化学物种、微观形态学和XRD指纹分析西藏医学Zuotai含汞

文摘

Zuotai(gTso需要)是一个著名的药物含有汞在西藏医学。然而,很少有人知道其药效学的化学物质基础和内在联系不同的样本来源。有鉴于此,x射线的能量色散谱(EDX)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和粉末x射线衍射(XRD)被用来测定元素,微观形态学和九相组成Zuotai不同地区的样本,分别;XRD指纹的特征Zuotai通过多元统计分析进行了分析。EDX结果表明,Zuotai含有汞、S、O、铁、铝、铜、和其他元素。SEM和AFM观察表明,Zuotai是一种古老的、。其粒子主要是在100 - 800纳米,这通常进一步聚合成外墙面μm松散无定形颗粒。XRD测试表明,β硫化汞,年代₈,α硫化汞成分是其主要的阶段。XRD指纹图谱分析表明9个样本的相似度很高,和多元统计分析的结果大致符合样本来源。目前的研究显示的物理化学特性Zuotai,它将发挥积极作用在解释这个神秘的西藏。

1。介绍

西藏医学是世界上现有的传统药物完全医学理论,有超过2000年的发展史1- - - - - -3]。Zuotai(gTso那l),被称为“国王的花蜜精华”,是一个最著名的和重要的药物在藏族传统医学(4- - - - - -7]。是一种穿着蓝黑色粉独特的疗效和获得从液体银(汞),硫,Nengchi八金属,Nengchi八矿物质通过特殊处理技术,和其他自然药物高级西藏医学从业者(4- - - - - -6,8- - - - - -10]。Zuotai一般不单独使用,但它通常是作为一种佐剂与其他化合物药物(6,11]。和藏族传统医学的医生一直认为Zuotai可以提高疗效和降低其他药物的毒性6,11]。Zuotai已经作为一个关键组成部分人情系列药物在西藏医学1300年(12]。到目前为止,它仍然是用来准备”人情Mangjue”、“人情Changjue”、“Rannasangpei”、“Qishiwei Songshi广域网”、“Shanhu Qishiwei广域网”、“Zuota Demazi”、“Zuozhu Daxi”、“Dangzuo,“和其他准备工作5,11,12]。这些配方主要应用于治疗中风、瘫痪、高血压、神经系统疾病、心血管疾病、肝脏和胆囊疾病,阳痿,胃肠疾病,肿瘤等5,6,8]。

众所周知,重金属会对人体健康构成潜在的严重风险。因此,生物的安全性和有效性Zuotai含汞急需重新估值从现代医学的角度来看。令人惊讶的是,其毒性试验表明Zuotai没有明显的不利影响动物主题下临床等效剂量和临床药物治疗周期(11,13- - - - - -16]。此外,药理实验表明,Zuotai不仅可以镇静和减轻兴奋,促进睡眠,产生退热的效果(17,18),但也可以增强免疫力,抗炎作用,延长果蝇的生活,和抑制caspase-3的表达式,以及其他影响(18- - - - - -21]。这是困惑为什么西藏药物含汞显示小/无毒性和各种功效在动物测试。重金属的生物效应不仅与剂量有关,但也与它们的化学形式有较密切的关系;例如,Cr^{+ 3}是哺乳动物的必需元素与一个角色在维持适当的碳水化合物和脂质代谢;相反,Cr^{+ 6}有致癌毒性和基因毒性22- - - - - -25]。所以,它揭示了重金属的化学物种至关重要Zuotai为阐明其药理作用和机制。

到目前为止,只有少数文献的物理化学特性Zuotai是可用的。燕(26,27),局域网et al。28),和赵et al。29日)报道,Zuotai主要是无机混合物的硫化汞、硫、石墨、和其他小有机分子,组成的纳米粒子,这进一步聚合为小型化粒子。然而,仍然缺乏更多信息的化学结构,微观形态学和XRD指纹的特征Zuotai从大样本大小。因此,在目前的研究中,九个Zuotai样本收集来自四大西藏地区(西藏、青海、甘肃和四川)在中国。元素成分、相结构和微观形态学分析了这些样本由x射线能量色散谱(EDX)、粉末x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)。此外,粉末XRD指纹的特征Zuotai分析了通过应用多元统计分析方法(相似性计算、系统聚类分析和主成分分析)。

2。材料和方法

2.1。材料

9Zuotai样本请提供四个西藏医学组织的四大在中国西藏地区,分别。的来源Zuotai样本被列在表中1。的主要技术处理这些样品很好记录和保护中国的专利(88107006.8号)(8]。描述之前,这些样品是密封在玻璃瓶子和覆盖的蓝色布料根据他们传统的存储方法。

