鈣與健康及補鈣藥物中鈣含量的測定

1、鈣與健康及補鈣藥物中鈣含量的測定組長：何冠男 組員：吳殷林，楊揚，邰怡，高巍巍一、鈣與健康鈣是人體內(nèi)含量最高的元素之一，總量約為1200克，99的鈣集中于骨骼和牙齒中，只有1存在于軟組織、細(xì)胞外液和血液中。鈣是人體最易缺乏的礦物質(zhì)元素。缺乏的原因是由于鈣的吸收利用率低。成人對膳食鈣的吸收利用率一般僅約20，兒童和青少年對鈣的吸收率為35左右缺鈣會引起佝僂病，發(fā)育遲緩，骨皮疏松癥，嚴(yán)重者甚至骨折，此外缺鈣還可導(dǎo)致牙齒脫落，神經(jīng)痛，外傷后流血不止等。近年已證實缺鈣還是誘發(fā)糖尿病、高血壓、老年癡呆癥及多種過敏性疾病的因素。下面將詳細(xì)介紹鈣與心血管疾病和及癌癥的關(guān)系。（一）鈣與心血管疾病來自原發(fā)性高血

2、壓患者的代謝評價資料、流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果以及動物模型的數(shù)據(jù)均支持鈣營養(yǎng)狀態(tài)與血壓有關(guān)，即"鈣攝入量不足可能是增加動脈高血壓發(fā)生的因素之一"。流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果證明，血清離子鈣濃度的變化與高血壓呈負(fù)相關(guān)，高血壓病人的鈣攝入量較低，其中一些人在鈣代謝方面出現(xiàn)異常。已有多個研究證實尿鈣排泄的增加與血壓升高有關(guān)，提示特殊人群尿鈣排泄量的增加是患高血壓危險的征兆。根據(jù)四年發(fā)生高血壓危險性的前瞻性研究結(jié)果，鈣攝入量大于0.8克與高血壓降低有關(guān)。根據(jù)美國第一次全國健康和營養(yǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù)庫，人們發(fā)現(xiàn)鈣攝入量的增加對降低血壓的影響有明顯臨界值，即隨人群膳食鈣水平從1.4克降低到0.6克，高血壓的流

3、行從45%上升到78%；隨著再降低到0.3克，高血壓升高的比例增加到1012%。這個臨界值隨年齡和性別而改變。（二） 鈣在預(yù)防腫瘤中的作用目前，結(jié)腸直腸癌和乳腺癌仍然是西方社會癌癥死亡的主要原因之一。在我國，隨著人們生活水平的提高，動物性脂肪攝入量增加，結(jié)腸直腸癌和乳腺癌的發(fā)病率呈上升的趨勢。流行病學(xué)的研究一般均支持膳食脂肪的量是結(jié)腸癌和乳腺癌形成病因?qū)W的一個環(huán)境因素。鈣與腫瘤關(guān)系的研究結(jié)果主要集中在結(jié)腸癌和乳腺癌。因為乳腺癌的流行病學(xué)方式類似于結(jié)腸癌，與膳食脂肪有密切關(guān)系。大量動物實驗?zāi)Ｐ汀⒘餍胁W(xué)調(diào)查及臨床觀察的結(jié)果，均支持膳食鈣與結(jié)腸癌和乳腺癌的發(fā)病率降低有關(guān)。鈣和維生素D的攝入量和結(jié)腸

4、直腸和乳腺癌的發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)，與結(jié)腸直腸癌危險性的降低有關(guān)；鈣攝入量和結(jié)腸癌的危險性間可能存在直線劑量反應(yīng)關(guān)系。近來的研究結(jié)果證明：在高危險人群，通常膳食鈣的水平不足以抵消膳食中某種營養(yǎng)素過量或缺乏所致的結(jié)腸癌。通過人體補充鈣的實驗，證明鈣與人結(jié)腸粘膜上皮細(xì)胞過度增殖的關(guān)系；每日通過食物中補充鈣1.252.0克，短期內(nèi)可使與結(jié)腸癌發(fā)生有關(guān)的細(xì)胞過快增殖得到逆轉(zhuǎn)；上皮細(xì)胞的增殖顯著降低或過度增殖的結(jié)腸上皮消失。流行病學(xué)研究結(jié)果提示，每日高膳食鈣攝入量大于1克或每千卡熱能大于0.6克，可降低人群結(jié)腸癌的危險性。因此，有人建議要降低結(jié)腸癌的發(fā)生率，每日適宜鈣攝入量男性1.8克、女性1.5克。已有人證

