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user: 3. 结果与讨论 3.1. 四种补肾中药材微量元素分析 本文采用直接消解法和水煮法提取四种补肾中药内的微量元素，并检测提取液内14种微量元素含量，结果见表2~表5 (注：“-”代表低于检测线)。 从总体上看(表2、表3、表4、表5)直接消解法提取含量和稳定性优于水煮法。单从提取效率分析，直接消解法有利于中药微量元素的提取，但是直接消解法成本高于水解法。水解法提取的四个处理组(水煮10 min、20 min、30 min、40 min)中，水煮30 min处理组微量元素的提取率高于其它三个处理组，表明水煮时间与微量元素的提取效率有一定关系。检测的四种中药材的微量元素中：枸杞的Fe含量最高，Cu含量最低，Mo含量检测不到；肉苁蓉的Fe含量最高，Cu含量最低，Mn和Mo含量检测不到。检测的四种中药材的常量元素中：枸杞的K含量最高，P含量最低；黄精的Ca含量最高，P含量最低；巴戟天的Ca含量最高，P含量最低；肉苁蓉的Na含量最高，P含量最低。由此可见，四种中药材微量元素中Fe和Cu含量较高，常量元素中K，Ca，Na含量较高，P含量最低。 Table 2 The content of 14 elements in Lycium barbaru 元素 直接消解 水煮法 10 min 20 min 30 min 40 min 微量元素 μg/g B 17.711 ± 1.72 4.390 ± 0.81 13.085 ± 1.23 8.423 ± 0.31 3.869 ± 0.38 Cu 8.530 ± 0.51 0.179 ± 0.02 0.552 ± 0.01 0.123 ± 0.01 0.115 ± 0.01 Fe 70.216 ± 5.8 - 1.476 ± 0.09 - 0 Mn 2.163 ± 0.12 - - - 0 Mo - - - - 0 S 40.797 ± 3.21 12.725 ± 0.97 173.972 ± 29.34 25.184 ± 2.11 14.11 ± 1.22 Si 8.266 ± 0.93 2.839 ± 0.15 4.813 ± 0.98 3.919 ± 0.15 3.407 ± 0.72 Sr 1.954 ± 0.3 - - - - Zn 21.769 ± 1.92 2.464 ± 0.41 7.605 ± 0.49 6.481 ± 0.51 2.045 ± 0.19 常量元素mg/g Ca 3.76 ± 0.11 0.29 ± 0.03 0.624 ± 0.04 0.505 ± 0.01 0.279 ± 0.02 K 12.164 ± 1.82 3.246 ± 0.08 7.388 ± 1.12 6.584 ± 0.29 3.272 ± 0.04 Mg 1.692 ± 0.1 0.369 ± 0.01 0.865 ± 0.05 0.755 ± 0.03 0.385 ± 0.01 Na 6.333 ± 0.41 1.649 ± 0.02 3.205 ± 0.02 2.857 ± 0.27 1.416 ± 0.71 P 1.386 ± 0.15 0.289 ± 0.01 0.756 ± 0.04 0.644 ± 0.04 0.326 ± 0.01 表2. 枸杞微量元素含量 3.2. 不同提取条件对四种中药中14种元素提取含量的方差分析 四种中药中常量元素和微量元素用方差分析比较在不同测定方法下微量元素的差异，测定方法(有5个水平)：A1——直接消解，A2——水煮10分钟后测水溶液，A3——水煮20分钟后测水溶液，A4——水煮30分钟后测水溶液，A5——水煮40分钟后测水溶液，结果见表6~表9。 Table 3 Content of 14 elements in Polygonatum sibiricu 元素 直接消解法 水煮法 10 min 20 min 30 min 40 min 微量元素μg/g B 12.83 ± 1.12 2.953 ± 0.16 5.803 ± 0.36 9.567 ± 1.73 5.492 ± 0.39 Cu 6476.67 ± 431.29 - 6433.33 ± 378.37 8.772 ± 1.21 - Fe 837.461 ± 27.91 189.278 ± 15.51 333.564 ± 17.48 307.521 ± 23.12 268.696 ± 10.24 Mn 69.402 ± 5.27 5.655 ± 1.06 21.362 ± 1.69 14.573 ± 1.38 10.858 ± 1.02 Mo - - - - - S 31.739 ± 2.18 11.239 ± 1.26 18.367 ± 2.79 16.825 ± 2.81 14.805 ± 1.29 Si 14.01 ± 1.02 8.432 ± 0.23 15.067 ± 3.56 16.889 ± 1.73 15.054 ± 1.69 Sr 15.874 ± 1.91 - - 2.576 ± 0.94 2.145 ± 0.93 Zn 40.667 ± 3.79 5.976 ± 0.15 13.054 ± 2.71 12.831 ± 1.85 8.907 ± 1.74 常量元素mg/g Ca 7.188 ± 0.99 0.978 ± 0.02 2.185 ± 0.95 2.507 ± 0.66 1.752 ± 0.96 Mg 2.985 ± 0.05 0.977 ± 0.01 1.81 ± 0.28 1.636 ± 0.37 1.41 ± 0.02 K 4.845 ± 0.71 1.21 ± 0.02 1.989 ± 0.19 2.116 ± 0.28 1.674 ± 0.01 Na 2.612 ± 0.03 0.11 ± 0.01 0.233 ± 0.01 0.266 ± 0.01 0.241 ± 0.01 P 0.809 ± 0.05 0.318 ± 0.01 0.559 ± 0.02 0.601 ± 0.01 0.496 ± 0.01 表3. 黄精微量元素含量 Table 4 The content of 14 elements of Morinda officinali 元素 直接消解法 水煮法 10 min 20 min 30 min 40 min 微量元素μg/g B 8.556 ± 0.92 1.212 ± 0.02 1.682 ± 0.02 2.465 ± 0.012 2.299 ± 0.021 Cu 2.276 ± 0.02 - 0.323 ± 0.01 - - Fe 945.025 ± 31.09 - - 10.397 ± 0.92 11.229 ± 1.04 Mn 246.493 ± 26.36 7.589 ± 0.03 18.605 ± 0.69 44.062 ± 5.49 32.531 ± 2.68 Mo - - - - - S 25.595 ± 3.95 6.227 ± 0.04 6.086 ± 0.57 7.022 ± 1.28 10.27 ± 1.04 Si 6.371 ± 1.92 4.09 ± 0.02 3.793 ± 0.03 5.749 ± 1.01 5.577 ± 0.95 Sr 34.03 ± 3.11 - - - - Zn 22.519 ± 2.68 2.172 ± 0.21 0.534 ± 0.011 1.771 ± 0.091 3.271 ± 0.27 常量元素mg/g Ca 7.672 ± 1.21 0.749 ± 0.01 0.616 ± 0.012 0.776 ± 0.011 0.776 ± 0.021 K 5.535 ± 0.91 1.206 ± 0.09 1.388 ± 0.011 2.299 ± 0.015 2.136 ± 0.017 Mg 1.892 ± 0.04 0.24 ± 0.01 0.288 ± 0.021 0.498 ± 0.012 0.484 ± 0.011 Na 5.631 ± 0.02 1.037 ± 0.04 1.206 ± 0.014 1.672 ± 0.013 1.779 ± 0.018 P 0.395 ± 0.01 0.086 ± 0.006 0.091 ± 0.011 0.158 ± 0.011 0.164 ± 0.012 表4. 巴戟天微量元素含量 由表6~表9可以看出：从提取的含量方面比较，不同方法提取四种中药材中14种元素含量差异是极其显著的，直接消解法提取的各种元素的含量除个别元素外均显著高于水煮法。因此，直接消解法提取法优于水煮法。从提取元素含量的稳定性方面比较，直接消解法较水煮法稳定。不同的元素用水煮法提取时，测得最高含量的时间不一定，这就使得操作上难以统一计时，使得试验复杂化。基于以上两点直接消解法提取含量和稳定性优于水煮法。除此之外我们还可以看出这14种元素中Ca和Na元素在用水煮法提取过程中随时间变化量小。 