1、钙与健康及补钙药物中钙含量的测定组长：何冠男 组员：吴殷林，杨扬，邰怡，高巍巍一、钙与健康钙是人体内含量最高的元素之一，总量约为 1200 克，99的钙集中于骨骼和牙齿中，只有 1存在于软组织、细胞外液和血液中。钙是人体最易缺乏的矿物质元素。缺乏的原因是由于钙的吸收利用率低。成人对膳食钙的吸收利用率一般仅约 20，儿童和青少年对钙的吸收率为 35左右缺钙会引起佝偻病，发育迟缓，骨皮疏松症，严重者甚至骨折，此外缺钙还可导致牙齿脱落，神经痛，外伤后流血不止等。近年已证实缺钙还是诱发糖尿病、高血压、老年痴呆症及多种过敏性疾病的因素。下面将详细介绍钙与心血管疾病和及癌症的关系。（一）钙与心血管疾病来自
2、原发性高血压患者的代谢评价资料、流行病学调查结果以及动物模型的数据均支持钙营养状态与血压有关，即“钙摄入量不足可能是增加动脉高血压发生的因素之一“。流行病学调查结果证明，血清离子钙浓度的变化与高血压呈负相关，高血压病人的钙摄入量较低，其中一些人在钙代谢方面出现异常。已有多个研究证实尿钙排泄的增加与血压升高有关，提示特殊人群尿钙排泄量的增加是患高血压危险的征兆。根据四年发生高血压危险性的前瞻性研究结果，钙摄入量大于 0.8 克与高血压降低有关。根据美国第一次全国健康和营养调查的数据库，人们发现钙摄入量的增加对降低血压的影响有明显临界值，即随人群膳食钙水平从 1.4 克降低到 0.6 克，高血压的
3、流行从 45%上升到 78%；随着再降低到 0.3 克，高血压升高的比例增加到 1012%。这个临界值随年龄和性别而改变。（二） 钙在预防肿瘤中的作用目前，结肠直肠癌和乳腺癌仍然是西方社会癌症死亡的主要原因之一。在我国，随着人们生活水平的提高，动物性脂肪摄入量增加，结肠直肠癌和乳腺癌的发病率呈上升的趋势。流行病学的研究一般均支持膳食脂肪的量是结肠癌和乳腺癌形成病因学的一个环境因素。钙与肿瘤关系的研究结果主要集中在结肠癌和乳腺癌。因为乳腺癌的流行病学方式类似于结肠癌，与膳食脂肪有密切关系。大量动物实验模型、流行病学调查及临床观察的结果，均支持膳食钙与结肠癌和乳腺癌的发病率降低有关。钙和维生素 D
4、 的摄入量和结肠直肠和乳腺癌的发病率呈负相关，与结肠直肠癌危险性的降低有关；钙摄入量和结肠癌的危险性间可能存在直线剂量反应关系。近来的研究结果证明：在高危险人群，通常膳食钙的水平不足以抵消膳食中某种营养素过量或缺乏所致的结肠癌。通过人体补充钙的实验，证明钙与人结肠粘膜上皮细胞过度增殖的关系；每日通过食物中补充钙 1.252.0 克，短期内可使与结肠癌发生有关的细胞过快增殖得到逆转；上皮细胞的增殖显著降低或过度增殖的结肠上皮消失。流行病学研究结果提示，每日高膳食钙摄入量大于 1 克或每千卡热能大于 0.6 克，可降低人群结肠癌的危险性。因此，有人建议要降低结肠癌的发生率，每日适宜钙摄入量男性 1
5、.8 克、女性 1.5 克。已有人证实常食用低脂奶产品 (或补钙产品)，可降低结肠癌的危险性。科学家们将钙与结肠癌的关系归结为以下假设：在高脂肪低纤维的膳食中，过多的脂肪不能被小肠吸收，剩余的脂肪酸就进入结肠，在某种条件下脂肪酸和胆汁酸干扰结肠上皮的完整性，导致上皮组织损伤以及细胞的过快增殖(癌症的前兆 )，由于钙对脂类有高度亲和力，通过中和作为肿瘤促进物的胆汁酸和脂肪酸，钙可以很大程度地减少脂质对细胞的损伤，拮抗高脂肪膳食促进结肠癌和乳腺癌的作用。这个假设被称为“钙假设“，在许多动物实验中得到证实。在研究膳食钙拮抗膳食脂肪促进结肠癌和乳腺癌方面起作用，还需要同时考虑可能影响钙在机体内发挥生物
6、活性的其它因素。这些因素包括：膳食维生素 D 的量，促进钙的吸收利用；膳食磷的水平，因为磷易被吸收，导致血清磷增加，反过来可影响钙的生物利用率。在研究膳食钙与结肠癌和乳腺癌的关系时，也要考虑到影响钙生物活性的因素，包括膳食维生素 D 和磷的水平。维生素 D 对钙的化学预防功能起协同作用，可能与维生素D 增加肠钙吸收有关。由于膳食中磷易于吸收，可导致血清磷的浓度增高，影响钙的利用，于是高膳食磷可能拮抗钙抑制细胞增殖的有益作用。当建议增加膳食钙和维生素 D 摄入量时，需要特别强调指出其益处和危险性。这一方面是如果摄入较高浓度的钙和维生素 D，可导致大量的钙经肠丢失和尿钙浓度过高，如尿中有高浓度草酸
