到一定作用。硒可以调节抑郁症患者的情绪，还可缓解抑郁症状，减轻病痛折磨，提高生活质量。
人体是由50多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素和微量元素两大类。凡是占人体总重量的万分之一以上的元素，如碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙、镁、钠、钾等，称为常量元素。
凡是占人体总重量的万分之一以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素（铁又称半微量元素）。微量元素在人体内的含量真是微乎其微，如锌只占人体总重量的百万分之三十三。铁也只有百万分之六十。
1990年FAO/IAEA/WHO三个国际组织的专家委员会重新界定必须微量元素的定义并按其生物学的作用将其分为三类：
（1）人体必需微量元素，共8种，包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、铁。
（2）人体可能必须的元素，共5中，包括锰、硅、硼、钒、镍。
（3）具有潜在的毒性，但在低剂量时，可能具有人体必需功能的元素，共7种包括氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡。
扩展资料：
人是由元素组成的，检出90种元素。身体各器官组织如：血清有74种元素、脑48种、心脏49种、肝脏50种、胸腺18种。
元素是构成人体的最基本单元,科学研究证明：地壳、海水中的元素丰度决定了人体元素丰度，环境元素分布的不平衡是人类患地方病的根本原因。人类属于异养型生物，是通过食物链从环境中摄取营养元素。
人的生、老、病、死无不与体内元素平衡有关，因此有关“元素与健康”问题的研究也应运而生。“元素医学”就是在原子、分子生物学基础上，以元素平衡为核心，从事研究、观察和解决人类健康问题的一门学科。
元素在人体的分布是有规律的，每时每刻都在做有序的运动。元素在从体内各个脏、腑的含量是有特异性的，即“元素是归经的”。
在生命体中的元素含量低于百万分之一的，称作微量元素。生命体内的微量元素具有以下特点：
1．相对性 一种相同的元素在某一学科中可作为主量元素，而在另一学科中却作为微量元素，例如，氢在生命化学中是主量元素，而在材料科学中常作为微量元素另行研究。
2．低浓度 在任何生命体中元素均是微量的，并且必须服从Henri稀溶液定律和Nerst分配定律。
3．普存性 普存性即指自然界中不存在绝对纯的物质。
4．重要性 元素在所有的研究体系中虽然丰度很低，但却具有极其重要的特定效应。
5．相关性 相关性即不仅要考虑它们单个的行为，更重要的探讨其相互关系。
参考资料：百度百科——微量元素
一．准确得体
要求论文题目能准确表达论文内容，恰当反映所研究的范围和深度。
常见毛病是：过于笼统，题不扣文。如：'金属疲劳强度的研究'过于笼统，若改为针对研究的具体对象来命题。效果会好得多，例如'含镍名牌的合金材料疲劳强度的研究'，这样的题名就要贴切得多。再如：'35Ni-15Cr型铁基高温合金中铝和钛含量对高温长期性能和组织稳定性能的影响的研究'这样的论文题目，既长又不准确，题名中的35Ni-15Cr是何含义，令人费解，是百分含量？是重量比？体积比？金属牌号？或是其它什么，请教不得而知，这就叫题目含混不清，解决的办法就是要站在读者的角度，清晰地点示出论文研究的内容。假如上面的题目中，指的是百分含量，可放在内文中说明，不必写在标题中，标题中只需反映含Ni和Cr这一事实即可。可参考的修改方案为：'Ni、Cr合金中Al和Ti含量对高温性能和组织稳定性的影响'。
关键问题在于题目要紧扣论文内容，或论文内容民论文题目要互相匹配、紧扣，即题要扣文，文也要扣题。这是撰写论文的基本准则。
二．简短精炼
力求题目的字数要少，用词需要精选。至于多少字算是合乎要求，并无统一的'硬性'规定，一般希望一篇论文题目不要超出20个字，不过，不能由于一味追求字数少而影响题目对内容的恰当反映，在遇到两者确有矛时，宁可多用几个字也要力求表达明确。
常见了繁琐题名如：'关于钢水中所含化学成分的快速分析方法的研究'。在这类题目中，像'关于'、'研究'等词汇如若舍之，并不影响表达。既是论文，总包含有研究及关于什么方面的研究，所以，上述题目便可精炼为：'钢水化学成分的快速分析法'。这样一改，字数便从原21个安减少为12个字，读起来觉得干净利落、简短明了。
若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质，则可利用正、副标题的方法解决，以加副标题来补充说明特定的实验材料，方法及内容等信息，使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。如?quot;（主标题）有源位错群的动力学特性--（副标题）用电子计算机模拟有源位错群的滑移特性'。
三．外延和内涵要恰如其分
'外延'和'内涵'属于形式逻辑中的概念。所谓外延，是指一个概念所反映的每一个对象；而所谓内涵，则是指对每一个概念对象特有属性的反映。
命题时，若不考虑逻辑上有关外延和内涵的恰当运用，则有可能出现谬误，至少是不当。如：'对农村合理的全、畜、机动力组合的设计'这一标题即存在逻辑上的错误。题名中的'人'，其外延可能是青壮年，也可以是指婴儿、幼儿或老人，因为后者也?quot;人'，然而却不是具有劳动能力的人，显然不属于命题所指，所以泛用'人'，其外延不当。同理，'畜'可以指牛，但也可以指羊和猪，试问，哪里见到过用羊和猪来犁田拉磨的呢？所以也属于外延不当的错误。其中，由于使用'劳力'与'畜力'，就不会分别误解成那些不具有劳动能力和不能使役的对象。
论文题目虽然居于首先映入读者眼帘的醒目位置，但仍然存在题目是否醒目的问题，因为题目所用字句及其所表现的内容是否醒目，其产生的效果是相距甚远的。
正文是一篇论文的本论，属于论文的主体，它占据论文的最大篇幅。论文所体现的创造性成果或新的研究结果，都将在这一部分得到充分的反映。因此，要求这一部分内容充实，论据充分、可靠，论证有力，主题明确。为了满足这一系列要求，同时也为了做到层次分明、脉络清晰，常常将正文部分人成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段，一个逻辑段可包含几个自然段。每一逻辑段落可冠以适当标题(分标题或小标题)。
