全 文 :第3 2卷,第5期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 Vol.32,No.5,pp1384-1386
2 0 1 2年5月 Spectroscopy and Spectral Analysis May,2012
微波消解/ICP-MS法测定不同地点三种马先蒿16种元素
赵晓辉1,2,李玉林1,徐文华1,孙 菁1,陈桂琛1
1.中国科学院西北高原生物研究所,青海 西宁 810008
2.中国科学院研究生院,北京 100049
摘 要 利用微波消解/ICP-MS法对三种马先蒿中16种元素进行了含量测定,该方法的加样回收率在
95%~102%之间,相对标准偏差在1.24%~2.18%之间,具有较高的准确度和精确度。结果表明不同种马
先蒿各元素的含量均有所不同,而且不同种马先蒿中各元素与海拔有不同的线性关系。实验结果为马先蒿
的药效性和药理、毒理提供理论依据。
关键词 ICP-MS;元素;马先蒿
中图分类号:O657.3 文献标识码:A DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2012)05-1384-03
收稿日期:2011-03-14,修订日期:2011-07-06
基金项目:国家科技支撑计划项目(2007BAC30B04)资助
作者简介:赵晓辉,1979年生,中国科学院西北高原生物研究所工程师 e-mail:hizhaoxh@163.com
引 言
马先蒿是玄参科马先蒿属植物的总称,属多年生草本植
物,为双子叶植物中大属之一,分布于北半球,尤以北极和
近北极地区最多,温带的高山地带亦不少,广布于全国各
省,西南部尤盛。该属植物在青海省境内分布较广,有许多
种类可入药,其中斑唇马先蒿、甘肃马先蒿、阿拉善马先蒿
都是传统的藏药材。马先蒿属药材多具有清热解毒、利尿、
保肝、抗氧化、抗衰老等药效[1-3]。ICP-MS测定元素含量简
便快速、灵敏度高,在中药或天然产物微量元素含量测定中
的应用越来越多[4-6]。本文以微波消解/ICP-MS法测定三种
马先蒿中16种元素的含量,比较青海境内不同地区、不同海
拔、不同种马先蒿元素的含量及差异,为玄参科马先蒿属药
用植物的开发利用提供矿质元素方面的数据支持。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器、样品
mp6c-6h微波消解处理系统,北京盈安美诚科学仪器公
司;Agilent ICP-MS 7500电感耦合等离子质谱仪,美国
Agilent公司;UPTH-20超纯水机,成都优普净化科技有限
公司;元素标准液购自国家标准物质中心。马先蒿药材:共
3个种,即为斑唇马先蒿、甘肃马先蒿、阿拉善马先蒿,采自
青海省境内,见表1,经中国科学院西北高原生物研究所梅
丽娟高级工程师鉴定,全草去离子水清洗,自然阴干,粉碎
后过40目筛备用。
Table 1 Sample information
编号 样品名称 采样地点 海拔/m
1 斑唇马先蒿 玉树 4 200
2 斑唇马先蒿 果洛 3 800
3 斑唇马先蒿 青海湖 3 000
4 甘肃马先蒿 玉树 4 200
5 甘肃马先蒿 果洛 3 800
6 甘肃马先蒿 青海湖 3 000
7 阿拉善马先蒿 玉树 4 200
8 阿拉善马先蒿 果洛 3 800
9 阿拉善马先蒿 青海湖 3 000
1.2 样品前处理
精确称取9份马先蒿药材样品各1g置于消解罐中,加
入5mL HNO3 和2mL H2O2 置于微波消解仪中,按以下参
数进行(1)110℃,5.067 14×105 Pa,6min;(2)130℃,
7.092 75×105 Pa,8min;(3)150℃,1.013 25×106 Pa,8
min;消解结束后,水浴除酸,定容至50mL待测。
1.3 ICP-MS工作参数
优化选择ICP-MS的各项工作参数,最终选择仪器最佳
工作参数设定为:功率1 350 W,冷却气流量14.0L·
min-1,辅助气流量1.0L·min-1,载气流量1.0L·min-1,
进样速度0.4mL·min-1,采样锥孔径1.0mm,截取锥孔径
0.5mm,采样高度8.0mm,测量方式B10或B11,雾化气流
量0.9L·min-1,雾化室温度2℃,样品提升速率0.3rps,
分析时间45s,停留时间10ms,重复3次。
2 结 果
2.1 标准曲线绘制
按照1.3项分别测定16种元素的标准溶液,绘制标准
曲线,结果列表于表2。
Table 2 Equation and correlation coefficient
元素 相关方程 相关系数 元素 相关方程 相关系数
Al Y=134.2x+31.2 0.999 9 Mg Y=271.5x+11.0 0.999 8
Ba Y=431.2x+64.4 0.999 4 Mn Y=552.7x+46.7 0.999 8
Ca Y=239.7x+57.1 1.000 0 Mo Y=673.8x+43.7 0.999 6
Co Y=537.0x+11.5 0.999 6 Na Y=652.2x+22.5 0.999 9
Cr Y=824.7x+48.5 0.999 8 Ni Y=491.5x+78.2 0.999 9
Cu Y=651.4x+23.0 0.999 9 Pb Y=975.2x+47.9 0.999 8
Fe Y=128.2x+21.4 0.999 7 Ti Y=452.7x+58.9 0.999 6
K Y=932.1x+18.6 1.000 0 Zn Y=562.1x+95.1 0.999 9
2.2 方法的准确度、精密度、重复性和加样回收率
为了考察方法的准确度、精密度、重复性和加样回收
率,对样品做了准确度、精密度、重复性和加样回收率实验,
这16种微量元素准确度、精密度、重复性的 RSD分别是
1.26%,1.34%,1.95%,回收率在95%~102%之间,RSD
在1.24%~2.18%,说明方法良好。
2.3 样品含量的测定
样品含量测定方法同1.3项,每个样品平行测定5次,
取平均值。结果见表3。
Table 3 Result of sample
元素 样品1 样品2 样品3 样品4 样品5 样品6 样品7 样品8 样品9
Al 37.44 20.76 29.07 15.51 34.98 19.01 16.82 32.07 24.96
Ba 0.19 0.31 0.15 0.18 0.25 0.45 0.16 0.11 0.26
