不同批次復方木雞顆粒中無機元素的差異分析

王 巖 包永睿，2，3 孟憲生，2，3* 王 帥，2，3

李天驕1，2，3 宋玉榮4 張秀君4

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不同批次復方木雞顆粒中無機元素的差異分析

王 巖1包永睿1，2，3孟憲生1，2，3*王 帥1，2，3

李天驕1，2，3宋玉榮4張秀君4

(1. 遼寧中醫藥大學藥學院,遼寧 大連 116600；

2.遼寧省組分中藥工程技術研究中心，遼寧 大連 116600；

3.遼寧省現代中藥研究工程實驗室，遼寧 大連 116600；

4.丹東藥業集團有限公司，遼寧 丹東 118002)

目的 通過測定8批復方木雞顆粒中無機元素的含量，擬從無機成分的角度探討復方木雞顆粒的特征元素。方法 采用電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)，以半定量分析的方式測定8批次復方木雞顆粒無機元素的含量，建立復方木雞顆粒無機輪廓譜，并對其差異元素中的重金屬元素和人體有益元素進行全定量測定，同時，采用聚類分析和主成分分析，對其特征元素進行評價。結果 構建了復方木雞顆粒無機元素的輪廓譜，通過聚類分析和主成分分析共找到6個特征元素，包括Ca、Mg、Mn、K、Cr、Ni。結論 從無機成分的角度明確了復方木顆粒的特征元素，為進一步探究復方木雞顆粒的藥效研究提供理論依據。

復方木雞顆粒；ICP-MS；聚類分析；主成分分析

復方木雞顆粒來源于民間驗方“木雞湯”的滿族藥，收載于部頒標準《中藥成方制劑》第十六冊；由云芝提取物、菟絲子、山豆根和核桃楸皮等四味中藥組成，在臨床上主要用于肝炎、肝硬化、肝癌等疾病的治療[1-2]。由于中藥復方成分復雜，其發揮藥效的物質基礎可能為有機成分和無機成分的協同作用[3-4]，前期文獻調研發現，主要從有機成分的角度闡述了復方木雞顆粒治療系列肝病的物質基礎，而從無機元素角度的研究方法甚少報道。雖然，微量元素在人體中所占比重極小，但其對人體的健康卻起著至關重要的作用[5-6]，因此，有必要進一步全面地明確其無機元素與藥效之間的關系。本實驗以復方木雞顆粒為研究對象，收集8種不同批次的復方木雞顆粒成方制劑，采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)，對其無機元素進行全定量和半定量檢測，從無機成分的角度對其微量元素的分布特征及含量的差異進行分析，建立復方木雞顆粒無機元素的輪廓譜，并通過聚類分析和主成分分析，得到影響復方木雞顆粒質量的特征元素，從而為開展復方木雞顆粒中無機元素與藥效的關系提供科學依據，并為以藥效為導向的質量控制奠定基礎。

1 儀器與試藥

1.1 儀 器

新儀 MDS-6型穩壓雙控微波消解/萃取儀(上海新儀微波化學科技有限公司)；Aglient7500a型ICP-MS(美國安捷倫公司)； BP210S型電子分析天平(西化儀(北京)科技有限公司)；微量移液器 (法國吉爾森公司)；101-1A型電熱鼓風干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司)；去離子水Mil-Q純水系統(Millipore)。

1.2 試 劑

硝酸(優級純GR，天津市科密歐化學試劑有限公司)；多元素混合標準溶液(國家標準物質研究中心，K、Ca、Na、Mg質量濃度均為1 μg/mL，As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn質量濃度均為0.01 μg/mL)；Hg單元素標準溶液(100 μg·mL-1，美國Accustandard Inc.公司)；內標液(Li、Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi質量濃度為10 μg·mL-1，美國安捷倫科技有限公司)；調諧液(Li、Y、Ce、Ti、Co質量濃度為10 μg·L-1，美國安捷倫科技有限公司)；氬氣(高純氬氣φ(Ar)>99.99%)；水為超純水。

1.3 藥 材

不同批次的復方木雞顆粒均來自丹東藥業集團有限公司。各樣品編號對應的各生產批號如表1。

表1 復方木雞顆粒生產批號信息表

2 方法與結果

2.1 儀器工作條件

RF功率1.3 kW，等離子體流量15 L·min-1，載氣流量1.16 L·min-1，采樣深度8.9 mm，霧室溫度2 ℃，分析時間3 s，測量次數3次。

2.2 供試品溶液制備

取8批次復方木雞顆粒，每份樣品精確稱取約0.10 g，一式3份，精密加入5 mL濃硝酸，置于耐壓耐高溫消解罐中，按表2條件進行消解，待冷卻后轉移至100 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，同時，空白對照樣品采用同樣的方式進行消解。

