全 文 ：第 40 卷 第 7 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol． 40 No． 7
2012 年 7 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Jul． 2012
1)国家林业局公益性科研专题项目(200904045)、西南林业大
学校重点基金项目。
第一作者简介:马长乐，男，1976 年 6 月生，西南林业大学园林
学院，博士研究生。
通信作者:胥辉，西南林业大学林学院，教授。E－mail:zyxy213
@ 126． com。
收稿日期:2012 年 3 月 28 日。
责任编辑:任 俐。
ICP－OES法测定云南榧树不同部位矿质元素1)
马长乐 胥 辉 白 琼 覃家理 朱 勇
(西南林业大学，昆明，650224)
摘 要 为了解云南榧树不同部位矿质元素的质量分数，采用 HNO3 －HF－HClO4 湿法消解样品，电感耦合等
离子体发射光谱法(ICP－OES)测定了树皮、木质部和叶片中的 20 种矿质元素质量分数，结果表明:云南榧树不同
部位均富含矿质元素，其中 Ca、K、Mg、P、Na、Fe、Cr、Zn、Mn 等质量分数较高，与其药用价值具有相关性。另外，树
皮和叶含有害微量元素 Pb和 As，在进行药用时，应考虑其带来的风险。
关键词 电感耦合等离子体发射光谱法;云南榧树;矿质元素
分类号 Q684
Determination of Mineral Elements in Different Parts of Torreya yunnanensis by ICP－OES /Ma Changle，Xu Hui，
Bai Qiong，Qin Jiali，Zhu Yong(Southwest Forestry University，Kunming 650224，P． R． China)/ / Journal of Northeast
Forestry University． －2012，40(7)． －30 ～ 31，36
Torreya yunnanensis samples were digested by HNO3－HF－HClO4 method to study element contents in different parts
of T． yunnanensis． Twenty mineral elements in the bark，xylem and leaves of T． yunnanensis were determined by Induc-
tively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer (ICP－OES)． Results show that T． yunnanensis is rich in mineral el-
ements． The contents of Ca，K，Mg，P，Na，Fe，Cr，Zn，and Mn are high，which have some correlation with its drug
effect． However，harmful trace elements of Pb and As were detected in the bark and leaves of T． yunnanensis． The risk
should be considered for medical purposes．
Keywords ICP－OES;Torreya yunnanensis;Mineral elements
云南榧树(Torreya yunnanensis)属于红豆杉科
的榧树属，主要分布于云南西北部的丽江、维西、贡
山、中甸等地，是珍稀濒危物种，在我国，榧树属
(Torreya Arn．)植物均已被列为国家二级保护植
物［1－2］。近年来，科研人员从红豆杉科红豆杉属植
物及与之近缘的榧树属中分离得到的紫杉醇，其结
构独特，具有良好的抗癌活性，对榧树属植物化学成
分的分析与研究也引起了国内外学者的广泛关
注［3－4］。随着对红豆杉科植物紫杉醇成分的研究，
从榧树属种子、各种营养器官中分离提取黄酮、氨基
酸等化合物也有较多报道［5－8］。严睿文［9］曾对黄山
香榧种子中的 17 种元素进行了分析，目前还未见有
关云南榧树矿质元素的报道。
野生的榧树因其具有重要的药用价值而受到关
注［10］，其枝、叶、树皮在市场上都受到追捧，然而，中
药本身的药效和其中的矿质元素特别是微量元素的
