中草藥秦艽中微量元素的研究進(jìn)展

李新愛等

摘要

隨著“元素醫(yī)學(xué)”的興起和生物無機(jī)化學(xué)的發(fā)展，中藥材中無機(jī)成分尤其是微量元素的研究越來越受到人們的重視，秦艽中的微量元素含量也越來越受到關(guān)注。在此歸納總結(jié)了秦艽藥材中微量元素的種類、含量及分析測試方法等方面的研究進(jìn)展，并提出當(dāng)前存在的問題及今后的研究方向，為后續(xù)的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供必要的參考。

關(guān)鍵詞秦艽；微量元素；研究進(jìn)展

中圖分類號S567文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）36-12883-02

秦艽（Radix Gentianae Macrophyllae），龍膽科龍膽屬多年生草本植物，是我國重要的傳統(tǒng)中藥材之一，具有祛風(fēng)濕、止痹痛、退虛熱的功效，主治風(fēng)濕痹痛、中風(fēng)半身不遂、筋脈拘攣、骨節(jié)酸痛、濕熱黃疸、骨蒸潮熱和小兒疳積發(fā)熱等癥。《中華人民共和國藥典》收錄的有秦艽（Gentiana macrophylla Pall.）、麻花秦艽（G. straminea Maxim.）、粗莖秦艽（G. crassicaulis Duthie ex Burk.）和小秦艽 （G. dahurica Fisch.）4種[1]。近年來，隨著“元素醫(yī)學(xué)”的興起和生物無機(jī)化學(xué)的發(fā)展，中藥材中無機(jī)成分尤其是微量元素的研究越來越受到人們的重視，對于秦艽中微量元素的研究取得了較大進(jìn)展，筆者現(xiàn)將其微量元素的種類、含量及分析手段等方面的研究現(xiàn)狀綜述如下。

1 秦艽中微量元素種類及含量的研究

微量元素是人體內(nèi)含量少于0.01%的元素，這些元素雖然含量極低，但在人體的生命過程中起著特別重要的生物學(xué)作用[2]。已被確認(rèn)的與人體健康和生命有關(guān)的必需微量元素有18種，即鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅、鍶、硼、銣、砷等。中藥材中所含微量元素是維持人體新陳代謝的重要元素，并通過絡(luò)合、螯合間接起到解毒作用，從而達(dá)到治病的目的。國內(nèi)對藥用植物中微量元素的研究起步較慢，多集中在具有一定治療作用的中藥品種上，如人參、西洋參、三七等傳統(tǒng)中藥材中，對中藥秦艽中微量元素含量的研究較少。近些年，國內(nèi)學(xué)者對秦艽中微量元素含量進(jìn)行了大量的分析測定，發(fā)現(xiàn)秦艽中富含銅、鋅、 鐵、錳、鎳、鈷、鉻、釩、鈣、鎂、鉀、鈉、鎘、鉛、鈦、錫等多種微量元素，但不同產(chǎn)地、不同種類以及不同藥用部位中含量各有差異[3-5]。

1.1不同種類對秦艽微量元素含量的影響

秦艽、麻花秦艽、粗莖秦艽和小秦艽中微量元素的含量存在較大差異。曹曉燕等分析了秦艽、麻花秦艽、粗莖秦艽和小秦艽等4種不同藥材中鐵、鋅、銅、錳、鈣、鎂等微量元素含量，結(jié)果表明秦艽中的鋅、錳、鈣、鎂的含量明顯高于其他3種秦艽中的含量[6]。周玉珊等對甘肅省秦艽和麻花秦艽中的多種微量元素進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)秦艽中的鎂、鐵、錳、鎳含量較高，而麻花秦艽中的鋅、銅、鈣、鉻含量較高[7]。同時，對甘肅野生黃管秦艽及栽培黃管秦艽中的鐵、錳、鎳、銅、鋅、鈣、鎂、鉻等8種微量元素的研究結(jié)果顯示，兩組秦艽植物中鐵和錳中的含量有較大差異，野生黃管秦艽的含量分別為98.91和210.71 mg/kg，而栽培黃管秦艽中的含量分別為151.59和109.75 mg/kg[8]。孫菁等對青藏高原小秦艽、麻花秦艽和管花秦艽（G. siphonantha Maxim.）3種秦艽組植物中10種微量元素的比較分析表明，麻花秦艽根部具有較高含量的銅、鋅、鈷、鋁、鈦等5種微量元素，而管花秦艽根部則大量富集鐵、錳、鎳、錫、釩等5種微量元素，小秦艽對元素的吸收積累能力居中[4]。這些研究都充分揭示了不同秦艽種類對同一種元素富集能力的差異。