Table 5 Contents of 14 elements in Cistanche deserticol 元素 直接消解法 水煮法 10 min 20 min 30 min 40 min 微量元素μg/g B 13.242 ± 1.29 10.957 ± 0.96 5.262 ± 0.94 10.949 ± 1.02 5.173 ± 0.036 Cu 0.041 ± 0.005 - - 0.011 ± 0.001 - Fe 146.872 ± 21.79 3.077 ± 0.028 - 4.578 ± 0.031 - Mn - - - - - Mo - - - - - S 43.928 ± 3.86 32.235 ± 3.91 25.377 ± 1.58 39.206 ± 2.01 25.133 ± 1.99 Si 4.341 ± 0.97 9.743 ± 0.92 7.102 ± 0.98 10.579 ± 1.03 6.472 ± 0.073 Sr 15.344 ± 1.92 2.821 ± 0.05 1.248 ± 0.022 5.395 ± 0.04 1.532 ± 0.012 Zn 18.052 ± 1.23 7.184 ± 0.04 3.899 ± 0.025 5.413 ± 0.037 4.359 ± 0.025 常量元素mg/g Ca 3.949 ± 0.45 1.85 ± 0.019 1.367 ± 0.014 1.977 ± 0.014 1.228 ± 0.013 K 8.84 ± 0.99 8.88 ± 0.052 3.845 ± 0.021 8.055 ± 0.048 4.354 ± 0.036 Mg 2.442 ± 0.02 1.311 ± 0.011 1.081 ± 0.016 1.779 ± 0.017 1.18 ± 0.011 Na 25.21 ± 1.26 29.071 ± 1.05 21.617 ± 1.96 32.631 ± 2.99 22.02 ± 2.95 P 0.523 ± 0.012 0.236 ± 0.011 0.173 ± 0.013 0.27 ± 0.009 0.199 ± 0.017 表5. 肉苁蓉微量元素含量 Table 6 Analysis of variance of 14 elements in Lycium barbarum under different measuring method A1 A2 A3 A4 A5 B A B A C B Ca A B C C B Cu A B B B B Fe A - B - - K A B C C B Mg A B C C B Mn A - - - - Mo - - - - - Na A B C C B P A B C C B S A B C D B Si A B C B B Sr A - - - - Zn A B C C B 表6. 不同测定方法对枸杞14个元素的方差分析 注：相同大写或小写字母代表差异不显著，不同小写字母代表差异显著(P < 0.05)，不同大写字母代表差异极显著(P < 0.01)；-代表未检测出。 Table7. Analysis of variance of 14 elements in Polygonatum sibiricum by different methods 表7. 不同测定方法对黄芪14个元素的方差分析 注：相同大写或小写字母代表差异不显著，不同小写字母代表差异显著(P < 0.05)，不同大写字母代表差异极显著(P < 0.01)；-代表未检测出。 Table 8 Variance analysis of 14 kinds of elements between different determination methods of Morinda officinali A1 A2 A3 A4 A5 B A B B C C Ca A B B B B Cu A - B - - Fe A B C C C K A B B C C Mg A B B C C Mn A B C D D Mo - - - - - Na A B B B B P A B B C C S A B B B C Si A B B A A Sr A - - - - Zn A B C C D 表8. 不同测定方法组间14种元素的方差分析 注：相同大写或小写字母代表差异不显著，不同小写字母代表差异显著(P < 0.05)，不同大写字母代表差异极显著(P < 0.01)；-代表未检测出。 3.3. 四种补肾中药的特征元素分析 用因子分析方法 [ 15 ] [ 16 ] 分析补肾类中药内14种微量元素的特征元素，描述14种微量元素间的联系，结果见表10~表12。 