唐古特雪蓮不同部位21種元素含量測(cè)定

欒真杰　李佩佩　陳保政　李朵　周玉碧　萬(wàn)麗娜　孟曉萍　于紅妍　盧學(xué)峰　孫菁

摘要：目的? 測(cè)定青海產(chǎn)唐古特雪蓮不同部位中礦質(zhì)元素的含量，探討其元素分布特征及差異，為唐古特雪蓮藥用資源的合理應(yīng)用提供依據(jù)。方法? 采集同一居群20余株唐古特雪蓮，并分為根、莖、葉、花4個(gè)部位，用微波消解法處理后，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定鈣、鎂、鐵、鈦、鍶、錳、鎳、硒、鋅、鉈、銅、砷、鉻、鋰、鉛、釩、鈹、銻、鉬、鈷、鎘共21種元素含量，分析不同部位元素種類及含量的差異。結(jié)果? 唐古特雪蓮各部位均未檢出鉬和鈷，莖和花中未檢出鎘。唐古特雪蓮含有豐富的鈣和鎂;含量最高的微量元素是鐵，以根中居多，其次為葉;砷嚴(yán)重超標(biāo)（超藥典規(guī)定796%）。4個(gè)部位中含量差異最小的元素是銻（變異系數(shù)為0.09），含量差異最大的元素是鎳（變異系數(shù)為1.51）。結(jié)論? 青海產(chǎn)唐古特雪蓮不同部位的元素種類和含量有所差異，可為該藥用資源的質(zhì)量控制和資源開(kāi)發(fā)提供一定依據(jù)。

關(guān)鍵詞：唐古特雪蓮;不同部位;電感耦合等離子體發(fā)射光譜法;礦質(zhì)元素;含量測(cè)定

中圖分類號(hào)：R284.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1005-5304（2020）01-0063-05

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.201811002

Content Determination of 21 Mineral Elements in Different Parts of Saussurea Tangutica Maxim.

LUAN Zhenjie1，2， LI Peipei1，2， CHEN Baozheng1，2， LI Duo1，2， ZHOU Yubi1， WAN Lina1，2，

MENG Xiaoping1， YU Hongyan3， LU Xuefeng1， SUN Jing1

1. Qinghai Key Laboratory of Qinghai-Tibet Plateau Biological Resources， Northwest Institute of Plateau Biology， Chinese Academy of Sciences， Xining 810008， China; 2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China; 3. Qinghai Grassland General Station， Xining 810008， China

Abstract： Objective To determine the contents of mineral elements in different parts of Saussurea tangutica Maxim.; To discuss element distribution characteristics and differences; To provide a basis for rational use of the medicinal resources. Methods More than 20 strains of Saussurea tangutica Maxim. in the same population were collected and divided into different parts of roots， stems， leaves and flowers， and then treated by microwave digestion. The contents of 21 mineral elements （Ca， Mg， Fe， Ti， Sr， Mn， Ni， Se， Zn， Tl， Cu， As， Cr， Li， Pb， V， Be， Sb， Mo， Co， Cd） in the four parts were determined by inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Differences in types and contents of elements in different parts were analyzed. Results No Mo or Co were detected in all four parts. Cd was not detected in the flowers and stems. Saussurea tangutica Maxim. was rich in Ca and Mg. The most abundant trace element was Fe， which was mostly in the root， followed by leaves. As was seriously exceeded （super Pharmacopoeia regulations 796%）. The smallest difference in the content of the four parts was the Sb element （CV=0.09）， and the largest difference was the Ni element （CV=1.51）. Conclusion The element characteristics and differences of different parts of Saussurea tangutica Maxim. in Qinghai Province are clarified， which can provide a basis for the quality control of the medicinal resources and the deep development and utilization of Saussurea tangutica Maxim..

Keywords： Saussurea tangutica Maxim.; different parts; inductively coupled plasma optical emission spectrometry; mineral element; content determination

唐古特雪蓮Saussurea tangutica Maxim.為菊科風(fēng)毛菊屬多年生草本植物，分布于河北、山西、甘肅、青海、四川、云南、西藏海拔3800～5000 m高山流石灘、高山草甸等生境中[1]，是常用藏藥“漏子多?！钡脑参镏?，以全草入藥，具有清熱解毒、活血通經(jīng)、散寒除濕、壯陽(yáng)強(qiáng)筋骨等功效[2]。藥學(xué)研究表明，唐古特雪蓮具有抗炎鎮(zhèn)痛活性[3]，主要含有槲皮素等黃酮類化合物、東莨菪堿等生物堿類化合物及烷烴類化合物[4]。唐古特雪蓮為商品雪蓮的重要種類之一[4]，目前對(duì)其活性物質(zhì)研究?jī)H限于有機(jī)成分，而其無(wú)機(jī)元素特征尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-OES）測(cè)定唐古特雪蓮根、莖、葉、花4個(gè)部位中21種元素的含量，探討唐古特雪蓮的特征元素及不同部位元素含量的差異，為其資源的深度開(kāi)發(fā)利用及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究提供依據(jù)。

