鄭曲，高天舒

（1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院，遼寧沈陽110847；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院慢性病科第七診療區(qū)，遼寧沈陽110032）

富碘中藥碘含量的測定及影響因素分析

鄭曲1，高天舒2Δ

（1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)研究生學(xué)院，遼寧沈陽110847；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院慢性病科第七診療區(qū)，遼寧沈陽110032）

目的測定富碘中藥中碘元素含量，并對測定過程中的影響因素進(jìn)行分析。方法分別在200℃、300℃、400℃、500℃和600℃堿灰化條件下測定海藻碘含量，選擇出最佳灰化溫度。分別于海藻、海帶和昆布樣品中加入硫酸鋅、碳酸鉀、氯化鈉以及氯酸鉀混合堿性輔助劑，于最佳灰化溫度下進(jìn)行樣品灰化2 h，將灰分溶于去離子水中，取上清液后用砷鈰催化分光光度法測定碘含量。結(jié)果最佳灰化溫度為300℃；標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程A=-6.91×10-3C+1.0306，其相關(guān)系數(shù)r=0.9993；海藻碘含量0.829mg/g，昆布碘含量0.343mg/g，海帶碘含量0.864mg/g；灰化前回收率分別為海藻83.19%、海帶81.47%、昆布80.32%；灰化后回收率分別為海藻91.24%、海帶93.43%、昆布95.86%。結(jié)論富碘中藥碘含量豐富，300℃為測定碘含量的最佳灰化溫度，堿灰化砷鈰催化分光光度法是測定富碘中藥飲片中碘含量的穩(wěn)定、準(zhǔn)確性較強(qiáng)的一種測量方法。

富碘中藥；碘含量測定；堿灰化條件；砷鈰催化分光光度法

碘缺乏病（iodine deficiency disorders，IDD），指機(jī)體因缺乏微量元素碘而引起一系列疾病或危害的總稱。包括地方性甲狀腺腫、地方性克汀病、地方性亞臨床克汀病、流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎等［1］。1999年世界衛(wèi)生組織（WHO）公布了全球191個國家中的130個國家存在IDD，其中全球有7億4千萬（13%）的人口為碘缺乏性甲狀腺腫患者，20億（38%）人為IDD的高危人群，50億人受到IDD的嚴(yán)重威脅［2］。治療IDD最直接有效的手段即補(bǔ)充機(jī)體碘元素。自1996年全國普遍食鹽碘化（USI）以來，IDD在我國已經(jīng)得到控制［3］，但碘過量，體內(nèi)氧化應(yīng)激水平升高對機(jī)體帶來損害的報(bào)道卻屢見不鮮［4］。中醫(yī)藥在碘缺乏性甲狀腺疾病的治療上有著獨(dú)特的優(yōu)勢，本實(shí)驗(yàn)小組在前期的工作中發(fā)現(xiàn)［5］：富碘中藥海藻、海帶及昆布在對碘缺乏機(jī)體進(jìn)行碘補(bǔ)充的過程中，不造成碘甲亢，且與補(bǔ)充碘過量比較，甲狀腺內(nèi)的氧化應(yīng)激水平較低，不對機(jī)體造成損傷，故富碘中藥中碘含量成為時下內(nèi)分泌專家討論的熱點(diǎn)。但以往的文獻(xiàn)中由于測量條件，測量方法以及測量樣品的差異，測得中藥碘含量的數(shù)值也存在差異［6］。研究表明［7］，在測定食鹽碘含量的方法中，灰化時間、灰化溫度等常作為碘含量的影響因素，隨著時間的延長，溫度的升高等都會使食鹽中的碘損失增加。傳統(tǒng)的堿灰化方法中，堿性輔助劑較單一，碘作為比較活潑的一種元素，高溫往往能夠引起碘的揮發(fā)增多，對實(shí)驗(yàn)測量誤差影響較大，經(jīng)過查閱文獻(xiàn)，研究采取混合堿性輔助劑，使用鹽沉淀將碘元素鎖于沉淀中，從而減少測量誤差［8］。鑒于此，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用堿灰化分光光度法對富碘中藥碘含量及提取過程中碘含量的變化等加以探討，其研究結(jié)果可為碘含量測定工藝篩選提供正確的方法。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)藥材：海藻：馬尾藻科植物海蒿子或羊棲菜的干燥藻體；海帶：大葉藻科植物大葉藻的全草；昆布：海帶科植物海帶或翅藻科植物昆布（鵝掌菜）的干燥葉狀體。以上藥物均購于遼寧中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院中藥局，并經(jīng)遼寧中醫(yī)藥大學(xué)資源鑒定教研室鑒定為正品。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑：碳酸鉀、硫酸鋅、濃硫酸、三氧化二砷、氯酸鉀、氫氧化鈉、硫酸鈰銨［2（NH4）2SO4·Ce（SO4）2·4H2O］等，購于天津市博迪化工有限公司；氯化鈉購于天津市北方天醫(yī)化工廠；碘化鉀購于沈陽市新城化工廠；去離子水（H2O）。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器：721E型可見分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司）、移液器（20～200μL、200～1000μL，大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）、101-1A型數(shù)顯式電熱恒溫干燥箱（上海陽光實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）、DZTW調(diào)溫電熱套（北京市永光明醫(yī)療器械有限公司）、瓷坩堝（25mL）、試管（15mL）、秒表。