5、實常食用低脂奶產(chǎn)品(或補鈣產(chǎn)品)，可降低結(jié)腸癌的危險性?？茖W(xué)家們將鈣與結(jié)腸癌的關(guān)系歸結(jié)為以下假設(shè)：在高脂肪低纖維的膳食中，過多的脂肪不能被小腸吸收，剩余的脂肪酸就進入結(jié)腸，在某種條件下脂肪酸和膽汁酸干擾結(jié)腸上皮的完整性，導(dǎo)致上皮組織損傷以及細(xì)胞的過快增殖(癌癥的前兆)，由于鈣對脂類有高度親和力，通過中和作為腫瘤促進物的膽汁酸和脂肪酸，鈣可以很大程度地減少脂質(zhì)對細(xì)胞的損傷，拮抗高脂肪膳食促進結(jié)腸癌和乳腺癌的作用。這個假設(shè)被稱為"鈣假設(shè)"，在許多動物實驗中得到證實。在研究膳食鈣拮抗膳食脂肪促進結(jié)腸癌和乳腺癌方面起作用，還需要同時考慮可能影響鈣在機體內(nèi)發(fā)揮生物活性的其它因素。這些

6、因素包括：膳食維生素D的量，促進鈣的吸收利用；膳食磷的水平，因為磷易被吸收，導(dǎo)致血清磷增加，反過來可影響鈣的生物利用率。在研究膳食鈣與結(jié)腸癌和乳腺癌的關(guān)系時，也要考慮到影響鈣生物活性的因素，包括膳食維生素D和磷的水平。維生素D對鈣的化學(xué)預(yù)防功能起協(xié)同作用，可能與維生素D增加腸鈣吸收有關(guān)。由于膳食中磷易于吸收，可導(dǎo)致血清磷的濃度增高，影響鈣的利用，于是高膳食磷可能拮抗鈣抑制細(xì)胞增殖的有益作用。當(dāng)建議增加膳食鈣和維生素D攝入量時，需要特別強調(diào)指出其益處和危險性。這一方面是如果攝入較高濃度的鈣和維生素D，可導(dǎo)致大量的鈣經(jīng)腸丟失和尿鈣濃度過高，如尿中有高濃度草酸鹽或其它陰離子會沉淀鈣，使腎結(jié)石的發(fā)病率

7、增加；另一方面，在一些補鈣制劑中同時添加大量維生素D，長期使用時維生素D的毒性尤其值得注意，特別對兒童。還需要進行大規(guī)模的干預(yù)實驗，確定碳酸鈣、維生素D和兩者結(jié)合在預(yù)防結(jié)腸癌和乳腺癌方面的作用，以及長期使用的安全性和效果。（三）鈣在人體內(nèi)的基本作用鈣是人體內(nèi)的一種微量元素，它在體內(nèi)的含量雖然微乎其微，但是它的作用是巨大的。 直接的作用是鈣能維持調(diào)節(jié)機體內(nèi)許多生理生化過程，調(diào)節(jié)遞質(zhì)釋放，增加內(nèi)分泌腺的分泌，維持細(xì)胞膜的完整性和通透性，促進細(xì)胞的再生，增加機體抵抗力。間接的作用就比較具體繁多，例如鈣可以使骨骼粗壯，使肌肉發(fā)達(dá)，使人精神飽滿，維持體內(nèi)酸堿適中、水和電解質(zhì)平衡等。鈣還可以消除炎癥、凈化

