全 文 :[收稿日期] 20101205(001)
[基金项目] 教育部科学技术研究重点项目(210039);内蒙古
自然科学基金项目(200711020913)
[通讯作者] * 苏燕,Tel:0472-7167841,Fax:0472-7167836,E-
mail:synmg@ 126. com
ICP-AES法测定蒙药蓝盆花中的微量元素
苏琨1,马强2,盛振华2,李晓晶3,葛尔宁2,苏燕3*
(1. 内蒙古科技大学包头医学院药学院,内蒙古 包头 014060;
2. 浙江中医药大学分析测试中心,杭州 310053;
3. 内蒙古科技大学包头医学院基础学院,内蒙古 包头 014060)
[摘要] 目的:采用微波消解法处理蒙药蓝盆花样品,电感耦合等离子体原子发射光谱 ICP-AES 法测定其中 Al,As,B,
Ba,Cd,Co,Cu,Fe,Hg,In,Mn,Pb,Sr,Zn 等 14 种微量元素的含量。方法:选择 ICP 仪器最佳测定条件为射频功率 1. 15 kW,载
气流量 1. 2 L·min - 1,冷却气流量 15 L·min - 1,辅助气流量 0. 5 L·min - 1,积分时间 30 s。结果:该方法检出限为 0. 000 2 ~ 0. 006
mg·L - 1,回收率 96. 6 % ~ 110. 6%,RSD < 4. 29%。结论:此法简便、快速、灵敏度高、准确性好,可对多种元素同时测定。
[关键词] 电感耦合高频等离子体原子发射光谱;微量元素;蒙药;蓝盆花
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2011)08-0096-04
Determination of Trace Elements in Mongolian Medicinal
Plants of Scabiosa by ICP-AES
SU Kun1,MA Qiang2,SHENG Zhen-hua2,LI Xiao-jing3,GE Er-ning2,SU Yan3*
(1. School of Pharmacology,Baotou Medical College,Inner Mongolia University of Science &
Technology,Baotou 014060,China;
2. Analytical Testing Center,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,China;
3. Basic Medical College,Baotou Medical College,Inner Mongolia University of
Science & Technology,Baotou 014060,China)
[Abstract] Objective:The samples of Mongolian medicinal plants of Scabiosa were analyzed by microwave
digestion-inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES)for content of many trace elements
including Al,As,B,Ba,Cd,Co,Cu,Fe,Hg,In,Mn,Pb,Sr and Zn. Method:A mixture of nitric acid and
hydrogen peroxide was used for microwave digestion of samples. Result:The method exhibited a spike recovery
range of 96. 6% to 110. 6%,with RSDs of less than 4. 29% . Under optimized experimental conditions, a
simultaneous determination of various trace elements was achieved without any interference among them.
Conclusion:The findings will provide useful evidences for the better exploration and utilization of Mongolian
medicinal plants of Scabiosa.
[Key words] ICP-AES;trace elements;mongolian medicine;Scabiosa
近年来,蒙药因具有独特疗效而受到越来越多
人的青睐,蒙药成分分析也已成为蒙医药学研究领
域热点之一。蓝盆花(又名山萝花)蒙药名为陶森-
陶日莫,是川续断科蓝盆花属植物窄叶蓝盆花
Scabiosa comosa Fisch. Ex Roem. Et Schult 和华北蓝
盆花 S. tschilliensis Grunning 的干燥花序[1]。蓝盆花
·69·
第 17 卷第 8 期
2011 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 8
Apr.,2011
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2011.08.015