1.2 富碘中藥碘含量測定

1.2.1 溶液配制：氯化鈉、碳酸鉀混合液：稱取5 g氯化鈉，30 g碳酸鉀，加100mL去離子水溶解，常溫下保存；硫酸鋅、氯酸鉀混合液：稱取5 g氯酸鉀，加100 mL去離子水，溶解后加10 g硫酸鋅，攪拌溶解，常溫保存；硫酸溶液：取濃度為98%的濃硫酸加入700mL去離子水中，后稀釋至1 L，于常溫下保存，最多可以保存1個月；0.030mol/L亞砷酸溶液制備：稱取氯化鈉6.25 g、三氧化二砷（As2O3）1.5 g、氫氧化鈉1.0 g，置于容積1 L燒杯中，加200 mL去離子水充分溶解后，加入150 mL硫酸溶液（2.5mol/L），于棕色瓶內(nèi)室溫保存；硫酸鈰銨溶液（Ce4+濃度為0.01mol/L）制備：準(zhǔn)確稱取硫酸鈰銨3.34 g，后溶于200mL濃硫酸中（2.5mol/L），貯存于棕色瓶中避光室溫放置；0.2%氫氧化鈉溶液：稱取氫氧化鈉3.4 g，溶于1700m L去離子水中，室溫保存。

1.2.2 碘標(biāo)準(zhǔn)溶液：①貯備液稱取碘化鉀0.0654 g置于0.2%的氫氧化鈉溶液中，充分溶解后置于1000mL容量瓶中，加氫氧化鈉溶液定容，碘含量為100μg/mL。②中間溶液吸取貯備液10.00mL于100mL容量瓶中，用0.2%氫氧化鈉溶液稀釋定容，碘含量為10μg/mL。③碘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別吸取中間溶液4.0、6.0、8.0、10.0、12.0mL置于100 mL量瓶中，用0.2%氫氧化鈉溶液稀釋定容，制備成碘含量分別為400，600，800，1000，1200μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。以上碘標(biāo)準(zhǔn)溶液均在4℃條件下保存，可保存6個月。

1.2.3 灰化條件：①灰化溫度：將海藻打成細(xì)粉，精密稱取粉末2 g，分別在300℃、400℃、500℃與600℃灰化溫度下按照1.2.4項(xiàng)進(jìn)行操作，進(jìn)行碘含量測定，從而得出最佳灰化溫度；②堿輔助劑：碳酸鉀、氯化鈉混合溶液和硫酸鋅、氯酸鉀混合溶液［9］；③灰化時間為2 h。

1.2.4 測定步驟：采用碳酸鉀、硫酸鋅、氯酸鉀、氯化鈉混合堿性助劑在最佳灰化溫度下灰化樣品2 h，用水溶解灰份取上清液測定。利用碘催化砷鈰氧化還原反應(yīng)的原理（反應(yīng)式為H3AsO3+2Ce4++H2O→H3AsO4+2Ce3++2H+）：反應(yīng)中黃色的Ce4+被還原成無色的Ce3+，碘含量越高，反應(yīng)速度越快，所剩余的Ce4+則越少，吸光度越低。在420 nm波長下動態(tài)測定反應(yīng)體系中剩余Ce4+的光密度值，根據(jù)碘含量與光密度值成線性關(guān)系計(jì)算樣品中碘含量。具體操作如下：

①標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：取1mL碘標(biāo)準(zhǔn)系列溶液加入2mL亞砷酸溶液（0.030 mol/L），混勻后于30℃恒溫水浴箱中溫浴15 min，后加入硫酸鈰銨溶液充分反應(yīng)30min后，使用1 cm厚度比色杯，選擇去離子水參比，測定吸光度（λ=405 nm）。