Ca 363 108 284 81.77 480 128.4 81.76 387.98 254.95
Co 0.05 0.06 0.09 0.02 0.07 0.01 0.03 0.02 0.02
Cr 0.03 0.76 0.46 0.49 0.56 0.76 0.49 0.34 0.23
Cu 0.12 0.54 2.9 0.11 1.21 0.76 0.14 2.08 1.94
Fe 45.69 23.97 35.78 15.85 52.96 24.75 16.13 17.09 24.92
K 240 310 360 330 360 280 277 257 340
Mg 50.80 32.97 65.32 29.53 41.76 43.98 31.13 32.95 43.75
Mn 2.36 2.01 3.21 0.65 1.53 1.11 1.95 2.59 2.02
Mo 0.16 0.37 0.04 0.21 0.12 0.54 0.12 0.34 0.26
Na 38.83 25.89 34.96 13.53 49.24 17.97 16.07 9.85 14.38
Ni 0.75 0.89 1.71 1.43 1.05 1.24 1.92 2.08 1.64
Pb 0.02 0.04 0.01 0.01 0.08 0.03 0.06 0.04 0.02
Ti 1.08 2.65 0.57 0.52 1.57 1.32 0.44 0.89 0.75
Zn 0.46 0.83 0.67 0.38 1.23 1.04 0.31 0.86 0.99
3 讨 论
从表3可以看出,斑唇马先蒿、甘肃马先蒿、阿拉善马
先蒿中各元素平均含量大小的顺序分别为 K>Ca>Mg>Fe
>Na>Al>Mn>Ti>Cu>Ni>Zn>Mo>Cr>Ba>Co>Pb,
K>Ca>Mg>Fe>Na>Al>Ni>Ti>Mn>Zn>Cu>Cr>
Ba>Mo>Pb>Co,K>Ca>Mg>Al>Fe>Na>Mn>Ni>
Cu>Zn>Ti>Cr>Mo>Ba>Pb>Co,从三种不同种马先蒿
各元素含量分析结果显示,大量元素含量规律基本一致,微
量元素含量不同。
Fig.1 Trend of elements in different kinds of
Pedicularis at attitude of 4 200m
Fig.2 Trend of element in different kinds of
Pedicularis at attitude of 3 800m
Fig.3 Trend of element in different kinds of
Pedicularis at attitude of 3 000m
在斑唇马先蒿中Co,Cu,K,Ni与海拔呈线性关系,它
们的相关系数分别为-0.995 8,-0.981 4,-0.608 9,
-0.980 4,R2 分别为0.99,0.96,0.96,0.92,甘肃马先蒿
中Ba,Co,Mo与海拔呈线性关系,它们的相关系数分别为
5831第5期 光谱学与光谱分析
-0.996 7,-0.986 7,-0.858 5,R2 分别为0.99,0.99,
0.73,阿拉善马先蒿中Cr,Fe,K,Mg,Pb,Zn与海拔呈线
性关 系,它 们 的 相 关 系 数 分 别 为 0.961 4,-0.972 8,
-0.980 1,-0.980 1,0.981 9,-0.861 4,R2 分别为
0.92,0.94,0.71,0.96,0.96,0.74。其他元素与海拔均未
见线性关系。
由图1—图3看出,在海拔4 200m时,斑唇马先蒿的
16种元素含量最高,在海拔3 800m时,甘肃马先蒿的16种
元素含量最高,在海拔3 000m时,阿拉善马先蒿的16种元
素含量最高。
微量元素在生命活动中具有特别的重要的生理功能。如
Co参与核酸、胆碱的合成与脂肪与糖代谢,Cr提高胰岛素
的敏感性、调节血脂紊乱、预防心脏病等[6-10]。随着人们对
微量元素生理活性的了解,中草药中的微量元素种类和含量
测定越来越受到研究者的重视。本文测定了三种马先蒿中的
16种矿质元素的含量,这些实验结果为马先蒿的药效性和
药理毒理提供理论依据。
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Determining of the Content of Determination of Elements of Pedicularis
from Different Places by ICP-MS after Micriware-Assisted Digestion
ZHAO Xiao-hui 1,2,LI Yu-lin1,XU Wen-hua1,SUN Jing1,CHEN Gui-chen1
1.Northwest Institute of Plateau Biology,Chinese Academy of Sciences,Xining 810008,China
2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
Abstract The content of elements in Pedicularis was determined by ICP-MS aftermicriware-assisted digestion.Recovery and
RSD of the method is 95%~102%and 1.24%~2.18%respectively,and the method is rapid and precise.There is different El-
ement content in Pedicularis from different places.There are some relations between altitude and content in different places.
The result of Pedicularis can provide theoretical basis for medicine research.
Keywords ICP-MS;Element;Pedicularis
(Received Mar.14,2011;accepted Jul.6,2011)
6831 光谱学与光谱分析 第32卷