钙与健康及补钙药物中钙含量的测定

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，高血压的流行从4~5%上升到7~8%；随着再降低到0.3克，高血压升高的比例增加到10~12%。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1.25~2.0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1.8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：⑴钙能降低毛细血管的通透性；⑵钙能抑制病菌的生存；⑶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４００毫克～７００毫克／日，青春期１３００毫克／日，青年及成年早期８００毫克～１０００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１５００毫克／日，５０岁以上妇女还可以增至２５００毫克／日。最近，美国营养专家确定，钙的日摄入量上限为２５００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２０００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