2.2。测量的物理化学特性

在9个元素Zuotai样本检测由x射线能量色散谱(EDX,印加,牛津仪器公司)。谱是一种半定量的元素分析的方法。谱的工作环境工作电压20 kV,光束光斑大小的55纳米,工作距离8毫米,2500 cps的命中率。

样品的相组成特点是粉末X射线衍射(XRD (X 'Pert Pro, PANalytical公司)。XRD铜目标的工作条件,波长为0.15406 nm, K (α1)40 keV能量、电流强度30 mA,扫描速度2°/分钟,2θ角扫描范围的5°-80°。粉末X射线衍射数据获得X 'Pert数据收集器和分析了X 'Pert HighScore +使用pdf2 - 2004国际中心的衍射数据。8.0粉末x射线衍射光谱是由起源。相组成的晶体结构图表Zuotai钻石获得的3.2和2009年发现。

的微观形态学Zuotai用扫描电子显微镜(SEM、地产- 5610 lv、日本电子有限公司有限公司)和原子力显微镜(AFM,放映机解决,力量公司)。扫描电镜的工作环境是LV模式,加速电压30 kV,工作距离8毫米,1 MPa在电子枪的工作压力室。AFM ScanAsyst自动控制的工作条件,rtespa - 300探针扫描1的大小μ1赫兹的m,扫描速率,样本/线256,150海里的峰值力振幅,Z17.9μm。

2.3。粉末XRD指纹图谱分析

粉末XRD指纹特征进行了研究与多元统计分析方法(相似性计算、系统聚类分析和主成分分析)通过SPSS 22.0统计分析软件。

3所示。结果

3.1。元素组成的Zuotai

大量的水银(汞)、硫(S)和氧(O)被发现在9个Zuotai样品由EDX分析。此外,少量其他元素也被发现,如铁(Fe),铝(Al)和铜(铜)。结果如表所示2和补充图1(在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2016/7010519)。然而,我们应该注意到,氧气(O)Zuotai可能会干扰不可避免地在一定程度上残留的氧气从空气EDX的样品测试室。所以,无论Zuotai样品含有氧元素如此高水平需要进一步研究。

3.2。微观形态学的Zuotai

9Zuotai样品显示各种微观形态学,这是由大量的不规则nano-microparticles通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),如图1和2,分别。这些粒子的直径变化的范围主要是在100 - 800海里,有的甚至不到100海里。通常这些nano-microparticles进一步聚合成外墙面μm松散无定形颗粒。有许多文献报道在基础科学和医药科学定义的尺寸从1到1000纳米(纳米颗粒大小不等30.- - - - - -34]。根据这一点,Zuotai应该是一种古老的、在藏族传统医学。

3.3。相组成的Zuotai

粉末x射线衍射分析发现,常见的主要阶段成分是立方晶体硫化汞(β硫化汞)和斜方晶系的水晶元素硫(S₈)9Zuotai样品(图3、表3,图4)。间距的β硫化汞在ZuotaiF-43m(216)细胞参数和。间距的年代₈在9个样品是Fddd (70):,,,。此外,除了# 9示例中,所有其他的样品含有少量的六角晶体硫化汞(α硫化汞)(数据3和4和表3)。间距的α硫化汞样品从# 1至# 8 P3221(154)与细胞参数,,。除此之外,还有许多未知的弱衍射信号的九个样品。

这一结果表明,汞的化学物种Zuotai是立方晶体硫化汞(β硫化汞)和六角硫化汞(α硫化汞)没有汞元素。硫化物汞都是典型的共价不可溶性硫化物。的溶度积常数β硫化汞是1.6×10⁻⁵²;的溶度积常数α硫化汞是4.0×10⁻⁵³(35]。到目前为止,没有明确的证据表明,这两个人体的化学形式的汞是有毒的(36,37]。

3.4。粉末XRD指纹图谱分析Zuotai

3.4.1。建立XRD指纹

衍射强度在不同的手段拓扑角度被覆盖了衍射光谱的九个样品首先然后平均。根据这些方法,粉末XRD指纹(平均)Zuotai8.0由原点(图5)。此外,根据衍射强度的中位数的九个样品在不同角,粉末XRD指纹(中位数)也是由原点(图8.06)。

3.4.2。相似度计算的九个Zuotai样品

XRD指纹(平均值和中位数)Zuotai被认为是控制;的相似度(cos和相关系数)9Zuotai样品用SPSS 22.0进行计算。结果表明,9个样本的相似度非常高(所有余弦和相关系数> 0.9950)在表4。

3.4.3。聚类分析的九个Zuotai样品

25个常见的山峰(补充表1)发现通过分析所有9个样品的衍射峰玉5.0。和相对强度(我/ 25)共同特征峰被视为指标;9Zuotai样本集中与系统聚类分析38- - - - - -40通过SPSS 22.0。根据x射线衍射分析数据的特点,团体之间的联系方法是用来测量两组之间的距离;Mahalanobis距离的方法应用于测量样本之间的距离,在吗是指样本数量,和指的是th样本和th样本,和指的是th组和th集团,是指集团之间的距离和组,是指样本之间的距离和样本,是指样本协方差矩阵的逆矩阵。聚类分析的结果显示在图7。