表2 微波消解條件

2.3 全定量分析方法的建立

2.3.1 復方木雞顆粒中無機元素的半定量測定及篩選 取8批復方木雞顆粒，按“2.2”項下方法制備供試品溶液，按“2.1”項下儀器工作條件進行無機元素的半定量檢測得到Na、Mg、K、Ca、Zn等54種無機元素，并應用MPP軟件對半定量檢測到的54個無機元素進行分析，得到36個差異元素，并對其中的4種宏量元素(Na、Mg、K、Ca)以及依據復方木雞顆粒樣品中半定量檢測的無機元素含量高低以及依據相關文獻對微量元素生物活性的研究結果，優選了 Cr、Mn、Ni、Zn元素，另外增加對人體有害的重金屬元素Cu、As、Cd、Hg、Pb共 13 種無機元素作為全定量分析的無機元素種類。

2.3.2 標準曲線的建立 精密吸取混標溶液各0、100、200、300、500 μL于100 mL容量瓶中，同時依次向5個容量瓶中分別添加0、10、20、30、50 μL Hg元素單標溶液，用三級水定容至刻度，得到不同濃度的標準溶液。在優化的實驗條件下，采集標準溶液，并繪制標準曲線，各元素相關系數均大于0.999 0。

2.3.3 檢出限 根據檢出限測定方法，在優化的實驗條件下，平行測定7次空白溶液，得到方法的檢出限Na為34.859 ng·L-1、Mg為7.603 ng·L-1、K為6.130 ng·L-1、Ca為22.961 ng·L-1、Cr為0.110 ng·L-1、Mn為0.086 ng·L-1、Ni為0.076 ng·L-1、Zn為2.105 ng·L-1、Cu為0.233 ng·L-1、As為0.478 ng·L-1、Cd為0.020 ng·L-1、Hg為0.106 ng·L-1、Pb為0.036 ng·L-1。

2.3.4 精密度 按“2.2”項下方法制備供試品溶液，按“2.1”項下儀器工作條件，重復測量同一樣品6 次，在標準物質的規定范圍內，計算各金屬元素含量的相對標準偏差，其結果各元素RSD 均為0.28%～4.40%，符合有關規定，說明儀器精密度良好。

2.3.5 重復性 按“2.2”項下方法制備同一批復方木雞顆粒6份供試品溶液，按“2.1”項下儀器工作條件測定各元素含量，經計算各元素的RSD 均為0.16%～4.46%，符合有關規定，說明本法重復性良好。

2.3.6 穩定性 按“2.2”項下方法制備供試品溶液，分別于0、30、60、90、120、240 min 測定各元素含量，經計算各元素的RSD 均為1.28%～4.73%，符合有關規定，說明各元素在240 min內穩定性良好。

2.3.7 復方木雞顆粒中無機元素的全定量檢測 同法取8批樣品制成供試品溶液，對13種無機元素進行全定量檢測，扣除空白樣本本底的干擾后，代入標準曲線計算，即得樣品中各待測元素的含量。結果見表3。

表3 復方木雞顆粒中13種無機元素全定量測定結果(n=3) 單位：ng·g-1

注：“—”代表低于檢出限。

由表3可知，其中重金屬元素As含量低于檢出限，Cu≤0.414 ng/g、Cd≤0.049 ng/g、Hg≤1.166 ng/g、Pb≤0.090 ng/g；根據《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》的規定(Pb≤5.0 mg/kg、Cd≤0.3 mg/kg、Hg≤0.2 mg/kg、As≤2.0 mg/kg)發現 As、Cu、Cd、Hg、Pb等5種重金屬元素地含量限度均符合相關規定[7]。

2.3.8 差異元素的聚類分析 聚類分析是一種探索性分析方法，并根據一組數據的內在規律較合理地將其分類[8]，本實驗應用MPP軟件對13種無機元素進行了聚類分析。其結果見圖1。

圖1 差異元素的聚類分析

由圖1可知，除As元素以外，其他12種元素為影響8個批次復方木雞顆粒分兩類的主要因素。其中3號樣品與4號樣品親緣關系相近，6號樣品與7號樣品親緣關系相近，并與其他樣品親緣關系較近。

2.3.9 差異元素的主成分分析 主成分分析是一種將多個指標降為少數幾個綜合指標的一種統計方法。即用少數幾個綜合指標來反映大量原始指標的主要信息[9]，為進一步明確差異元素在復方木雞顆粒中貢獻率的大小，對其差異元素進行了主成分分析，結果見表4。

