楊海濤 曹小燕
摘要:應(yīng)用微波消解、電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法測定山茱萸中6種微量元素的含量。結(jié)果表明,山茱萸中Fe、Se、Zn、Mn、Cu和Ni 6種元素的含量分別為240.612、9.091、6.942、5.388、4.110和1.457 μg/g;加標(biāo)回收率為94.0%~103.5%,RSD在0.48%~4.17%。山茱萸中富含F(xiàn)e、Se、Zn、Mn、Cu和Ni 6種微量元素,測定結(jié)果具有良好的準(zhǔn)確性和精密度。
關(guān)鍵詞:微波消解;山茱萸(Fructus corni);微量元素;ICP-AES
中圖分類號(hào):S657.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)05-1274-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.05.047
Determination of Six Trace Elements in Fructus corni by ICP-AES Method
YANG Hai-tao, CAO Xiao-yan
(School of Chemical and Environmental Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, Shaanxi, China)
Abstract: The contents of 6 trace elements in Fructus Corni samples were determined by microwave digestion and ICP-AES method. The results showed that the content of Fe,Se,Zn,Mn,Cu and Ni in Fructus Corni. was 240.612 μg/g,9.091 μg/g,6.942 μg/g,5.388 μg/g,4.110 μg/g and1.457 μg/g,respectively.The average recovery was from 94.0% to 103.5% and RSD was from 0.48% to 4.17%.It indicated that the Fructus Corni. was rich of Fe,Se,Zn,Mn,Cu and Ni elements and the results had good precision and accuracy.
Key words: microwave digestion; Fructus corni.;trace element;ICP-AES
山茱萸(Fructus corni),又名蜀棗、鼠舌、雞足、山萸肉、實(shí)棗兒、肉棗、棗皮、紅棗皮等,其性味酸、澀,微溫,歸肝、腎經(jīng),主要分布于河南、浙江、陜西、山西、安徽、四川等地[1]。中醫(yī)認(rèn)為山茱萸具有補(bǔ)益肝腎、澀精固脫的功效,臨床上主治眩暈耳鳴、腰膝酸痛、陽痿遺精、崩漏帶下、遺尿尿頻、大汗虛脫、內(nèi)熱消渴等癥[2]?,F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),山茱萸富含生理活性較強(qiáng)的山茱萸甙、環(huán)烯醚萜、鞣質(zhì)、多糖、熊果酸、沒食子酸、蘋果酸、酒石酸及維生素等有效成分,具有增強(qiáng)免疫、抗炎、抗菌、抗氧化、抗腫瘤、抗艾滋病、降血糖、降血脂等藥理作用[3,4]。近年來關(guān)于山茱萸化學(xué)成分及相關(guān)的生物學(xué)活性的研究報(bào)道較多[5-7],但有關(guān)山茱萸微量元素的研究報(bào)道較少[8]。本研究采用微波消解技術(shù)處理山茱萸樣品,利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)法對消解液中的Cu、Fe、Zn、Mn、Ni和Se 6種微量元素進(jìn)行檢測。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
SPS8000等離子體發(fā)射光譜分析儀(上海精工盈司電子科技有限公司);WX-4000微波快速消解系統(tǒng)(上海屹堯分析儀器有限公司);DKQ-3B型智能控溫電加熱器(上海屹堯分析儀器有限公司);ISO9001電子天平(北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司);DGG-9140B電熱恒溫鼓風(fēng)干燥器(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)。銅、鐵、鋅、硒、錳、鎳標(biāo)準(zhǔn)液均為國家標(biāo)準(zhǔn)液,濃度為1 000 μg/mL。濃硝酸、雙氧水、鹽酸均為分析純,試驗(yàn)用水為二次蒸餾水。
1.2 ICP-AES法測定工作條件
樣品經(jīng)過微波消解儀的消化處理后,采用ICP-AES法測定樣品中微量元素的含量,考察了壓力、載氣流量等主要因素對元素檢測的影響,選定儀器工作參數(shù)[9,10]見表1所示。
1.3 ICP-AES法測定6種元素的波長