1.2不同產(chǎn)地對秦艽中微量元素含量的影響

孫菁等對不同居群小秦艽中的15種元素含量進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)不同居群小秦艽對同一元素的吸收和積累在不同地方存在較大的差異，以鈣為例，其最高含量為1 954 mg/kg，最低含量1 360 mg/kg，兩者相差594 mg/kg，表明同一種類秦艽植物的元素含量具有地理分布差異特征；主成分分析結(jié)果表明，小秦艽中15種元素特征可用以鎂、鈣為代表的“代謝增強(qiáng)”作用因子和以鉀、鋅為代表的“酶活促進(jìn)”作用因子來體現(xiàn)，海拔對2個因子有正向促進(jìn)作用，而經(jīng)緯度對前者具負(fù)向影響，對后者具正向影響[5]。周利兵等對青海不同地區(qū)麻花秦艽花中的鈣、鎂、銅、鐵、錳、鋅 6種微量元素的含量進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)麻花秦艽花中各元素的含量均有一定差異，其中鎂的含量介于1 574.10～4 042.11 mg/kg、鈣的含量介于499.87～3 008.61 mg/kg、鐵的含量介于117.74～803.67 mg/kg、鋅的含量介于19.57～60.64 mg/kg、錳的含量介于18.34～51.83 mg/kg、銅的含量介于1.63～8.33 mg/kg[9]。因此，對不同產(chǎn)區(qū)秦艽中微量元素含量的比較發(fā)現(xiàn)，秦艽中富含多種微量元素，但生長地區(qū)不同其含量各有差異，這與地理位置、土壤氣候環(huán)境密切相關(guān)，同時也受遺傳因素等內(nèi)部環(huán)境的影響。不同產(chǎn)地生長的秦艽中微量元素含量的差異性，證實(shí)了藥用植物中所富含的微量元素具有的地域特征性。

1.3不同藥用部位對秦艽中微量元素含量的影響

中藥材藥用部位不同，其藥理作用各有差異，可能與化學(xué)成分和微量元素含量分布等有關(guān)。張興旺等研究發(fā)現(xiàn)麻花秦艽根、莖、葉、花、果實(shí)中獐牙菜苦苷含量分別為0.43%、0.15%、0.51%、0.38%和0.26%[10]。曹曉燕等測定了秦艽、粗莖秦艽、 麻花秦艽和小秦艽根、莖、葉和花中馬錢苷酸和龍膽苦苷的含量，4種秦艽屬植物根、莖、葉和花中龍膽苦苷和馬錢苷酸總量分別為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.966%～10.869%、0.310%～4.065%、0.235%～4.138%和0.545%～5.591%[11]。孫菁等對青海省內(nèi)采集的麻花秦艽中的銅、鋅、鐵、錳的含量進(jìn)行了分析測定，結(jié)果表明麻花秦艽中4種元素含量豐富，但各部位含量差異較大，其中基部莖部含量較高，分別為38.45、63.00、845.60和48.92 mg/kg，入藥部位根部次之，分別為16.02、34.65、494.40和21.38 mg/kg[12]。由此可知，秦艽不同藥用部位的化學(xué)成分存在一定差異，微量元素含量也存在差異。這可能由于秦艽不同部位對微量元素具有選擇性吸收和富集作用導(dǎo)致的，也可能由于不同微量元素在秦艽生長過程中對其不同部位具有特殊的生理效應(yīng)所引起的。

1.4不同施肥處理及生長年限對秦艽中微量元素含量的影響

牛曉雪等研究發(fā)現(xiàn)同一地區(qū)同一種類的秦艽在不同施肥處理?xiàng)l件下所含的微量元素含量也存在很大的差異，如施NPK混合肥能夠增加鐵、錳、鋅、鈉、鎂的含量，增加幅度為10.5%～21.4%；施PK混合肥能增加鋅、鈣含量，但同時降低了鐵、錳、鉀、鈉、鎂的含量，降低幅度為5.0%～20.7%；同時，3年生秦艽相對2年生秦艽來說，鋅、銅、鈣、鈉含量均有增加，增加幅度為2.1%～24.5%，但鐵、錳、鉀、鎂的含量卻均有減少，減少幅度為2.9%～21.3%[13]。由此可見，施肥處理和生長年限對秦艽微量元素含量均有較大影響。