8、血液、強力解毒、健美皮膚并能抑制有害病菌的入侵等。鈣使人體保持上述狀況，實際上是人體抵抗力強的一種綜合表現(xiàn)。舉例來說，鈣能預(yù)防治療感冒的原因有三方面：鈣能降低毛細(xì)血管的通透性；鈣能抑制病菌的生存；鈣能增強人體對環(huán)境冷暖變化的適應(yīng)能力。（四）補鈣的標(biāo)準(zhǔn)鈣的含量與人的健康息息相關(guān)，為了避免鈣缺乏疾病的發(fā)生，營養(yǎng)學(xué)家確定了補鈣的標(biāo)準(zhǔn)。目前，各國規(guī)定的鈣營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)有差別，多數(shù)為兒童期毫克毫克日，青春期毫克日，青年及成年早期毫克毫克日，此補鈣標(biāo)準(zhǔn)對建立和維持較高水平的骨峰值是必要的。更年期婦女為防止絕經(jīng)期后“骨丟失”，可以增加到毫克日，歲以上婦女還可以增至毫克日。最近，美國營養(yǎng)專家確定，鈣的日攝入量上限為

9、毫克。根據(jù)我國的實際情況及人民的體質(zhì)狀況，國內(nèi)營養(yǎng)學(xué)專家建議鈣的日攝入量上限為毫克為宜（五）補鈣藥物的種類目前常用鈣劑分無機鈣和有機鈣兩類。無機鈣含鈣量高，作用快，但對胃刺激性大；有機鈣含量低，吸收較好，刺激性小。一般市售鈣劑的吸收率均在30%左右。碳酸鈣是口服鈣劑中較常用的一種。二、實驗部分補鈣的效果關(guān)系的人的健康，補鈣制劑中鈣的含量也就成為了人們關(guān)注的問題。本小組主要研究了三種以碳酸鈣為主要成份的口服鈣劑(新蓋中蓋高鈣片, 凱思立D3, 鈣爾奇)和一種葡萄糖酸鈣為主要成分的藥物(鈣素母片)中的鈣含量。（一） 實驗原理鈣制劑一般用酸溶解后調(diào)節(jié)pH=12-13，減少Mg2+干擾。以鈣指示劑為指

10、示劑，指示劑與鈣離子生成酒紅色絡(luò)合物，當(dāng)用EDTA注定終點時，游離出指示劑，溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。（二） 主要試劑和儀器1 EDTA（0.01mol/L）：稱取2g EDTA二鈉鹽于250ml的燒杯中，加水溶解后稀釋至500ml，儲于聚乙烯瓶中備用。2 CaCO3標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01mol/L）：準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)CaCO3 0.25g左右，先用少量水潤濕，再逐滴加入2mol/LHCl至恰好完全溶解，轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，水稀釋至刻度。3 NaOH (5mol/L)。4 HCl (2mol/L)。5. 主要儀器：分析天平，研缽等（三） 實驗步驟1 EDTA濃度的標(biāo)定準(zhǔn)確移取25.00ml CaCO3標(biāo)

11、準(zhǔn)溶液3份分別于250ml錐形瓶中，加2mlNaOH溶液，鈣指示劑30mg，EDTA滴定至藍(lán)色。2 鈣制劑中鈣含量的測定將潔凈的紙片放入研缽中，再將藥片放入研缽中研磨。準(zhǔn)確稱取0.2-0.4g研碎了的藥片，加入2mol/L HCl約10ml，加熱溶解完全。加蒸餾水繼續(xù)蒸發(fā)除去過量的酸至pH=6-7，轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，蒸餾水定容，搖勻。準(zhǔn)確移取上述溶液25.00ml于250ml錐形瓶中，加入NaOH溶液5ml，蒸餾水25ml，搖勻，加入鈣指示劑30mg，用0.01mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至藍(lán)色。平行滴定三次。3 計算鈣片中CaCO3或葡萄糖酸鈣的百分含量（四） 實驗結(jié)果1新蓋中蓋高鈣