ICP-AES對每個(gè)元素的測定都可以同時(shí)選擇多條特征譜線,而且光譜儀具有同步背景校正功能,因此試驗(yàn)中對每個(gè)測定元素選取2~3條譜線進(jìn)行測定,綜合分析強(qiáng)度、干擾情況及穩(wěn)定性,選擇譜線干擾少、靈敏度高的分析線,所測元素設(shè)定的波長[11]見表2。
1.4 微波消解條件的選擇及樣品處理
從藥材市場購買的山茱萸樣品洗凈后,依次用蒸餾水、雙蒸水沖洗,以排除外來離子的干擾。切碎后放入干凈的燒杯中,80 ℃烘干,粉碎,過100目篩,混勻備用。
用電子天平準(zhǔn)確稱取山茱萸粉末0.450 0 g放入干燥的聚四氟乙烯消解罐中,平行3組,加入8 mL的濃硝酸和少許雙氧水,小心搖動(dòng)使酸浸濕樣品。將消解罐放在設(shè)置溫度為130 ℃的電加熱器上加熱,待大量氣泡冒盡后冷卻至室溫(此時(shí)溶液為黃棕色),再按表3中設(shè)定的微波消解條件進(jìn)行消解,待消解完成后將溶液轉(zhuǎn)移至25 mL的容量瓶中,用少量水洗滌消解罐3~4次,合并至容量瓶中,定容,振蕩搖勻,即為待測樣溶液[12,13]。
通過參考微波消解的樣品確定了微波消解的最佳程序見表3。
待微波消解儀上的溫度下降到80 ℃時(shí),將消解罐取出,冷卻后打開消解罐,此時(shí)消解完成后的溶液澄清,無沉淀,樣品消解完全,待溶液冷卻至室溫時(shí)定容到25 mL的容量瓶中,振蕩,靜置待測。同時(shí)做空白對照溶液。
2 結(jié)果與分析
2.1 ICP-AES法混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
在100 mL的容量瓶中分別加入鐵、錳、銅、鋅、硒、鎳的標(biāo)準(zhǔn)溶液,使溶液中的鐵、錳的濃度分別為20.00、2.00、0.20、0.02 μg/mL,銅、鋅、硒、鎳的濃度分別為10.00、1.00、0.10、0.01 μg/mL[14],用水稀釋至刻度。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
分別對“2.1”中配制的6種元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,以各微量元素測定時(shí)強(qiáng)度為縱坐標(biāo),微量元素濃度為橫坐標(biāo),繪制6種微量元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表4。在線性范圍內(nèi),各元素濃度與吸光度均成良好的線性關(guān)系。
2.3 檢出限
空白溶液消解后用ICP-AES法平行測定6次,其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為檢出限,由表5可知,銅、鐵、錳、鎳、鋅、硒的檢出限分別為0.002、0.009、0.001、0.004、0.010、0.300 μg/mL。
2.4 樣品的測定結(jié)果
按“1.3”中試驗(yàn)條件對樣品進(jìn)行消解,ICP-AES法測定所測樣品中各微量元素的含量見表6。
由表6可知,樣品中銅、鐵、錳、鎳、鋅、硒的含量分別為4.110、240.612、5.388、1.457、6.942、9.091 μg/g。
2.5 加標(biāo)回收率
取原液各5mL測定樣品溶液中各元素的濃度,再加入一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液各5 mL,混合均勻之后靜置待測,重復(fù)測定3次。由表7可知,待測6種微量元素的加標(biāo)回收率為94.0%~103.5%,RSD為0.48%~4.17%,表明該方法準(zhǔn)確度良好。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)法以成本低、分析速度快、線性范圍廣、靈敏度高、精確度高、穩(wěn)定性好、基體效應(yīng)小、檢出限低和多元素同時(shí)測定等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。近年來,微波消解法已成為國際上較為通用的消解方法,與傳統(tǒng)的樣品消解技術(shù)(干法消化、濕法消解等)相比,具有溶樣速度快、溶樣效果好、操作簡便、使用安全、易控制、避免揮發(fā)損失、試劑用量少,同時(shí)可消解多個(gè)樣品等優(yōu)點(diǎn),受到了普遍關(guān)注[15]
由表6測定結(jié)果可知,陜西漢中地區(qū)的山茱萸中鐵元素的含量最豐富,硒含量次之,鋅、錳、銅的含量相對較少,鎳元素的含量最少。文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn),鐵元素的含量范圍為3.2~166.7 mg/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于漢中地區(qū)的山茱萸中鐵元素含量;鋅元素的含量測定結(jié)果相當(dāng),錳、鎳、銅元素的含量測定結(jié)果較少[16],而對硒元素的測定文獻(xiàn)報(bào)道較少。鐵是生物體代謝所必需的微量元素之一,在細(xì)胞的分裂與增殖、生物氧化與轉(zhuǎn)化等方面有重要作用,缺鐵或鐵的利用不良,將導(dǎo)致氧的運(yùn)輸、貯存、二氧化碳的運(yùn)輸及氧化還原等代謝過程紊亂,影響生長發(fā)育甚至發(fā)生貧血等各種疾病。Se具有防止糖尿病、白內(nèi)障、保護(hù)心血管和對抗Hg、As、Cd等毒物保護(hù)細(xì)胞組織,達(dá)到延緩衰老和抗癌的作用[15],被科學(xué)家稱之為人體微量元素中的“抗癌之王”。Cu的攝入可改善造血功能、降低膽固醇、增加酶的活性及降低血管脆性;Cu與Fe參與造血,是血紅蛋白合成的活性因子,它們的絡(luò)合物具有抗炎消菌的作用。Zn為胰島素成分之一,是增加人體免疫功能必不可少的微量元素,缺Zn會(huì)使淋巴細(xì)胞減少,還會(huì)影響T細(xì)胞的殺傷能力和輔助功能,使T細(xì)胞對抗原及有絲分裂原的反應(yīng)能力及B細(xì)胞的抗體產(chǎn)生能力均下降,導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降及腫瘤的發(fā)生。