7、盐或其它阴离子会沉淀钙，使肾结石的发病率增加；另一方面，在一些补钙制剂中同时添加大量维生素 D，长期使用时维生素 D 的毒性尤其值得注意，特别对儿童。还需要进行大规模的干预实验，确定碳酸钙、维生素 D 和两者结合在预防结肠癌和乳腺癌方面的作用，以及长期使用的安全性和效果。（三）钙在人体内的基本作用钙是人体内的一种微量元素，它在体内的含量虽然微乎其微，但是它的作用是巨大的。直接的作用是钙能维持调节机体内许多生理生化过程，调节递质释放，增加内分泌腺的分泌，维持细胞膜的完整性和通透性，促进细胞的再生，增加机体抵抗力。间接的作用就比较具体繁多，例如钙可以使骨骼粗壮，使肌肉发达，使人精神饱满，维持体内酸
8、碱适中、水和电解质平衡等。钙还可以消除炎症、净化血液、强力解毒、健美皮肤并能抑制有害病菌的入侵等。钙使人体保持上述状况，实际上是人体抵抗力强的一种综合表现。举例来说，钙能预防治疗感冒的原因有三方面：钙能降低毛细血管的通透性；钙能抑制病菌的生存；钙能增强人体对环境冷暖变化的适应能力。（四）补钙的标准钙的含量与人的健康息息相关，为了避免钙缺乏疾病的发生，营养学家确定了补钙的标准。目前，各国规定的钙营养标准有差别，多数为儿童期毫克毫克日，青春期毫克日，青年及成年早期毫克毫克日，此补钙标准对建立和维持较高水平的骨峰值是必要的。更年期妇女为防止绝经期后“骨丢失” ，可以增加到毫克日，岁以上妇女还可以增至
9、毫克日。最近，美国营养专家确定，钙的日摄入量上限为毫克。根据我国的实际情况及人民的体质状况，国内营养学专家建议钙的日摄入量上限为毫克为宜（五）补钙药物的种类目前常用钙剂分无机钙和有机钙两类。无机钙含钙量高，作用快，但对胃刺激性大；有机钙含量低，吸收较好，刺激性小。一般市售钙剂的吸收率均在 30%左右。碳酸钙是口服钙剂中较常用的一种。二、实验部分补钙的效果关系的人的健康，补钙制剂中钙的含量也就成为了人们关注的问题。本小组主要研究了三种以碳酸钙为主要成份的口服钙剂(新盖中盖高钙片, 凯思立 D3, 钙尔奇)和一种葡萄糖酸钙为主要成分的药物(钙素母片)中的钙含量。（一） 实验原理钙制剂一般用酸溶解后
10、调节 pH=12-13，减少 Mg2+干扰。以钙指示剂为指示剂，指示剂与钙离子生成酒红色络合物，当用 EDTA 注定终点时，游离出指示剂，溶液呈现蓝色。（二） 主要试剂和仪器1 EDTA（0.01mol/L）：称取 2g EDTA 二钠盐于 250ml 的烧杯中，加水溶解后稀释至 500ml，储于聚乙烯瓶中备用。2 CaCO3 标准溶液（0.01mol/L）：准确称取基准物质 CaCO3 0.25g 左右，先用少量水润湿，再逐滴加入 2mol/LHCl 至恰好完全溶解，转移到 250ml 容量瓶中，水稀释至刻度。3 NaOH (5mol/L)。4 HCl (2mol/L)。5. 主要仪器：分析
11、天平，研钵等（三） 实验步骤1 EDTA 浓度的标定准确移取 25.00ml CaCO3 标准溶液 3 份分别于 250ml 锥形瓶中，加 2mlNaOH溶液，钙指示剂 30mg，EDTA 滴定至蓝色。2 钙制剂中钙含量的测定将洁净的纸片放入研钵中，再将药片放入研钵中研磨。准确称取 0.2-0.4g 研碎了的药片，加入 2mol/L HCl 约 10ml，加热溶解完全。加蒸馏水继续蒸发除去过量的酸至 pH=6-7，转移到 250ml 容量瓶中，蒸馏水定容，摇匀。准确移取上述溶液25.00ml 于 250ml 锥形瓶中，加入 NaOH 溶液 5ml，蒸馏水 25ml，摇匀，加入钙指示剂 30mg
12、，用 0.01mol/LEDTA 标准溶液滴至蓝色。平行滴定三次。3 计算钙片中 CaCO3 或葡萄糖酸钙的百分含量（四） 实验结果1新盖中盖高钙片中钙含量测定VEDTA （ml）CEDTA(mol/L)平均 CEDTA(mol/L) 相对偏差 平均相对偏差1 21.55 0.1116 0.09%2 21.58 0.1114 -0.09%3 21.57 0.11150.111500.03%VEDTA （ml）WCaCO3 平均 WCaCO3 相对偏差 平均相对偏差1 12.90 51.95% 0.06%2 12.92 52.03% -0.1%3 12.90 51.95%51.98%0.06%0