②樣品測定：將海藻、海帶、昆布中藥飲片分別放入烘干機(jī)烘干后打碎，過80目篩。分別取約2 g樣品于30mL瓷坩堝中，在樣品中加入去離子水1mL，順序加入配置好的氯化鈉、碳酸鉀混合液1mL，硫酸鋅、氯酸鉀混合液1mL，攪勻。樣品干燥后在低溫（300W功率）電爐上炭化，使樣品呈現(xiàn)均勻的黑色時，炭化停止。將炭化樣品放入200℃馬輻爐中，然后按照最佳灰化溫度進(jìn)行灰化。取出灰化后的樣品分別加入10 mL去離子水，充分?jǐn)嚢韬蟪恋?0min。分別取上清1mL按照上述操作步驟測定碘含量。

1.2.5 碘含量計(jì)算：吸光度（A）與碘含量（C）的定量關(guān)系方程為：A=a-b·C，將測得的吸光度代入方程，得出碘濃度，單位為mg/g。樣品碘含量=C/w。C：測得碘含量（mg/g）；w：樣品質(zhì)量（g）。

1.2.6 回收率試驗(yàn)：分別稱取海藻、海帶、昆布粉末約3 g，均分成6份，于灰化前、后加碘濃度為0.5mg/mL的碘化鉀溶液，按最佳灰化條件操作，每個樣品測3次，取平均值?；厥章?實(shí)測值/（樣品碘含量+加入碘量）×100%。

2 結(jié)果

2.1 不同溫度對海藻中碘含量測定的影響 結(jié)果顯示碘含量的測定跟灰化溫度有關(guān)，在300℃左右測得碘含量最高值，所以認(rèn)定300℃為最佳灰化溫度（見表1）。

表1 灰化溫度與碘含量濃度分布Tab.1 Distribution of ashing temperature and iodine concentration

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍 400～1200μg/L為本方法測得的線性范圍，得出C與A之間存在較好的線性關(guān)系?；貧w方程A=-6.91×10-3C+1.0306，其相關(guān)系數(shù)r=0.9993（見圖1）。

圖1 碘含量與吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of Iodine content and absorbance

2.3 富碘中藥碘含量 測量3次后，海藻、海帶與昆布碘含量的平均值分別為0.829、0.864、0.343 mg/g。其RSD均＜10%，符合生物樣品分析要求（見表2）。

表2 富碘中藥碘含量Tab.2 Iodine content of iodine-rich herbal

2.4 回收率試驗(yàn) 灰化前海藻、海帶與昆布的平均回收率分別為83.19%、81.47%以及80.32%；灰化后，海藻、海帶與昆布的平均回收率分別為91.24%、93.43%以及95.86%，RSD值均＜10%（見表3）。

表3 回收率試驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Results of recovery rate test

3 討論

碘缺乏病在古代醫(yī)學(xué)中隸屬于“癭病”范疇，而早在晉代，醫(yī)家葛洪就開始使用富碘中藥治療癭病，療效甚佳，隨后大量醫(yī)書中均有記載使用“海藻”、“海帶”、“昆布”等富碘中藥治療甲狀腺疾病。隨著人們對疾病的深入了解，認(rèn)為碘缺乏病的主要原因即為碘元素的缺乏，而富碘中藥恰恰是富含碘元素的中藥飲片，故應(yīng)用富碘中藥治療碘缺乏疾病成為內(nèi)分泌醫(yī)生的主要手段。可是隨著高碘對甲狀腺損傷的報(bào)道，人們對富碘中藥的安全性也逐漸開始質(zhì)疑，古代文獻(xiàn)卻未見富碘中藥治療癭病的副作用記載，所以富碘中藥碘含量的準(zhǔn)確測定則顯得非常重要。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用堿灰化分光光度法對富碘中藥碘含量進(jìn)行測定，制定了一套重復(fù)性較強(qiáng)且測定準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)方法。

3.1 碘含量測定方法 2000年版《中國藥典》［10］中未規(guī)定海藻中碘含量，參照昆布項(xiàng)下碘含量測定方法，有回收率低下，重現(xiàn)性不好，測定結(jié)果偏低等問題。分析原因可能由于灰化溫度低、保持時間短、灰化殘?jiān)盟芎箢伾珜υ囼?yàn)結(jié)果的掩蔽作用大而造成。本研究采用國家對碘鹽碘含量進(jìn)行測定的砷鈰催化分光光度法進(jìn)行測定［11］，通過查閱文獻(xiàn)［7-8，12-14］，發(fā)現(xiàn)使用混合堿性輔助劑對灰化干擾較小，本實(shí)驗(yàn)在炭化過程中采用混合堿性輔助劑，其中硫酸鋅與氫氧化鈉在樣品中能夠發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成白色絮狀氫氧化鋅，能夠很好的將富碘中藥中的碘離子鎖定在沉淀物中，而不隨溫度揮發(fā)，且長時間灰化碘離子也能夠被保護(hù)在沉淀中，故灰化時間對碘含量測定的影響不明顯，故我們選取常規(guī)的2 h作為碘灰化時間［9］。據(jù)《研制生物樣品監(jiān)測檢驗(yàn)方法指南》［9］中規(guī)定，若實(shí)驗(yàn)方法簡易操作、準(zhǔn)確度高，重復(fù)性好可認(rèn)定為方法學(xué)中的優(yōu)良水平，本實(shí)驗(yàn)方法能夠達(dá)到方法學(xué)中的優(yōu)良水平。本研究發(fā)現(xiàn)溫度在炭化與灰化過程中是非常重要的影響因素。因炭化過程的終點(diǎn)無明確規(guī)定，故以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異較大。炭化過程時間不宜過長，見到無明顯黑煙即可，同樣灰化時間不宜過長，最佳灰化結(jié)果應(yīng)該為均勻白色質(zhì)地，若存在少量黑色顆粒，將其搗碎，減少對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

