金環(huán)胡蜂無機金屬元素分析研究

邱 勇 郭云膠 楊 琦,2 李兆云 楊新周,2*

1.德宏師范高等?？茖W校民族醫(yī)藥研究所，云南 芒市 678400；2.德宏師范高等?？茖W校理工學院，云南 芒市 678400

金環(huán)胡蜂(VespamandariniaSmith)為胡蜂科(Vespidae)胡蜂屬(Vespa)中體型最大、性情兇猛的捕食性肉食昆蟲，俗稱“虎頭蜂”[1]，也稱中華大虎頭蜂、斑胡蜂、桃胡蜂、人頭蜂等。其幼蟲、全體、蜂毒及蜂巢均可入藥，藥材名大黃蜂(全體)、大黃蜂子(幼蟲)、露蜂房(蜂巢)，主治風濕痹痛，是常見民間中藥[2]。金環(huán)胡蜂泡酒制成的蜂毒酒能夠祛風濕，治急性和慢性風濕痛以及風濕性關節(jié)炎，與其幼蟲(大黃蜂子)功效相同[3-4]，在中國民間有著悠久的使用歷史。

現(xiàn)代研究表明，中藥中無機成分均與療效有著密切的關系，中藥中無機元素是生物體內參與和調節(jié)代謝的必需元素，能與生物體內含氮、氧、硫的配體形成配位鍵，協(xié)調體內物質平衡，對藥效發(fā)揮具有積極的協(xié)同作用或拮抗作用[5-7]。此外重金屬及有害元素是中藥材進出口的重要檢測指標之一，準確測定中藥材中重金屬含量可為中藥材生產(chǎn)中的質量控制和臨床中的用藥安全提供科學依據(jù)[7-8]。

目前對金環(huán)胡蜂的研究主要集中于藥理藥效、DNA 條形碼鑒別等方面的研究[9]。本實驗采用微波消解-ICP法測定云南不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂中的無機元素，制作金環(huán)胡蜂無機元素指紋圖譜，對金環(huán)胡蜂無機元素含量相關性分析。為金環(huán)胡蜂無機元素方面的質量特征研究提供參考，為金環(huán)胡蜂質量控制研究提供新的依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器 7200電感耦合等離子體光譜儀(德國熱電公司)；MARS6微波消解儀(CEM公司)，AL204梅特勒電子分析天平；AFS -9530雙通道原子熒光光度計(北京海光儀器有限公司), Milli-Q純水儀。

1.2 試劑 單元素標準溶液(GSB G62027-903301，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院)；70%硝酸(MOS級, 天津市風船化學試劑科技有限公司)，過氧化氫(30%水溶液，CMOS，國藥集團化學試劑有限公司)。

1.3 樣品信息及制備 實驗樣品來自云南省14個不同地區(qū)，所有樣品經(jīng)德宏師范高等?？茖W校郭云膠教授鑒定胡蜂科金環(huán)胡蜂(VespamandariniaSmith)。各樣品信息如表1所示。收集樣品后，低溫冷凍。

表1 樣品信息

2 方法與結果

2.1 樣品溶液制備 精確稱量0.3 g均質后的金環(huán)胡蜂于消解罐內，加入8 mL硝酸，100 ℃預消解 20 min，置于微波消解儀中，按照升溫程序(10 min升至120 ℃，保持5 min，10 min升至150 ℃，保持5 min，10 min升至185 ℃，保持35 min)進行消解，待冷卻后取出，100 ℃趕酸1 h，然后用超純水定容25.00 mL，利用ICP法測定。其中測定砷元素樣品溶液，待冷卻后取出，150 ℃下將酸趕完至約1 mL，用1 mol/L鹽酸定容至22.5 mL，加入2.5 mL 50 g/L硫脲-抗壞血酸，0.5 h后利用原子熒光法測定。

2.2 標準曲線制備

表2 20種無機元素線性回歸方程

表2 20種無機元素線性回歸方程

2.3 方法學考察

2.3.1 精密度 取同一份混合標準品溶液連續(xù)測定6次，測得各元素RSD為0.05%～1.26%，表明儀器精密度良好。

2.3.2 重復性 取1號樣品，通過做3組平行實驗，采用檢測平均結果計算三組間的相對標準偏差，通過計算得出，三組間的組間精密度為0.02%～1.14%之間，說明方法偏差較小。

2.3.3 穩(wěn)定性 取1號樣品，按照2.1進行制備樣品，0、2、4、6、8、16、24 h測定樣品溶液中20種金屬元素，20種金屬元素RSD為0.1～5.56%之間，表明在24 h之內元素穩(wěn)定。