作为常用蒙药,具有较好的抗炎、解热等作用。目前
对于蓝盆花的化学成分研究主要集中在有机成分
上,如有机酸类、黄酮类、糖苷类等化合物[2-3],对蓝
盆花的无机成分研究尚未见报道。有研究表明[4],
微量元素在人体内不仅具有重要的生物活性,而且
还参与人体内各种酶、核酸等重要生命物质的合成
与代谢。
电感耦合高频等离子体原子发射光谱法(ICP-
AES)是近年来发展迅速的一种新兴元素分析手段。
由于其具有灵敏度高、相对干扰小、可同时测定多种
元素等优点,在中草药元素分析研究中应用十分广
泛[5-9]。本文采用微波消解-ICP-AES 法对蒙药蓝盆
花中的微量元素进行了分析测定,以期为蒙药作用
机理的研究和深入开发利用提供科学依据。
1 材料
蓝盆花样品购于包头市蒙中医院,经内蒙古科
技大学包头医学院生药学教研室鉴定为华北蓝盆花
S. tschilliensis。样品依次用自来水、蒸馏水、超纯水
洗净,80 ℃条件下烘干,粉碎机粉碎至 100 目,110
℃干燥 2 h,干燥器储存备用。玻璃器皿均经硝酸浸
泡,超纯水洗净待用。
标准储备液:Al,As,B,Ba,Cd,Co,Cu,Fe,Hg,
In,Mn,Pb,Sr,Zn 标准溶液均购于环境保护部标准
样品研究所。混合标准液:将各元素标准储备液用
1% 硝酸逐级稀释,配成混合标准液。所用试剂除
HNO3 为优级纯外,其余各试剂均为分析纯,水为超
纯水。
iCAP6300 型电感耦合等离子体原子发射光谱
仪(美国 Thermo 公司),MARS5 微波消解仪(美国
CEM 公司),Milli-QS 超纯水器(美国 Millipore 公
司)。
2 方法
2. 1 样品处理 称取制备的干燥蓝盆花样品粉末
样品 0. 508 1 g,置于 Xpress 型微波消解罐中,加入 8
mL HNO3。按程序升温进行微波消解,微波消解程
序见表 1。
表 1 微波消解程序
升温步骤
功率 /
W
升温时间 /
min
温度 /
℃
保持温度
时间 /min
1 800 5 120 2
2 1 600 10 180 18
消解完成后,冷却至室温,开罐转移至 50 mL 量
瓶中用 1%稀硝酸定容。
2. 2 测定条件 iCAP-6300 测定参数:射频功率
1. 150 kW,频率 27. 12 MHz,载气流量 12 L·min - 1,
辅助气流量 0. 5 L·min - 1,雾化器压力 0. 2 MPa,冲
洗泵速 50 r·min - 1;积分时间 30 s;样品测定次数 3
次;等离子观测方式:垂直观测。
2. 3 测定 在仪器最佳工作条件下,制作各元素
的校准曲线,根据校准曲线对各个样品进行测定。
每个试样与空白重复测定 3 次。
3 结果
3. 1 测定波长的选择 ICP-AES 法对每个元素的
测定都可以同时选择多条特征谱线,光谱仪具有同
步背景校正功能,实验中对每个元素选择 2 ~ 3 条
谱线进行测定,综合分析强度、干扰情况及稳定性,
选择干扰少,精密度好的分析线,结果见表 2。
3. 2 标准曲线制备 将待测元素的标准储备液用
1%稀硝酸稀释,配成一系列混合标准工作液
(STD1,STD2,STD3,STD4,STD5,STD6),在选定的仪
器操作条件下测定,仪器分析软件将自动进行背景
校正,以元素质量浓度(X)为横坐标、以发射光强度
(Y)为纵坐标,绘制工作曲线,测定结果见表 2。
结果表明,各元素在其相应质量浓度范围内线
性关系良好,相关系数在0. 998 8 ~ 0. 999 9,满足分
析测试要求。
3. 3 方法检测线和精密度 将待测样品溶液按照
2. 2 所选定的分析条件下进行测定并计算各元素检
出限(LOD),结果见表 3。
3. 4 方法准确度 为验证方法的准确性,对蓝盆花
中各种元素做加标回收试验,见表 4。结果表明,该
方法准确度高,符合测定要求。
3. 5 样品测定 将待测样品溶液按照 1. 3. 2 所选
定的分析条件进行测定。结果见表 5。
4 讨论
蓝盆花的主要功能是清热,清“协日”。临床上
常用于肺热,肝热,咽喉热等[1]。测定结果表明,蓝
盆花中含有 Sr,Zn,Cu,Fe,Mn 等多种人体必须的
微量元素,其中与炎症相关的 Zn,Fe,Mn 等微量元
素含量较高,Zn,Fe,Mn 具有明显的抗菌消炎作
用[10-12]。Zn 是许多酶的组成成分,能促进细胞的正
常分化,并参与调节机体的免疫功能。Fe 与血红蛋
·79·
苏琨,等:ICP-AES 法测定蒙药蓝盆花中的微量元素
表 2 蓝盆花中微量元素分析谱线及回归方程
元素 波长 / nm
STD1
/mg·L - 1
STD2
/mg·L - 1
STD3
/mg·L - 1
STD4
/mg·L - 1
STD5
/mg·L - 1
STD6
/mg·L - 1
线性回归方程 r
Al 167. 1 0 1 2 3 4 5 Y = 2. 19 × 102 X + 8. 45 0. 999 9
As 189. 0 0 0. 1 0. 2 0. 2 0. 4 0. 5 Y = 2. 33 × 103 X + 4. 59 0. 999 8
B 249. 8 0 1 2 3 4 5 Y = 2. 51 × 104 X + 1960 0. 999 9
Ba 455. 4 0 1 2 3 4 5 Y = 1. 11 × 106 X + 4962 0. 999 4
Cd 228. 8 0 1 2 3 4 5 Y = 4. 38 × 104 X + 33. 1 0. 999 9