1? 儀器與試藥

Optima 7000DV電感耦合等離子發(fā)射光譜儀，美國(guó)Perkin Elmer公司;MARS XPRESS微波消解儀，美國(guó)CEM公司;VB20型趕酸裝置，美國(guó)LabTech公司;PL203千分之一電子天平，瑞士Mettler Toledo公司。

唐古特雪蓮采自青海省祁連縣冰溝大板流石灘。采集同一居群20～30株，純凈水清洗，陰干，分成根、莖、葉、花4個(gè)部位，將各株同一部位混合，粉碎，過(guò)80目篩，置干燥器中貯存?zhèn)溆?。原植物?jīng)中國(guó)科學(xué)院西北高原生物研究所盧學(xué)峰研究員鑒定為菊科風(fēng)毛菊屬植物唐古特雪蓮Saussurea tangutica Maxim.。鈣（Ca）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、鈦（Ti）、鍶（Sr）、錳（Mn）、鎳（Ni）、硒（Se）、鋅（Zn）、鉈（Tl）、銅（Cu）、砷（As）、鉻（Cr）、鋰（Li）、鉛（Pb）、釩（V）、鈹（Be）銻（Sb）、鉬（Mo）、鈷（Co）、鎘（Cd）21種元素混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液（100 mg/L，國(guó)家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)樣品研究中心，批號(hào)217015028）;鹽酸、高氯酸、硝酸、氫氟酸均為優(yōu)級(jí)純;水為二次去離子水。

2? 方法與結(jié)果

2.1? 供試品溶液制備

準(zhǔn)確稱取樣品0.400 0 g，置于微波消解罐中，分別依次加入鹽酸2 mL、硝酸6 mL和氫氟酸2 mL，加蓋密封，放入微波消解爐中。為保證樣品完全消解，防止微波初期消解罐內(nèi)壓力上沖發(fā)生危險(xiǎn)，并保證較高的消解率，采用三階段消解控制方法，工作條件見(jiàn)表1。樣品消解后冷卻至室溫，將消解罐放入趕酸裝置加熱趕酸，待酸趕盡，轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，定容。同時(shí)制備全程序試劑空白溶液和加標(biāo)樣品。

2.2? 儀器工作條件

電感耦合等離子發(fā)射光譜儀工作參數(shù)：射頻功率1300 W，冷卻氣流量0.8 L/min，輔助氣流量0.2 L/min，載氣流量15 L/min。各元素測(cè)定波長(zhǎng)見(jiàn)表2。

2.3? 線性關(guān)系考察

精密量取混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液，加2%硝酸溶液，制成各待測(cè)元素質(zhì)量濃度分別為0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg/mL的系列混合對(duì)照品溶液。精密量取上述系列混合對(duì)照品溶液適量，按“2.2”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄離子信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度。以各元素濃度（μg/L）為橫坐標(biāo)，離子信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，進(jìn)行線性回歸。各元素在相應(yīng)范圍內(nèi)均呈良好線性關(guān)系（r>0.999）。

2.4? 檢測(cè)限考察

分別精密量取“2.3”項(xiàng)下元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，倍比稀釋，并按“2.2”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定，信噪比=3∶1時(shí)為檢測(cè)限。檢出限最大者為As（0.003 0 mg/L），表明儀器靈敏度良好。

2.5? 重復(fù)性試驗(yàn)

精密稱取同一批樣品適量，按“2.1”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，共3份，再按“2.2”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄離子信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度，計(jì)算各待測(cè)元素離子信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度RSD<4.21%，表明本方法重復(fù)性良好。

2.6? 加樣回收率試驗(yàn)

取已知含量樣品適量，共6份，分別加入一定量元素對(duì)照品，按“2.1”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.2”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄離子信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度并計(jì)算加樣回收率。加標(biāo)量為2.5 ?g，加樣回收率>86%，其中加樣回收率>95%的元素有15種。見(jiàn)表3。