由表10可以看出，近80.1%的相关系数的绝对值大于0.3，说明变量之间有较好的相关性，所以能综合反映这些变量的共同特征的少数公因子变量。 Table 9 Variance analysis of 14 elements in Cistanche deserticola under different methods of determinatio A1 A2 A3 A4 A5 B A B C B C Ca A B B B B Cu A - - B - Fe A B - B - K A A B A B Mg A B B B B Mn - - - - D Mo - - - - - Na A B A B A P A B B B B S A B C B C Si A B c B c Sr A B B C B Zn A B C D C 表9. 不同测定方法组中14种元素的方差分析 注：相同大写或小写字母代表差异不显著，不同小写字母代表差异显著(P < 0.05)，不同大写字母代表差异极显著(P < 0.01)；-代表未检测出。 Table 1 0 Analysis of characteristic elements of various trace elements in Chinese herbal medicine for tonifying kidne B Ca Cu Fe K Mg Mn Mo Na P S Si Sr Zn B 1 Ca −0.357 1 Cu −0.114 0.605 1 Fe −0.457 0.86 0.885 1 K 0.789 −0.69 −0.694 −0.896 1 Mg 0.419 0.693 0.418 0.433 −0.021 1 Mn −0.994 0.388 0.215 0.53 −0.844 −0.394 1 Mo 0.787 0.29 0.345 0.137 0.318 0.873 −0.752 1 Na 0.437 −0.051 −0.686 −0.548 0.681 0.374 −0.522 0.339 1 P 0.644 −0.289 0.491 0.029 0.206 0.136 −0.564 0.53 −0.406 1 S 0.832 −0.804 −0.329 −0.727 0.843 −0.153 −0.834 0.333 0.198 0.659 1 Si 0.111 0.848 0.791 0.799 −0.454 0.875 −0.046 0.692 −0.105 0.234 −0.388 1 Sr −0.456 0.737 −0.084 0.355 −0.351 0.429 0.409 −0.035 0.444 −0.823 −0.788 0.346 1 Zn 0.203 0.677 0.905 0.778 −0.433 0.752 −0.115 0.696 −0.323 0.509 -0.2 0.948 0.039 1 表10. 补肾中药中各种微量元素的特征元素分析 由表11可以看出，前3个主因子的累积贡献率达到100%，前3个因子能解释原始数据100%的信息，因此选取前3个主因子来表示原始微量元素在分析样本中的主要信息。选取前三个因子进行成分矩阵和旋转成分矩阵分析。 由表12可看出，第一公因子F1：在变量Ca (0.817)、Cu (0.833)、Fe (0.809)、Mg (0.847)、Si (0.997)、Zn (0.971)元素上有高的载荷系数，即变量Ca、Cu、Fe、Mg、Si和Zn与第一公因子高度正相关，是F1的特征元素。第二公因子F2：在变量B (0.961)、K (0.886)、Mo (0.772)、S (0.779)元素上有高的载荷系数， Table 1 1 Total variance was explained by factor analysis of Chinese herbal medicine for tonifying kidne 成份 初始特征值 提取平方和载入 旋转平方和载入 合计 方差的% 累积% 合计 方差的% 累积% 合计 方差的% 累积% 1 6.355 45.394 45.394 6.355 45.394 45.394 5.699 40.708 40.708 2 4.856 34.689 80.082 4.856 34.689 80.082 5.249 37.492 78.2 3 2.788 19.918 100 2.788 19.918 100 3.052 21.8 100 4 5.45E−16 3.90E−15 100 5 3.48E−16 2.49E−15 100 6 2.95E−16 2.11E−15 100 7 8.54E−17 6.10E−16 100 8 6.57E−18 4.70E−17 100 9 −1.57E−17 −1.12E−16 100 10 −1.03E−16 −7.39E−16 100 11 −1.44E−16 −1.03E−15 100 12 −1.81E−16 −1.29E−15 100 13 −3.11E−16 −2.22E−15 100 14 −5.12E−16 −3.66E−15 100 表11. 