Co 228. 6 0 1 2 3 4 5 Y = 2. 86 × 104 X - 17. 5 0. 999 8
Cu 324. 8 0 1 2 3 4 5 Y = 4. 71 × 104 X + 234. 0 0. 999 7
Fe 259. 9 0 1 2 3 4 5 Y = 2. 97 × 104 X + 233. 4 0. 999 8
Hg 184. 9 0 0. 1 0. 2 0. 3 0. 4 0. 5 Y = 1. 01 × 104 X - 14. 99 0. 998 8
In 230. 6 0 1 2 3 4 5 Y = 2. 34 × 103 X + 13. 85 0. 999 6
Mn 280. 3 0 1 2 3 4 5 Y = 2. 10 × 105 X + 151. 9 0. 999 7
Pb 220. 4 0 1 2 3 4 5 Y = 5. 51 × 103 X + 5. 06 0. 999 7
Sr 407. 8 0 1 2 3 4 5 Y = 1. 66 × 106 X + 950. 6 0. 999 5
Zn 213. 9 0 1 2 3 4 5 Y = 4. 52 × 104 X + 421. 4 0. 999 6
表 3 各种元素精密度和检出限的测定(n = 10)
元素
RSD
/%
LOD
/mg·L - 1
元素 RSD /%
LOD
/mg·L - 1
Al 1. 32 0. 006 6 Fe 1. 78 0. 000 6
As 4. 29 0. 001 5 Hg 0. 29 0. 000 3
B 2. 86 0. 002 4 In 1. 59 0. 003 9
Ba 1. 15 0. 000 6 Mn 0. 79 0. 000 3
Cd 0. 14 0. 000 3 Pb 0. 39 0. 001 5
Co 0. 45 0. 000 3 Sr 0. 84 0. 000 9
Cu 0. 83 0. 001 2 Zn 0. 13 0. 000 3
表 4 各种元素加标回收率测定
元素
测定值
/mg·L - 1
加标量
/mg·L - 1
加标试样
测定值
/mg·L - 1
回收率 /%
Al 1. 530 1 1. 5 3. 189 110. 6
As 0. 002 3 0. 01 0. 013 3 109. 8
B 0. 209 7 0. 2 0. 415 7 103. 0
Ba 0. 598 6 0. 5 1. 091 98. 5
Cd 0. 000 4 0. 01 0. 011 2 107. 2
Co 0. 000 8 0. 01 0. 011 6 108. 2
Cu 0. 047 2 0. 05 0. 096 7 99. 1
Fe 1. 317 1 1. 5 2. 750 96. 6
Hg 0. 006 0 0. 01 0. 015 7 96. 9
In 0. 006 6 0. 01 0. 016 4 98. 0
Mn 0. 150 7 0. 15 0. 299 5 99. 2
Pb 0. 003 9 0. 01 0. 013 9 100. 4
Sr 0. 008 9 0. 01 0. 019 1 102. 0
Zn 0. 205 7 0. 2 0. 398 1 96. 2
表 5 蓝盆花中微量元素测定(n = 3) μg·g - 1
元素 质量分数 元素 质量分数
Al 150. 570 8 Fe 129. 910 3
As 0. 226 3 Hg 0. 590 4
B 20. 635 7 In 0. 649 5
Ba 58. 905 7 Mn 14. 8298
Cd 0. 039 4 Pb 0. 383 8
Co 0. 078 7 Sr 76. 648 3
Cu 4. 644 8 Zn 20. 242 1
白的合成相关,还具有解毒和维护机体正常免疫功
能的作用,能增强中性粒细胞杀菌及吞噬功能[13]。
Mn 是超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)
的主要组成部分,是多种酶活性中心的组成成分,对
机体起保护作用,能增强生物的活力延缓衰老[14-15]。
另外 Sr 也是人体所必需的微量元素,人体中几乎所
有的组织都含有 Sr,Sr 与某些元素之间存在着协同、
拮抗作用,微妙地影响着心血管、神经、肌肉、细胞膜
的功能与结构[16],对机体起着重要作用。因此蒙药
蓝盆花清热,清“协日”功能可能与其所含上述微量
元素有关。
另外蓝盆花中对人体有害的 Al,Hg,Cd,Pb 等
元素的含量也相对较高,尤其以 Al 的含量较高,人
体摄入 Al 过量会引起神经系统损伤和老年痴呆
症[17],所以建议在临床使用中要注意用药剂量,并
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2011 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 17,No. 8
Apr.,2011
且尽可能尽量避免长期大剂量服用,以免 Al,Hg,
Cd,Pb 等有害元素在体内累积影响患者人体健康。
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[责任编辑 邹晓翠]
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