相对距离是10,9个样本都聚集在四组:# 3,# 4,# 5样本聚类在一起,# 1,# 6和# 8样本聚类在一起,# 2和# 7样本聚类在一起,# 9样品单独作为一个群体。当相对距离23日9个样本都聚集在两组:# 1,# 2,# 3,# 4,# 5,# 6 # 7 # 8样本聚类在一起,# 9样品仍然作为一个组。只有当相对距离是25的所有样品可以聚集在一起。这个结果符合九的相组成的差异Zuotai样本。# 1 - # 8样本包含立方硫化汞(β硫化汞),斜方晶系的元素硫(S₈)和六角硫化汞(α硫化汞)。但是# 9样品只包含立方硫化汞和斜方晶系的硫磺,但不是六角硫化汞。

3.4.4。主成分分析(PCA)

主成分分析(PCA)是一种降低维度的方法,预计这些数据从高维空间到低维空间,也就是说,用较少的新变量代替大量的原始变量以最少的信息丢失(38- - - - - -41]。在主成分分析的过程中,可以使用x射线衍射的绝对强度。绝对强度(我25)常见的九峰Zuotai样品被SPSS 22.0分析与主成分分析,然后初始特征值(表5)和主成分的载荷矩阵(补充表2)收购。

在表5,最初的前三个主成分的特征值都大于2,和累积方差贡献率是83.35 (> 80%)。因此,前三个组件(表示F1,F2,F3职责。)可以很好的解释原文的内在信息25九峰特征Zuotai样本。

和主成分线性方程的变量系数,即标准化的特征向量,可以计算出主成分的载荷值。标准化主成分的特征向量方程,在这指的是主成分的载荷,指初始特征值,和指的是标准化的特征向量;n样品数量;p是数量指标的样本)。根据这个方程,标准化的特征向量(补充表3所示)的前三个主成分(F1,F2,F3)计算。前三个主成分的线性方程(F1,F2,F3)通过乘以相应的标准化特征向量归一化峰强度。的方程F1,F2,F3 Zuotai如下:

根据上述的线性方程Zuotai的主成分得分,9Zuotai样本计算和三维空间散点图(图8这些样本是由SPSS 22.0。

主成分分析结果表明,9个月Zuotai样品可以被分为三组:# 1,# 2,# 6,# 7,和# 8是聚集在一起;# 3、# 4、# 5样本聚集在一起;# 9示例集群作为一个单独的组。此外,前两组之间的距离比与第三组接近F1坐标轴。主成分分析的结果是一致的广泛与系统聚类分析。

4所示。讨论

西藏医学健康一直扮演了重要角色,繁殖,西藏人民的发展。Zuotai是关键原材料的许多宝贵的复合制剂在西藏医学,滋补效果,降低毒性,提高功效,补充血液,促进血液流动,促进组织再生,补肾益脾、和延长人的寿命,以及其他影响(4- - - - - -8]。Zuotai是常见的名字”人情Ouqu Zuozhu Qinmu“在西藏医学。”左”意味着精炼、燃烧、冶炼和烹饪;”大”意味着灰,粉,灰粉;”Zuotai”是指粉的燃烧,燃烧成粉末,和煅烧水星成灰4,11,19,20.,26,27,42- - - - - -44]。因此,Zuotai不仅是加工产品的名称,但也是处理技术的名称(4,5,11]。水星精炼技术Zuotai被记录在“诗巫Yidian”(四医疗编码),一个西藏医学经典,AC 8世纪,并提高了U rgyan pa Rin陈dpal、著名西藏医学从业者,在13世纪交流12,45]。这种技术已经深刻影响西藏医学的科学处理,培养医学公式,和生活。几乎中国道教的炼金术和印度坦陀罗的汞praeparatum技术与历史已经消失,但只有的处理技术Zuotai直到今天生存和繁荣;这可能是因为Zuotai已被用来作为在许多珍贵的西藏医学核心辅助组件准备(45,46]。与此同时,这节约了一种独特的藏族传统文化古老的技术。2006年,加工技术Zuotai一直在收集中国非物质文化遗产名录(47]。