12、片中鈣含量測定VEDTA （ml）CEDTA(mol/L)平均CEDTA(mol/L)相對偏差平均相對偏差121.550.11160.11150.09%0.03%221.580.1114-0.09%321.570.11150VEDTA （ml）WCaCO3平均WCaCO3相對偏差平均相對偏差112.9051.95%51.98%0.06%0.04%212.9252.03%-0.1%312.9051.95%0.06%注：在測定EDTA濃度時mCaCO3=0.2407g，在測定藥品中該含量時m藥=0.2771g根據(jù)該藥說明書，每2.5g藥片含CaCO31.25g，即 WCaCO3=50%2. 凱思立

13、D3鈣含量的測定VEDTA （ml）CEDTA (mol/L)平均CEDTA(mol/L)相對偏差平均相對偏差126.990.009350.00937-0.21%0.25%226.850.009400.30%326.920.009370VEDTA （ml）WCaCO3平均WCaCO3相對偏差平均相對偏差129.1874.53%74.30%0.31%0.24%229.1174.34%0.05%328.9974.04%0.35%注：在測定EDTA濃度時mCaCO3=0.2546g，在測定藥品中該含量時m藥=0.3702g。根據(jù)該藥片說明書，每1.7g含CaCO31.25g，即WCaCO3=73.5

14、%。3鈣爾奇中鈣含量的測定VEDTA （ml）CEDTA (mol/L)平均CEDTA(mol/L)相對偏差平均相對偏差131.100.008330.0083300.08%231.080.00834-0.12%331.110.008320.12%VEDTA （ml）W平均W相對偏差平均相對偏差128.131.76%31.68%0.25%0.26%228.031.64%-0.13%328.031.64%-0.13%注：在測定EDTA濃度時mCaCO3=0.2593g，在測定藥品中該含量時m藥=0.3305g。根據(jù)藥片說明書，每0.6g該藥片含葡萄糖酸鈣0.16g，即W=26.7%, 相當(dāng)于WCa

15、CO3=5.95% W=31.68% ，相當(dāng)于WCaCO3=7.07%。 三、市場調(diào)查部分（一）市場問卷調(diào)查主要問題：（50份）1請問您為什么補鈣（多選）A 感覺有缺鈣癥狀（15）B 覺得這個年齡應(yīng)該補鈣（40）C 覺得鈣對人體多多益善（20）2. 覺得補鈣前后身體狀況有什么差別？A 不再有缺鈣癥狀（22%）B 仍有缺鈣癥狀但較輕（8%）C 沒什么變化（70%）3. 您選擇怎樣的補鈣手段？（多選）A 多喝牛奶(40)B 吃鈣片(35)C 服用液體鈣囊(9)D 服用葡萄糖酸鈣口服液(6)4.您是否在購買鈣藥物的時候注意到有添加劑（如維生素D）會促進鈣的吸收？A是的 (58%) B 不是很注意 (

16、14%) C有時注意(28%)5您是否喜歡購買同時含有其它微量元素（如鐵鋅等）的鈣藥物？A是 (16%) B.不是 (84%) 6您是否按藥物說明書上的劑量按時服用？A 不是，相對多吃些（14%）B 不是，相對少吃些(0)C 不是，感覺缺鈣的時候才去吃，平時不怎么吃(38%)D 是(48%)7您是否覺得鈣藥物的價格越高，補鈣效果越好？A是 （82%） B 不是（18%）8您打算什么時候停止補鈣？A不打算停止（32%）B缺鈣癥狀一消失就停止（12%）C缺鈣癥狀消失一段時間后再停止（52%）D沒想過（4%）E覺得鈣對人體多多益善（20）（二）調(diào)查結(jié)果1. 不少人認(rèn)為鈣對人體多多益善，這是不對的。2. 很多人在反現(xiàn)有缺鈣癥狀時才開始補鈣，這是不對的。3. 很多人以喝牛奶的方式補鈣，這是很正確的，因為牛