基于热图和聚类分析的毛冬青18种无机元素间的相关性研究

发布时间：2020-10-19 14:23

　　 采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定毛冬青中18种无机元素(Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Zr、Ba、Sn、Sb、Pb、Cu、Cd、As、Hg),并进行热图和聚类分析。样品经微波消解处理后,以Ge、In、Sc元素为内标,以黄芩标准物质作为质控标准物质,采用ICP-MS对8批不同来源的毛冬青中的18种无机元素进行测定。各元素线性关系良好,相关系数(r)均大于0.999 0,仪器检出限为0.020～106.6 39 mg/kg,方法检出限为0.002～10.66 4 mg/kg,加样回收率为82.4%～110.8%,相对标准偏差为0.67%～2.98%。8批毛冬青样品中Mn、Fe、Zn、Ba结果较高,Sb、Sn、Zr、As、Hg较低。通过聚类分析结果可见毛冬青所含18种无机元素含量存在显著的地区差异。该方法简便,灵敏度高,适用于毛冬青中无机元素的测定。本文对考察毛冬青药材有效性及安全性提供了一定帮助。
【部分图文】：

中药材中无机元素的分析,可采用相关性分析用以衡量不同元素之间是否具有协同或者拮抗作用。本研究采用SPSS 23.0 软件对毛冬青中18种无机元素进行相关性分析,采用皮尔孙相关系数法(该方法主要用于度量两个变量之间的相关程度),统计结果见表5,统计结果共有6对元素显著性负相关(P<0.01),4对元素负相关(P<0.05);79对元素显著性正相关(P<0.01),60对元素正相关(P<0.05)。如:As与V和Sb均呈极显著性正相关,其相关系数分别为0.835(P<0.01)和0.867(P<0.01);Cu与Cd、Pb及Zn均呈极显著性负相关,其相关系数分别为-0.812(P<0.01)、-0.915(P<0.01)和-0.839(P<0.01)。表4 不同产地毛冬青样品中18种无机元素测定结果Table 4 The determinations of 18 inorganic elements in Maodongqing samples from different producing areas 样品Sample Cu As Cd Hg Pb Al Fe Ti V Cr Mn Co Ni Zn Zr Sn Sb Ba S1 0.930 0.050 0.990 0.008 8.210 0.591 149.741 6.441 0.101 2.192 205.89 0.560 3.381 124.380 0.027 0.033 0.007 71.981 S2 1.761 0.062 0.752 0.031 8.503 2.042 191.021 8.391 0.202 8.201 241.361 0.531 7.153 152.711 0.072 0.048 0.012 47.962 S3 2.922 0.006 0.023 0.004 0.180 - 44.191 4.210 0.031 0.572 4.443 0.077 0.571 6.312 0.030 0.032 0.004 10.561 S4 1.241 0.023 0.590 0.014 8.821 0.089 53.242 5.282 0.051 0.760 97.525 0.211 1.673 88.591 0.026 0.043 0.003 32.072 S5 3.312 0.045 0.191 0.007 2.931 0.026 59.311 6.240 0.081 1.422 65.291 0.161 0.680 15.361 0.031 0.033 0.006 21.721

本文采用了ICP-MS法对8组资源毛冬青进行了18种无机元素的测定,根据元素的分类,对文中所测元素进行分类,人体必需微量元素为Mn、Ti、Cr、Sn、Ni、Fe、Zn,有害微量元素为Pb、Hg、As、Cd、Cu、Ba、Sb、Al,其他元素为V、Co、Zr。从表4看,人体必需微量元素Mn、Ti、Cr、Sn、Ni、Fe、Zn元素均检出且含量不低,而Cr、Ni、V等元素有利于冠心病治疗[9],毛冬青中具有测出了不低的Cr、Ni、V元素,Cr、Ni元素测定值甚至大于2 mg/kg,这与其具有治疗冠心病的作用是相符的;而Fe、Zn元素具有较强的活血作用,毛冬青中Fe为89.77 mg/kg,Zn为74.35 mg/kg,这与其临床上治疗血栓闭塞性脉管炎、缺血性脑中风相符。但现代研究证实过量的无机元素亦会对人体造成不良影响,例如Mn过量会造成人暴躁易怒,而毛冬青中Mn检出平均值最高,达到了118.12 mg/kg。《中国药典》2015年版一部规定了丹参、西洋参、黄芪、甘草等药材中铅不得过5 mg/kg、砷不得过2 mg/kg、镉不得过0.3 mg/kg、汞不得过0.2 mg/kg、铜不得过20 mg/kg[10]。由表4可见8批毛冬青中Pb、Cd、As、Hg、Cu均检出,平均值分别为5.85、0.05、0.033、0.012、2.11 mg/kg。与药典规定限度比较,笔者发现其中毛冬青中Pb元素超出了标准规定的限度,而过量的Pb进入人体后,只有少量会随着体液排除,大部分会集聚在体内,易造成贫血、动脉硬化等疾病。此外,药典中未规定限度的Ba元素的测定值也较高,8批平均值为35.13 mg/kg,而Ba元素中毒会造成心肌中毒、心律失常及严重低血钾。由此可见,建立合适的重金属及有害元素控制方法是迫切而必须的。
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本文编号：2847327