纳米不仅是空间尺度的概念,也是一种新的思维方式。目前的研究发现Zuotai粒子主要是在100 - 800纳米范围,和一些不到100海里,一般总在外墙面μm松散无定形颗粒。这是符合燕等人的报告。26),局域网et al。28),和赵et al。29日]。在制药领域,粒子大小、一般定义的范围从1到1000 nm [30.- - - - - -34]。所以,这表明Zuotai是一种古老的、。有三个主要在肠道吸收口服纳米粒子的方法(48,49):(1)paracellular passage-particles肠道上皮细胞之间的“揉捏”由于其极小的体积(< 50 nm);(2)内部uptake-particles被肠道吸收肠上皮细胞通过内吞作用(颗粒大小< 500海里);(3)淋巴uptake-particles M细胞吸附的派尔集合淋巴结补丁(粒径< 5μ米)。这是令人惊讶的发现的规模Zuotai粒子的同时,现代、概念。这一发现极大地引起了我们的兴趣在这个古老的、。根据上面的肠吸收纳米药物的方法,Zuotai粒子可能主要通过肠道上皮细胞吸收和派尔集合淋巴结M细胞的补丁。

准确描述重金属的化学物种Zuotai的前提是理解其特有的生物效应。目前的研究表明Zuotai包含立方α硫化汞(F-43m, 216),斜方晶系的年代₈(Fddd, 70),六角α硫化汞(P3221, 154)。除此之外,仍有许多未知的x射线衍射信号非常微弱,难以分析。据的处理技术Zuotai,我们可以知道它是通过混合燃烧Nengchi八艾许和燃烧Nengchi八矿灰进入准备汞粉末率3.3%,分别。的化学成分Nengchi八艾许和Nengchi八矿灰已报告(50,51一些作者的摘要。另一个阶段组成Zuotai可以推导出的吗Nengchi八艾许和精制Nengchi八矿灰。因此,除了上述主要阶段组成,Zuotai还应该包含小或二次AuPb痕迹₂(预告/ mcm, 144),二次PbO (P4 / nmm, 129),斜方晶系的PbO (Pbma 57)、立方Pb (Fm-3m, 225),单斜Ag)₂(P21 / n, 14),二次铜_1.98(锌_0.73菲_0.29Sn)_0.99年代₄(我82),六角CuS (P63 / mmc, 194),六角SiO₂(152)P3121六角NaCu₂年代₂镜(156)P3m1 Ca (Fe_{+ 2}(毫克)有限公司₃)₂(148)延长三斜方晶系的铜₇年代₄(62)Pnma单斜铜₇年代₄(12)C2 / m单斜措(C2 / c, 15)、六角菲斯(p - 62 c, 192),立方PbS (Fm-3m, 226),立方的硫化锌(F-43m, 216),长斜方形的CaCO₃(167)R-3c立方铁_{+ 2}菲_{2 + 3}O₄(即铁₃O₄;Fd-3m, 227),斜方晶系的SnS (Pnma, 62),斜方晶系的PbSO₄(62)Pnma六角SnS₂(186)P63mc立方氯化钾(Fm-3m, 225),单斜K(毫克、铁)₃硅(铝、铁)₃O₁₀(哦,F)₂(12)C2 / m斜方晶系的毫克₂SiO₄(62)Pbnm单斜哈₃如果₃氧化铝₁₀(F,哦)₂(12)C2 / m三斜(Na_0.4Ca_0.6)铝_1。6如果_2。4O₈(未知的间隔组),斜方晶系的有限元分析(Pnma, 62),单斜K₂Ca(所以₄)₂·H₂11)O (P21 / m,斜方晶系的有限元分析₂(58)Pnnm二次铁₂(P4 / nmm, 129), rhombic-hexahedral CaCO₃(167)R-3c立方铜₂S (Fm-3m, 225),等等(45,47]。此外,燕et al。26,27和局域网等。28)报道,Zuotai也可能包含一些选举委员会,ε菲₂O₃(年代₄N₃Cl, C,和微量有机物。从上面可以看到,化学成分和晶体结构Zuotai是极其复杂的,这可能是其独特的疗效的物质基础。

总之,目前的研究表明,水银(汞)和硫(S)是主要的元素,和铁(Fe),铝(Al)和铜金属元素(铜)是次要的Zuotai。汞的化学物种Zuotai不溶性立方硫化汞(β硫化汞)和小六角硫化汞(α硫化汞)。和斜方晶系的硫(S₈)也主要相组成Zuotai。此外,Zuotai是一种古老的、在藏族传统医学。其粒子主要从100纳米到800纳米,进一步聚合成外墙面μm松散无定形颗粒。此外,来自不同来源的样品之间的内在关系是通过多元统计分析显示,根据建立粉末XRD指纹的Zuotai。作为一种重要的药物含有重金属在西藏医学,Zuotai有许多秘密,值得探索。科学总是有其历史局限性,如果现代科学无法解释的知识,我们不能盲目地放弃它,但它需要传下来,等待未来的科学解释。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作是由“中国西部的黎明”2014中国科学院人才培训项目(Y529021211),中国国家自然科学基金(81374063)和青海省的年轻学者的科学基金会(2016 zj - 919 q)。

补充材料

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