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       【摘要】 
       目的分析归肺经中药无机元素含量，探讨与其归肺经作用的关系。方法采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定14种归肺经中药27种无机元素含量，运用化学计量学的方法，对无机元素的数据进行了聚类分析。结果14种归肺经中药中常量元素K，Ca，Mg平均含量最高，Fe，Mn，Zn，Cr，V，Se，Ni等人体必需的微量元素含量较高，这些元素与肺经功能系统病理生理有一定的联系。聚类分析发现不同归经数的归肺经中药无明显聚类现象，提示同归肺经而归经数不同的中药在微量元素含量上的亲疏程度并没有明显区别。结论无机元素与肺经中药的归经作用存在一定的联系，但与不同归经数无明显相关性。
       【关键词】  电感耦合等离子体质谱 无机元素 归经 聚类分析
       Study on the Contents of Mineral Elements of 14 Chinese Traditional Medicines for Lung Channel Tropism by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrograph (ICP-MS) Method
       FU Xianjun,LIU Hongbing,LI Guoqiang,GUAN Huashi
       1.Institue of Marine Drug and Food,China Oceanological University,Qingdao 266032; 2.Shandong University of Traditional Chinses Medicine, Jinan, 250355, China
       Abstract：ObjectiveTo determine the contents of  mineral elements the Lung channel tropism Chinese traditional medicine and to study the relationship between the medicines and the channel tropism effect. Methods27 mineral elements of 14 Lung Channel Tropism Chinese traditional medicines were determined with the Inductively Coupled Plasma Mass Spectrograph (ICP-MS) method. The data were analyzed with the method of cluster analysis. ResultsThe contents of the essential elements, such as Fe, Mn, Zn, Cr, V, Se, Ni, were high. Most of these elements had close relationship with the diseases of the lung meridian system. At the same time， the data were analyzed with the cluster analysis method; the result proved that there was no obvious difference between the different groups of Lung Channel Tropism.ConclusionThe mineral elements, especially essential trace element have relationship with the meridian effect of Lung Channel Tropism Chinese traditional medicines.
       Key words：ICP-MS;  Mineral elements;  Channel Tropism;  Cluster analysis
        　　中药中含有多种成分，无机元素是中药中的主要成分之一，研究无机元素与中药归经的关系成为现代解析中药归经理论的方法之一。柴立［1］从微量元素及其配位化合物对组织器官的富集、亲合探讨“归经”实质，提出了“微量元素的归经假说”，认为药物有效成分直达病所是通过微量元素向病所的迁移、富集和亲合运动来进行的。徐经采等［2］采用自吸收光谱法测清肝明目中药、益肝明目中药、益精明目中药3组中药中Cu，Mn，Zn含量，发现归肝经的明目中药中Cu，Mn，Zn含量丰富，为肝开窍于目提供了依据，证实了微量元素是中药归经理论的物质基础之一。但是归肺经中药中微量元素含量与其归经的相关性研究未见报道。为进一步揭示归肺经中药中微量元素与其归经的关系，本研究首次采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）［3］测定了14种归肺经中药的27种无机元素，运用化学计量学的方法，对无机元素的数据进行聚类分析［4］，揭示无机元素与归肺经作用之间的内在联系。
       1  材料与方法
       1.1 药材与试剂
       共选择14种中药，均归肺经，其中5种归肺经一经（单归肺经），5种归二经，4种归三经，均为《中国药典》2005版Ⅰ部收载的临床常用中药［5］。所有中药药材经中国海洋大学天然药化一室刘红兵副教授鉴定。
       
       硝酸（60%，优级纯，德国默克公司），实验用水为超纯水。标准物质采用国家一级茶叶标准物质GB W07605进行分析方法的质量控制。ICP-MS仪器标准溶液（美国安捷伦公司），多元素标准储备液（8500-6940, 包含Pb，As等27个元素和10 mg/L Hg，美国安捷伦公司）；混合内标溶液（5183-4680，Li，Sc，Ge，Y，In，Tb，Bi，美国安捷伦公司）。其它所用试剂均为分析纯。
       1.2 仪器及工作条件
       ICP-MS 7500ce电感耦合等离子质谱仪（美国安捷伦公司，仪器条件：工作功率1 350 W，采样深度8.0 mm，等离子气流量14.9 L/min，载气流量1.2 L/min，采样锥孔径0.8 mm，截取锥孔径0.4 mm。）
         
       Milli-Q50超纯水系统（美国密理博公司），Teflon高压消解罐（浙江正宏公司），高温烘箱（上海一恒公司）。旋转蒸发仪（德国海道尔夫公司），Anke TGL-5离心机（上海安亭公司），HZ81B 型回转式振荡器（无锡建仪实验器材有限公司）。
       1.3无机元素样品的处理和分析［3］ 
       药材干燥粉碎，过60目筛。取药材粉末0.15 g于Teflon消解罐中，加入5 ml硝酸，预消解过夜，次日于烘箱中高温消解6 h，冷却后取出，消解后加1 ml双氧水溶液澄清透明，用超纯水定容至50 ml。取消解好的样品加入浓硝酸及一定量的内标溶液。用标准加入法作标准曲线，将标准加入法工作曲线用仪器内置软件转化为外标法工作曲线，计算各元素浓度。
       1.4 数据处理与统计分析［6］
        