13、.04%注：在测定 EDTA 浓度时 mCaCO3=0.2407g，在测定药品中该含量时 m 药 =0.2771g根据该药说明书，每 2.5g 药片含 CaCO31.25g，即 WCaCO3=50%2. 凯思立 D3 钙含量的测定VEDTA （ml）CEDTA (mol/L) 平均CEDTA(mol/L)相对偏差 平均相对偏差1 26.99 0.00935 -0.21%2 26.85 0.00940 0.30%3 26.92 0.009370.0093700.25%VEDTA （ml）WCaCO3 平均 WCaCO3 相对偏差 平均相对偏差1 29.18 74.53% 0.31%2 29.11
14、 74.34% 0.05%3 28.99 74.04%74.30%0.35%0.24%注：在测定 EDTA 浓度时 mCaCO3=0.2546g，在测定药品中该含量时 m 药 =0.3702g。根据该药片说明书，每 1.7g 含 CaCO31.25g，即 WCaCO3=73.5%。3钙尔奇中钙含量的测定VEDTA （ ml）CEDTA (mol/L) 平均 CEDTA(mol/L) 相对偏差 平均相对偏差1 31.10 0.00833 02 31.08 0.00834 -0.12%3 31.11 0.008320.008330.12%0.08%VEDTA （ ml）W 平均 W 相对偏差 平均
15、相对偏差1 28.1 31.76% 0.25%2 28.0 31.64% -0.13%3 28.0 31.64%31.68%-0.13%0.26%注：在测定 EDTA 浓度时 mCaCO3=0.2593g，在测定药品中该含量时 m 药 =0.3305g。根据药片说明书，每 0.6g 该药片含葡萄糖酸钙 0.16g，即 W=26.7%, 相当于 WCaCO3=5.95% W=31.68% ，相当于 WCaCO3=7.07%。 三、市场调查部分（一）市场问卷调查主要问题：（50 份）1请问您为什么补钙（多选）A 感觉有缺钙症状（15）B 觉得这个年龄应该补钙（40）C 觉得钙对人体多多益善（20）
16、2. 觉得补钙前后身体状况有什么差别？A 不再有缺钙症状（22%）B 仍有缺钙症状但较轻（8%）C 没什么变化（70%）3. 您选择怎样的补钙手段？（多选）A 多喝牛奶(40)B 吃钙片(35)C 服用液体钙囊(9)D 服用葡萄糖酸钙口服液(6)4.您是否在购买钙药物的时候注意到有添加剂（如维生素 D）会促进钙的吸收？A是的 (58%) B 不是很注意 (14%) C 有时注意(28%)5您是否喜欢购买同时含有其它微量元素（如铁锌等）的钙药物？A是 (16%) B.不是 (84%) 6您是否按药物说明书上的剂量按时服用？A 不是，相对多吃些（14%）B 不是，相对少吃些(0)C 不是，感觉缺钙
17、的时候才去吃，平时不怎么吃(38%)D 是(48%)7您是否觉得钙药物的价格越高，补钙效果越好？A是 （82%） B 不是（18% ）8您打算什么时候停止补钙？A不打算停止（32%）B缺钙症状一消失就停止（12%）C缺钙症状消失一段时间后再停止（52%）D没想过（4%）E觉得钙对人体多多益善（20）（二）调查结果1. 不少人认为钙对人体多多益善，这是不对的。2. 很多人在反现有缺钙症状时才开始补钙，这是不对的。3. 很多人以喝牛奶的方式补钙，这是很正确的，因为牛奶中的有机钙更易被人体吸收。4. 很多人认为补钙药品越贵效果越好，这也是不对的。结论：通过这次的研究性学习，让我们真实地感到了化学的魅力所在，同时也让我们感到了理论与实际的的差异，理想与现实的距离。 而且通过大规模的查找资料，让我们充分意识到化学这一学科的重要性和对人类巨大的贡献。提高了我们学习和研究化学的积极性。我们通过自己查找资料，自己设计试验，自己动手，自己咨询，我们的收获不仅是学习的能力，更是生存的能力。所以这次的研究性学习，不仅是为我们本专业的学习打下良好基础，更是为我们走向社会作了良好的铺垫。