3 結(jié)論
山茱萸中含有Fe、Se、Zn、Mn、Cu和Ni 6種微量元素,其含量分別為240.612、9.091、6.942、5.388、4.110和1.457 μg/g;加標(biāo)回收率為94.0%~103.5%,RSD在0.48%~4.17%。ICP-AES法具有檢出限低、靈敏度高、線性范圍寬、選擇性高、干擾小、快速測定多種微量元素的優(yōu)點(diǎn)。山茱萸中含有豐富的人們所必需的鐵、硒、鋅等微量元素,因此,合理利用山茱萸不僅發(fā)揮其醫(yī)學(xué)功效,還可以補(bǔ)充微量元素鐵、硒、鋅等,以提高機(jī)體功能。試驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步研究和開發(fā)山茱萸資源提供理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 周京華,李春生,李電東.山茱萸活性成分的研究進(jìn)展[J].中國新藥雜志,2001,10(11):808-812.
[2] 喻喜華,畢開順,陳曉輝,等.微波消解ICP-MS法測定山茱萸中5種重金屬的含量[J].微量元素與健康研究,2010,27(3):47-48,51.
[3] 袁菊麗,姜紅波.山茱萸的主要化學(xué)成分及藥理作用[J].化學(xué)與生物工程,2011,28(5):7-8.
[4] 張程榮,曹 崗,張 云.山茱萸的化學(xué)、藥理與炮制研究進(jìn)展[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2011,29(9):2002-2005.
[5] 李 娟,陳麗娟,胡珊珊,等.山茱萸多糖對衰老大鼠晶狀體中Sirt1基因表達(dá)的影響[J].中國醫(yī)院用藥評價(jià)與分析,2014,14(10):875-879.
[6] 許繼艷,胡 哲,高 燕,等.山茱萸提取物對糖尿病小鼠降血糖作用的研究[J].時(shí)珍國醫(yī)國藥,2014,25(10):2386-2388.
[7] 張艷萍,尤玉如,戴志遠(yuǎn).山茱萸多糖體外清除自由基和抗氧化作用研究[J].中國食品學(xué)報(bào),2008,8(6):18-22.
[8] 丁 霞,朱方石,余宗亮,等.山茱萸炮制前后宏微量元素及氨基酸成分比較研究[J].中藥材,2006,30(4):396-399.
[9] 張明昶,麻秀萍,徐文芬.比較分析治療虛證中藥中微量元素溶出率[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2011,28(3):1404-1409.
[10] 陶 明,袁 鴻.原子吸收測定烏梅·山茱萸·五味子中鐵·銅·錳的含量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,8(18):9527-9528.
[11] 魏新軍,南海娟,閆振敏,等.微波消解ICP-AES測定普洱茶中的17種元素[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2011,28(6):3059-3061.
[12] LI C F,YAO Y H,ZHANG J D . Determination of trace elements in the wild and planted rhodiola by microwave digestion-ICP-MS method[J]. Medicinal Plant,2011,2(6):54-56.
[13] WANG A J,YANG B.Determination of trace elements in eucommia ulmoides oliv.by combining microwave digestion with FAAS[J]. Medicinal Plant,2011,2(5):22-24,27.
[14] 張明昶,麻秀萍,徐文芬.微量元素與六味地黃丸組方關(guān)系研究[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2011,17(8):100-103.
[15] 沈 燕,韓 超,張 波,等.微波消解ICP-AES同時(shí)測定不同產(chǎn)地紅棗中的微量元素[J].2011,28(2):559-562.
[16] 倪永年,宋榮梅.ICP-AES測定不同產(chǎn)地中藥黃芪中微量元素的含量[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(理科版),2011,35(1):72-74,78.