表4 主成分因子總體描述

由表4中可以看到總方差的 81.910%的貢獻來自前 2 個因子， 即一個 2 因子模型解釋了試驗數據的 81.910%。由因子載荷矩陣可知，第 1個主因子表明其與 Cr、Ni高度正相關；第 2 個主因子表現出其與Ca、Mg、Mn、K正相關；因為總方差 81.910% 的貢獻來自第 1 和第 2 個主因子，所以可以認為Ca、Mg、Mn、K、Cr、Ni是復方木雞顆粒的特征性無機元素；其貢獻由大到小的順序為Ca,Mg,Mn,K,Cr,Ni。

3 討論與結論

本實驗采用了ICP-MS技術并結合多元數據分析軟件，分析了復方木雞顆粒中54個元素的半定量結果，并從無機元素的角度建立了復方木雞顆粒的輪廓譜，通過本實驗的聚類分析結果發現，3號(151107100)與4號(16010188)樣品相近；6號(151201100)與7號(151202101)樣品相近，并與其他號樣品較相近，其分類的原因可能與原藥材中某些成分存在一定差異有關，因此，通過檢測無機元素的差異以及結合有機成分的含量來判斷原藥材的品質，進而為穩定木雞顆粒的生成工藝奠定了基礎。同時，經主成分分析獲得了復方木雞顆粒的特征元素，即Ca、Mg、Mn、K、Cr、Ni元素，其貢獻由大到小的順序為Ca,Mg,Mn,K,Cr,Ni。

綜上所述，本實驗通過檢測不同批次復方木雞顆粒的無機元素，篩選出對人體有益的和重金屬元素并對其進行了全定量分析，其中的重金屬元素含量限度均符合相關規定，與此同時，明確了影響復方木雞顆粒分類的差異元素，因此，可通過控制差異元素的含量來改善由原料藥導致不同批次復方木雞顆粒的質量差異；可為復方木雞顆粒質量的穩定性及重金屬元素含量的可控性奠定基礎，也為從無機與有機兩方面綜合評價復方木雞顆粒的質量提供了有力補充。經主成分分析，得到了復方木雞顆粒的特征元素，通過對特征元素的分析發現，微量元素與藥效之間有著密切的聯系，本實驗為全面開展復方木雞顆粒無機元素與藥效間的關系研究奠定了基礎，同時也為復方木雞顆粒的綜合利用與開發提供了參考。

[1]衛生部藥典委員會.中華人民共和國衛生部藥品標準:中藥成方制劑:第16冊[S]. WS3-B-3077-98, 1998: 109.

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[5]劉永久, 楊良. 復方木雞顆粒治療肝炎AFP低持陽者療效分析[J]. 中成藥, 2001, 23(4):302-303.

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Difference Analysis of the Trace Elements in Different Batches of Compound Muji Granules

WANG Yan1, BAO Yongrui1,2,3, MENG Xiansheng1,2,3*,WANG Shuai1,2,3, LI Tianjiao1,2,3, SONG Yurong4, ZHANG Xiujun4

(1.College of Pharmacy, Liaoning University of Traditional Chinese Medicine, Dalian 116600，China;2. Liaoning Province Component of traditional Chinese medicine and Engineering Research Center，Dalian 116600, China; 3. Liaoning Province Modern Traditional Chinese Medicine Research and Engineering Laboratory，Dalian 116600, China; 4. Dandong Pharmaceutical Group Co., Ltd., Dandong 118002, China)

Objective The trace elements in compound Muji Granules were determined, which was to investigate the features regularity of the trace elements from the point of view of inorganic composition. Methods Using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and by semi quantitative analysis of the determination of the content of eight batches of compound Muji granules of inorganic elements, establish compound Muji granules inorganic contour spectrum, and the heavy metal elements and the beneficial elements of the human body were measured quantitatively, and the characteristics of the elements were evaluated by cluster analysis and principal component analysis. Results The outline spectrum of inorganic element of compound Muji granules was constructed, and 6 feature elements, including Ca, Mg, Mn, K, Cr, Ni, were found by cluster analysis and principal component analysis. Conclusion From the point of view of inorganic composition, the characteristic elements of compound Muji granules were defined, which provided the theoretical basis for further research on the efficacy of compound Muji granules.

compound muji granules; ICP-MS; cluster analysis; principal component analysis

1006-446X(2016)12-0016-06

2016 - 08 - 02

王巖(1990—)，女(漢族)，在讀碩士研究生，專業方向：藥物分析；E-mail：wyrose33@163.com

孟憲生(1964—)，男(漢族)，E-mail：mxsvvv@126.com

O 657.31

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