2.3.4 方法回收率 以1號樣品進行加標回收率實驗，方法回收率為平行測定3次的平均值。結果樣品加標回收率均在80%～120%之間，方法準確度好，符合中藥材中元素含量的定要求。

2.4 不同產(chǎn)地金環(huán)胡蜂金屬元素的測定結果及分析 對不同產(chǎn)區(qū)的金環(huán)胡蜂中20種金屬元素進行測定，結果見表3。從表3中可以看出，金環(huán)胡蜂中Ca、K、Mg、Na、P含量較大，20種無機金屬元素種P含量大，為2507.1629 mg/kg，Hg含量最低，為0.0107 mg/kg。許多產(chǎn)區(qū)胡蜂中B、Cd、Pb元素未檢出。2020版藥典對中藥材中有害金屬元素做了規(guī)定，Pb、Cd、As、Hg、Cu不能超過5、1、2、0.2、20 mg/kg，14個不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂中Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均為超過中國藥典限定值，說明金環(huán)胡蜂中有害金屬元素符合國家藥典標準要求。20種金屬元素中Sr元素變異系數(shù)最大，說明不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂中Sr元素波動較大，Ca元素變異系數(shù)最小，說明不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂中Ca元素波動較小。從圖1中可以看出，金環(huán)胡蜂中P元素含量較高，占比47.12%、K元素含量占比25.05%、Na元素含量占比9.29%、Mg元素含量占比6.23%、Ca元素含量占比4.63,其余元素占比7.68%。說明金環(huán)胡蜂中含有豐富的營養(yǎng)元素。

表3 鮮胡蜂中金屬元素測定結果 (mg/kg)

表3 鮮胡蜂中金屬元素測定結果 (mg/kg)

圖1 金環(huán)胡蜂無機元素占比分析

2.5 金環(huán)胡蜂無機元素指紋圖譜建立 金環(huán)胡蜂中20種無機元素含量數(shù)量級別相差較大。為了更能準確的繪制指紋圖譜，將部分元素含量進行擴大或縮小至同一數(shù)量級，其中B、 Cu、Ti、擴大10倍，K、P縮小10倍，Ba、Ni、Sr擴大100倍，V、Pb、As擴大1000倍、Hg擴大10000倍，按照20種無機元素原子序數(shù)順序，以元素為橫坐標，元素含量為縱坐標繪制金環(huán)胡蜂無機元素指紋圖譜，如圖2所示?？梢姴煌a(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂金屬元素含量存在差異，但從整體看其無機元素含量按原子序數(shù)順序呈現(xiàn)相似的分布態(tài)勢。 從圖2中看出，金環(huán)胡蜂無機元素譜具有較強的特征性與一致性，生成的無機元素指紋圖譜可為金環(huán)胡蜂的鑒別提供一定的的參考依據(jù)。

圖2 金環(huán)胡蜂無機元素指紋圖譜

2.6 金環(huán)胡蜂無機元素含量相關性分析 金環(huán)胡蜂無機金屬元素含量相關性見表4，結果顯示，金環(huán)胡蜂中16對金屬元素呈顯著正相關(P<0.01)，10對元素呈正相關(P<0.05)，正相關表明金環(huán)胡蜂體內無機金屬元素積累過程相互協(xié)同。金環(huán)胡蜂無機元素含量相關性分析，可探討出其在生長過程中各元素的積累的協(xié)同作用，可為進一步開展金環(huán)胡蜂生長發(fā)育過程中飼養(yǎng)機制調控提供有益參考。

表4 金環(huán)胡蜂無機元素含量相關性分析

3 結論

實驗采用ICP法分析測14個不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂中20種無機元素含量，建立金環(huán)胡蜂無機元素指紋圖譜。結果顯示金環(huán)胡蜂中金屬元素種類豐富，含有很多有利的微量元素，無機元素以P、K、Na、Mg、Ca為主，含量最高的是P，其次為K、Na、Mg、Ca，5種元素占測定總元素的92.32%。通過實驗得出，不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂金屬元素含量存在差異，可能與金環(huán)胡蜂生活環(huán)境(海拔、氣候)、食物種類、金屬元素在胡蜂體內積累規(guī)律有關。14個不同產(chǎn)區(qū)金環(huán)胡蜂中Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均未超過中國藥典限定值，說明金環(huán)胡蜂中有害金屬元素符合國家藥典標準要求。通過金屬元素含量分析，建立金環(huán)胡蜂無機元素指紋圖譜，可為金環(huán)胡蜂的鑒別提供一定的的參考依據(jù)。