补肾类中草药因子分析的解释的总方差 Table 1 2 Factor component matri 元素 因子成份矩阵 因子成份旋转矩阵 1 2 3 1 2 3 B −0.56 0.824 0.083 0.124 0.961 −0.245 Ca 0.923 0.159 0.351 0.817 −0.362 0.449 Cu 0.764 0.43 −0.48 0.833 −0.338 −0.439 Fe 0.976 0.127 −0.174 0.809 −0.587 −0.03 K −0.908 0.312 0.279 −0.464 0.886 0.021 Mg 0.434 0.753 0.494 0.847 0.412 0.336 Mn 0.615 −0.772 −0.161 −0.053 −0.985 0.166 Mo 0.057 0.969 0.24 0.691 0.722 −0.029 Na −0.422 0.154 0.893 −0.17 0.663 0.729 P −0.184 0.723 −0.666 0.302 0.411 −0.86 S −0.851 0.457 −0.259 −0.353 0.779 −0.519 Si 0.759 0.638 0.131 0.997 0.008 0.082 Sr 0.541 −0.265 0.798 0.274 −0.274 0.922 Zn 0.673 0.72 −0.168 0.971 0.025 −0.239 表12. 因素分量矩阵分析 即变量B、K、Mo和S与第二公因子高度正相关，是F2的特征元素。第三公因子F3：在变量Na (0.729)、Sr (0.922)元素上有高的载荷系数，即变量Na和Sr与第三公因子高度正相关，是F3的特征元素。所以可以说明补肾类中药可以提取三个独立的公共因子变量，三个公因子变量从不同方面体现了补肾类中药的本质特征。 3.4. 加标回收实验 选取枸杞进行加标回收实验，评估本次检测分析结果的准确性和可靠性。各待测元素的标准溶液按一定的量分别加入到试验样品中，按消解样品的方法进行消解，重复测定5次，按我们的试验方法消解样品，各元素的相对标准偏差(RSD)在0.15%~3.65%之间，各元素的回收率在94%~105.5%之间，表明本文测量结果可准确评估四种中药材中14种微量元素的含量。 3.5. 讨论 通过水解法和直接消解法提取四种补肾中药材内14种元素含量，结果显示不同的提取方法对14种微量元素有显著影响，在低成本前提下水煮30 min提取效果最佳，但直接消解法能更真实地反应样品中各元素的含量。因此，本试验认为直接消解法就其提取率和稳定性来说都优于水煮法。四种中药材内14种微量元素含量差异明显，同时也存在相似之处，四种中药材内Mo均低于检测线，原因可能是这四种中药材中Mo含量较低，在这两种检测方法下无法检测到。今后试验如需检测Mo可以加大实验材量或者选择精度更高的方法检测。在这四种中药材中Na、K和Ca三种元素含量最高，且占14种元素含量的87.3% (枸杞)、75.3% (黄精)、84% (巴戟天)、92.2% (肉苁蓉)。四种中药中单种元素最高分别为K (枸杞)、Ca (黄精)、Ca (巴戟天)、Na (肉苁蓉)。 补肾类中药可以提取三个独立的公共因子变量，三个公因子变量从不同方面体现了补肾类中药的本质特征。变量Ca、Cu、Fe、Mg、Si和Zn与第一公因子F1高度正相关，是F1的特征元素；变量B、K、Mo和S与第二公因子F2高度正相关，是F2的特征元素；变量Na和Sr与第三公因子F3高度正相关，是F3的特征元素。 直接消解法就其提取率和稳定性来说都优于水煮法。本文通过四种补肾中药内14种元素的研究，显示四种补肾中药材的微量元素具有相似性，支持微量元素在中药材中起重要作用这一观点。未来的研究中通过更多种类补肾中药中微量和常量元素分析，将有助于开拓微量和常量元素在中药材中的功能新领域。