2.7? 樣品含量測(cè)定

按“2.2”項(xiàng)下條件測(cè)定唐古特雪蓮根、莖、葉、花4個(gè)部位中21種元素含量，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，唐古特雪蓮的根、莖、葉、花中均未檢出Co和Mo;莖和花中均未檢出Cd，Cd也是根和葉中含量最低者;唐古特雪蓮根、莖、花3個(gè)部位含量最高的元素均為Ca，依次為根>莖>花;葉中含量最高的元素為Mg。除Mo、Co、Cd外，根中各元素含量依次為Ca>Mg>Fe>Ti>Sr>Mn>Ni>Se>Zn>Tl>Cu>As>Cr>Li>Pb>V>Be>Sb，莖中依次為Ca>Mg>Sr>Se>Fe>Tl>Zn>Mn>As>Cu>Ti>Li>Pb>Cr>Ni>Be>Sb>V，葉中依次為Mg>Ca>Fe>Mn>Ti>Sr>Zn>Se>Cr>Tl>As>Cu>Li>Pb>Be>V>Ni>Sb，花中依次為Ca>Mg>Zn>Se>Mn>Tl>Fe>Cu>As>Sr>Ti>Pb>Cr>Li>Ni>Be>Sb>V。4個(gè)部位中含量差異最小的元素是Sb（變異系數(shù)為0.09），含量差異最大的是Ni（變異系數(shù)為1.51，根中含量最高）。

唐古特雪蓮各部位均含有豐富的Ca和Mg，這2種元素為人體所需常量元素。微量元素以Fe含量最高（根中最多），遠(yuǎn)高于其他元素（約為100倍），見(jiàn)圖1。其余微量元素含量見(jiàn)圖2。重金屬元素在4個(gè)部位中的趨勢(shì)和含量基本一致，均為As>Pb>Cd，見(jiàn)圖3。Pb含量以莖中為最高;Cd含量在根中最高，為0.546 0 mg/kg;As含量最高達(dá)17.930 mg/kg，超過(guò)藥典規(guī)定[11]796%。

3? 討論

隨著生物無(wú)機(jī)化學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用，已有研究對(duì)中藥中的無(wú)機(jī)元素進(jìn)行分析[5]。藥用植物中必需宏量元素和微量元素含量對(duì)藥材的藥效、藥性及作用機(jī)理有重要作用[6]。礦質(zhì)元素對(duì)藥材的道地性質(zhì)量也起到一定作用[7]。如常量元素Ca可促進(jìn)骨骼發(fā)育[7]，F(xiàn)e等微量元素參與體內(nèi)多種酶、激素的組成與活性，影響核酸代謝，維持正常組織的結(jié)構(gòu)與功能，在人體多種生命活動(dòng)中發(fā)揮不可或缺的作用[8-9]。重金屬元素過(guò)量則大多抑制生物酶的活性，破壞正常的生物化學(xué)反應(yīng)[10]。2015年版《中華人民共和國(guó)藥典》規(guī)定，飲片Pb不得超過(guò)5 mg/kg，Cd不得超過(guò)0.3 mg/kg，As不得超過(guò)2.0 mg/kg[11]。

本研究對(duì)唐古特雪蓮樣品進(jìn)行微波消解后，采用ICP-OES[12]測(cè)定不同部位中21種元素的含量，所建立的分析方法準(zhǔn)確、可靠、精密度高，表明該方法適用于分析藥用植物資源不同部位的元素含量。本研究結(jié)果顯示，21種礦質(zhì)元素在唐古特雪蓮根、莖、葉、花4個(gè)部位的含量有明顯差異，Ca和Mg含量豐富，微量元素以Fe含量較高（根中最多），其次為Mn（葉中最多）。于瑞濤等[13-14]研究6種風(fēng)毛菊屬植物微量元素含量，結(jié)果為Fe>Mn>Zn>Cu;盧新生等[15]分析了藏藥雪蓮中4種元素的含量，結(jié)果表明Fe含量最高，與本研究結(jié)果一致。結(jié)合唐古特雪蓮的功效，高含量的Fe可能為其活血通經(jīng)功效的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。另外，重金屬元素As含量嚴(yán)重超標(biāo)（超藥典規(guī)定796%），應(yīng)注意對(duì)其進(jìn)行控制與檢測(cè)。旦增等[16]分析了西藏、青海、新疆三地的雪蓮花重金屬含量，結(jié)果為Cr>As>Pb>Cd>Hg，As明顯超標(biāo)，且青海地區(qū)雪蓮花重金屬含量在三地居中，這可能與藥材產(chǎn)區(qū)土壤As背景值較高有關(guān)。

本研究明確了青海省產(chǎn)唐古特雪蓮不同部位的元素特征及差異，可為該植物資源藥效物質(zhì)基礎(chǔ)深入研究和后續(xù)資源的深度開(kāi)發(fā)利用提供一定依據(jù)。

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（收稿日期：2018-11-01）

（修回日期：2018-12-21;編輯：陳靜）

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金（81403051）;青海省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展建設(shè)專項(xiàng)（2017-ZJ-Y10）;青海省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2016-ZJ-955）;青海省創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)專項(xiàng)（2017-GX-G03）;西寧市重點(diǎn)研發(fā)與轉(zhuǎn)化計(jì)劃（2018-Y-59）

通訊作者：孫菁，E-mail：sunj@nwipb.cas.cn