3.2 碘含量測定影響因素分析 從2.4結(jié)果中我們可以看出，灰化后加樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果回收率明顯升高，這提示高溫灰化對碘含量有一定的影響。溫度越高，碘灰化過程中丟失越多［15］。本實(shí)驗(yàn)組曾于600℃高溫灰化條件對碘含量進(jìn)行測定，測得海藻碘含量為643.25μg/kg［16］，而本實(shí)驗(yàn)對灰化溫度進(jìn)行探討，分別使用200℃、300℃、400℃、500℃以及600℃的溫度進(jìn)行灰化測定，得出最佳灰化溫度約為300℃，進(jìn)而測出海藻碘含量為0.823mg/g。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果首先針對本研究組前期碘含量測定方法進(jìn)行了驗(yàn)證，在600℃灰化的條件下，測得碘含量約為1×10-3mg/g，隨后彌補(bǔ)了當(dāng)時因?qū)一瘲l件認(rèn)識不足，而產(chǎn)生較大誤差的缺陷，建立了穩(wěn)定、可靠、回收率高的檢測方法，對中藥碘含量的測定具有一定的指導(dǎo)意義。但是在本實(shí)驗(yàn)中，仍存在樣品種類較單一，且不能夠?qū)鴥?nèi)的中藥進(jìn)行普遍的采集，不能夠標(biāo)準(zhǔn)化等問題，故下一步會加大采樣范圍。

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（編校：王儼儼）

Determ ination of iodine content of iodine-rich herbal and analysis of effective factors

ZHENG Qu1，GAO Tian-shu2Δ

（1.Postgraduate School，Liaoning University of Traditional Chinese Medicine，Shenyang 110847，China；2.The Seventh Chronic Diseases Department，The First Affiliated Hospital of Liaoning University of Traditional Chinese Medicine，Shenyang 110032，China）

ObjectiveTo determine the iodine contentof iodine-rich herbal and analyze the effective factors.MethodsIodine contents of seaweed at different alkaliashing temperature，such as200℃，300℃，400℃，500℃and 600℃were determined，then the optimum ashing temperature were selected.Mixed ashing auxiliary including potassium carbonate，zinc sulfate，sodium chloride，potassium chlorate were added in samples of iodine-rich herbal，and ashed at the optimum ashing temperature for 2h.The ash was dissolved in deionized water.Iodine content of iodine-rich herbal was determined with As3+-Ce4+catalytic spectrophotometry.ResultsThe optimum ashing temperaturewas300℃；the standard curve regression equation：A=-6.91×10-3C+1.0306，r=0.999 3；iodine content of seaweed，Kunbu and Haidai was 0.829 mg/g，0.343 mg/g and 0.864 mg/g respectively；recovery rates before ashing of seaweed，Haidai and Kunbu were 83.19%，81.47%and 80.32%respectively；91.24%，93.43%and 95.86%after ashing.ConclusionIodine is rich in iodine-rich herbal，the optimum ashing temperature is 300℃，and As3+-Ce4+catalytic spectrophotometry is stable and accurate as a determination method of iodine content of herbal.

iodine-rich herbal；determination of iodine content；alkali ashing conditions；As3+-Ce4+catalytic spectrophotometry

R917

A

1005-1678(2014）07-0171-04

遼寧省教育廳優(yōu)秀人才計(jì)劃（LR201026）；沈陽市科學(xué)技術(shù)計(jì)劃（F10-205-1-31）；教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目（20092133110004）

鄭曲，男，博士研究生，研究方向：中西醫(yī)結(jié)合防治內(nèi)分泌代謝疾病，E-mail：362523993@qq.com；高天舒，通信作者，男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：中西醫(yī)結(jié)合防治內(nèi)分泌代謝疾病，E-mail：gaotianshu67@163.com。