2秦艽中微量元素的測定方法研究

中藥微量元素含量測定常用的方法有紫外-可見光分光光度法（UV-vis）、原子吸收分光光度法（AAS）[14]、火焰原子吸收分光光度法（FAAS）[15]、石墨爐原子吸收分光光度法[16-17]、原子熒光光度法（AFS）、電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）[18-19]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）[20]和高效液相色譜法（HPLC）[21]等。以下對秦艽中微量元素含量測定所采用的方法及其特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

2.1原子吸收分光光度法

卿德剛等利用消化液（HClO4：HNO3）將秦艽樣品消化后，采用原子吸收分光光度法，測定了新疆秦艽和天山秦艽中銅、鐵、鋅、錳、鈣、鎂等6種微量元素[22]。吳靳榮等采用原子吸收分光光度法測定了云南粗莖秦艽中14種微量元素的含量，結(jié)果表明，原子吸收分光光度法對秦艽中微量元素的測定具有準(zhǔn)確度高、準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性好、干擾少、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)[3]。

2.2火焰原子吸收分光光度法

曹曉燕等采用火焰原子吸收分光光度法測定了4種不同秦艽藥材中鐵、錳、鋅、銅、鈣、鉀、鈉、鎂等8種元素含量[6]。張興旺等采用硝酸和雙氧水（5∶1）的混合消化液對麻花秦艽花進(jìn)行微波消解后，用火焰原子吸收分光光度法測定了麻花秦艽花中鈣、鎂、銅、鐵、錳、鋅等6種微量元素含量，該方法的加標(biāo)回收率為96.53%～100.11%，相對偏差<3%[23]。趙曉輝等采用微波消解-火焰原子吸收分光光度法，測定了麻花秦艽中鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鉛、鎘8種微量元素，各元素的精密度相對偏差為1.5%～2.2%，加標(biāo)回收率為97.0%～99.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%～3.3%[24]。周玉珊等運(yùn)用火焰原子吸收光譜法測定了秦艽和麻花秦艽中的鐵、錳、鎳、銅、鋅、鈣、鎂、鉻等8種微量元素的含量，并進(jìn)行了微波消解條件的選擇及消化結(jié)果精密度試驗(yàn)，該方法的加標(biāo)回收率為88.%～114.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<3.12%，表明該方法具有良好的準(zhǔn)確度和精確度，且多元素同時測定無干擾[7]。

2.3石墨爐原子吸收分光光度法

張興旺等采用石墨爐原子吸收分光光度法，測定了不同地區(qū)秦艽花中鉛和鎘的含量，其回收率分別為96.5%和94.0%，相對偏差（RSD）分別為2.7%和4.3%，表明該方法靈敏準(zhǔn)確、簡便快捷，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價值[25]。

2.4電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法

孫菁等采用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定了小秦艽中15種元素（鈣、鉀、鎂、鋇、鐵、鈉、鋁、鋅、錳、銅、釩、鎳、鈦、錫、鈷）[5]。牛曉雪等采用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定了秦艽中鐵、錳、鋅、銅、鉀、磷、鈣、鎂、鈉等9種微量元素，結(jié)果表明該方法具有靈敏度高、檢出限低、干擾小、線性寬，具備同時對多種金屬元素進(jìn)行快速分析等優(yōu)點(diǎn)[13]。

3展望

目前，對秦艽中微量元素的研究主要集中在微量元素的種類、含量及測定方法等方面。為合理利用秦艽資源，提高藥材的產(chǎn)量和品質(zhì)，今后的研究工作應(yīng)加強(qiáng)微量元素與植物生理病害、生長勢等方面的研究，為秦艽育種、規(guī)范化高產(chǎn)栽培技術(shù)提供基礎(chǔ)資料。同時，應(yīng)從中藥藥理學(xué)角度出發(fā)，加強(qiáng)微量元素與機(jī)理方面的相關(guān)性研究，特別是微量元素與藥物成分、功效之間的協(xié)同和拮抗作用的研究，為更好地開發(fā)利用這一植物資源奠定良好的基礎(chǔ)。

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