       将样品各种元素含量数据输入个人计算机，用SPSS 13.0对数据进行聚类分析。
       2 结果与讨论
       2.1 中药基本情况
       14种归肺经中药的拉丁名称、归经情况、产地、采收时间见表1。表1  14种归肺经中药基本情况（略）
       2.2 14种归肺经中药无机元素结果 
       利用ICP-MS 7500ce电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS），采用标准曲线法，以国家一级茶叶标准物质GB W07605进行分析方法评价，每个样本及试剂空白平行测定3次，计算取其平均值。14种归肺经中药的无机元素测定结果见表2。表2  14种归肺经中药的无机元素含量（略）
       本实验采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）对14种归肺经传统中药的无机元素进行了分析，与传统无机元素分析技术相比，ICP-MS技术具有检出限最低、动态线性范围最宽、干扰最少、分析精密度高、分析速度快和进行多元素同时测定等特性，因此采用ICP-MS法能检测到更多的无机元素成分。
       2.3 14种归肺经中药无机元素含量均值与归经相关性分析 以14种归肺经中药无机元素的含量均值作图。见图1。
       由图1可以看出，14种归肺经中药常量元素K，Ca，Mg平均含量最高，K，Ca，Mg都是维持机体正常生长和健康所必需的矿物质营养元素，其中K的分布除人体内肌肉外，皮肤含量最多，达11.1%［7］，而皮肤属于肺经功能系统。肺气虚大鼠Mg，Ca均显著低于正常大鼠(P<0.01) ［8］，提示Mg，Ca与肺经功能系统的病理生理状态有一定联系。除常量元素外，Fe，Mn，Zn，V，Cu，Se，Ni，Mo等人体必需的微量元素含量较高。其中Fe对于血红蛋白的合成、红细胞的发育和成熟、红细胞的释放等均有重要作用，是红细胞形成的重要因素之一［9］，而红细胞及血红蛋白是体内氧气的载体，这与中医理论认为肺主气，气能生血、血能载气的观点是一致的［10］；Fe还参与人体免疫，缺铁时中性白细胞的杀菌能力降低，淋巴细胞功能受损，体液免疫和非特异性免疫能力受到不同程度的损害，因此，缺铁患者易患呼吸道感染［11］。Mn是人体重要酶的成分，是激活剂或辅助因子，Mn参与细胞、组织中的氧化还原和蛋白质的合成及遗传信息的传递；Mn在防止癌变中起重要作用，肺癌患者血清Mn含量比健康人低3倍多［12］。Zn是细胞内含量最多的微量元素，Zn缺乏时，含Zn酶的活性降低，急性呼吸道感染如支气管炎、肺炎、肺心病急性发作期血清Zn的含量降低［13］。 V主要由呼吸道吸入，从胃吸入的不多，只有0.02%～0.50%［14］。Cu参与造血、免疫及弹性蛋白的合成，参与了SOD的构成，有抗氧化、抗自由基的作用，与呼吸系统疾病的发生、转归有重要的关系［13］。Se可以刺激免疫球蛋白和抗体的产生，增强机体抵抗力，预防呼吸系统感染疾病的发生；Se还有抑制肺癌发生和发展的作用，肺癌患者的血Se明显低于健康人，Se缺乏是肺癌发病的危险因素之一 ［13，15］。Ni参与机体的代谢及细胞膜的构成，可以激活组氨酸酶、精氨酸酶、酸性磷酸酶等体内重要的酶，保持生物大分子结构的稳定和全身的正常代谢，支气管哮喘患者的Ni含量明显低于健康人，提示Ni含量的变化与支气管哮喘的发生、发展有一定的关系［13］。
       2.4 聚类分析聚类分析是一种建立分类的多元统计分析方法，能够将一批样本（或变量）数据根据其诸多特征，按照性质上的亲疏程度在没有先验知识的情况下进行自动分类，产生多个分类结果［16］。本文采用层次聚类Q型聚类，欧氏距离测量，样本间以Average Linkage法连结，作图。见图2。
       从图2中可以看出，各聚类分组之间在归经数方面没有明显特征性差异，说明无论归经数多少，同归肺经的中药在微量元素性质上的亲疏程度并没有明显区别。从图中可以发现黑白牵牛关系非常近，说明两种中药在微量元素含量上非常接近，可能是临床黑白牵牛混用的依据之一。而图2同时显示生枇杷叶与蜜制枇杷叶之间亲疏关系较远，比较两者微量元素含量，蜜制枇杷叶比生枇杷叶在Na，Al，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Zn，Ga，Se，Sr，Ba，La，Ce均明显升高，在Ca，Cu，Mo，In含量上明显降低。而V，Mn，Fe，Ni，Zn，Se这些微量元素对于改善肺经系统功能状态，防治肺经系统疾病有重要作用，这与《本草分经》“治肺蜜炙”［17］的记载是一致的。
       
       从以上结果可以看出，肺经中药的归经作用与人体必需微量元素的含量具有一定的联系，微量元素可能是肺经中药归经作用的物质基础之一。
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