质量分数具有一定的相关性，同时中药中本身存在
或受污染而使重金属质量分数超标是一个比较突出
的问题，以药材枝、叶、根、皮直接作为药用时还应当
充分考虑其中重金属带来的风险。而且云南榧树分
布地区矿产资源丰富，会对植物体内矿质元素质量
分数产生重要影响。文中通过对云南榧树树皮、木
质部和叶中的 20 种矿质元素进行测定分析，为云南
榧树的进一步开发与利用提供依据。
1 材料与方法
仪器及试剂:VISFA－MPX 型电感耦合等离子
体发射光谱仪(美国 Varian公司) (波长范围:175 ～
785 nm波长连续覆盖，完全无断点;焦距 0． 4 m，中
阶梯光栅刻度线 97． 4 线·mm－1;RF 发生器频率
40． 68 MHz;等离子体输出功率 700 ～ 1 700 W;等离
子体冷却气流量 0 ～ 22． 5 L·min－1 可调) ;电子天平
(AL204，梅特勒—托利多仪器有限公司) ;超纯水仪
(ELGA)。
硝酸等化学试剂均为分析纯，试验用水为超纯
水，Ca、K、Mg、P、Na、Fe、Cr、Al、Sr、Zn、Mn、B、Cu、
Pb、As、Se标准储备液(国家钢铁材料测试中心)质
量浓度均为 1 000 μg·mL－1。
样品消解:试验用样品于 2011 年 10 月份采自
云南省维西县，将叶片和剥下的树皮用去离子水清
洗干净，置于恒温烘箱内 80 ℃干燥至恒质量，用研
钵磨细备用。在电子天平上准确称取 0． 500 g 干燥
样品粉末于 PTFE烧杯内，加入 10 mL 硝酸，盖好盖
子后浸泡过夜，次日再向烧杯中加入 5 mL HNO3、2
mL H2O2 和 1 mL HF，控制电热板温度在 180 ℃条
件下消解 6 h，去盖，将溶液缓慢加热至全干。向残
渣中滴入 2 mL HClO4，缓慢加热至冒白烟以驱除多
余的 HF。稍冷，加入 2 mL硝酸，缓慢加热以溶解残
渣，最后，将溶液定量转移至 50 mL 容量瓶中，用
5%的 HNO3 定容
［11］。
标准工作溶液的配制:准确吸取 5． 0 mL质量浓
度为 1 000 μg·mL－1 的各元素标准储备溶液，用
5% HNO3 稀释至 50 mL，混匀，配制成质量浓度为
100 μg·mL－1 的 Ca、K、Mg、P、Na、Fe、Cr、Al、Sr、Zn、
Mn、B、Cu、Pb、As、Se标准使用溶液，然后，根据需要
逐级稀释成各种金属元素相应质量浓度，作为标准
工作溶液系列。
仪器工作条件:电感耦合等离子体发射光谱仪
的工作参数分别为，功率 1． 2 kW、等离子气流量 15
L·min－1、辅助气流量 1． 5 L·min－1、雾化器压力
200 kPa、一次读数时间 10 s、仪器稳定延时 10 s、进
样延时 15 s、泵速 15 r·min－1、清洗时间 10 s。
2 结果与分析
2． 1 分析谱线的选择
本试验中每个元素都选取 2 ～ 3 条特征谱线进
行测定，综合分析强度、相互干扰情况等因素，最终
选择了谱线干扰小、精密度好的适合云南榧树样品
分析的分析谱线，各元素的分析谱线见表 1。
表 1 各元素的 ICP－OES分析谱线
元素 分析谱线 元素 分析谱线
Ca 396． 847 Mn 257． 610
K 769． 897 B 249． 772
Mg 280． 270 Cu 324． 754
P 213． 618 Pb 220． 353
Na 589． 592 As 188． 980
Fe 238． 204 Se 196． 026
Cr 267． 716 Cd 214． 439
Al 396． 152 Co 238． 892
Sr 421． 552 Ge 209． 426
Zn 213． 857 Si 288． 158
2． 2 校准曲线的回归方程及相关系数
以标准系列溶液进样 3 次，以平均发射强度对
质量浓度作图得到校准曲线的回归方程及相关系
数，结果表明，在一定的质量浓度范围内，各元素质
量浓度与其发射强度呈良好的线性关系。线性回归
方程及相关系数见表 2。
2． 3 云南榧树不同部位矿质元素测定结果
云南榧树树皮、木质部、叶片经 HNO3 － HF －
HClO4 湿法消解后，采用 ICP －OES 测定其中的 20
种矿质元素，不同部位各元素平均质量分数见表 3。
如表 3 所示，云南榧树树皮中未检测到 Cd、Co、Ge、
Si 4 种元素，其他 16 种矿质元素的质量分数由高到
低的顺序为:Ca、K、Mg、P、Na、Fe、Cr、Al、Sr、Zn、Mn、
B、Cu、Pb、As、Se;榧树木质部中未检测到 As、Cd、
Co、Ge、Se、Si 6 种元素，其他 14 种矿质元素的质量
分数由高到低的顺序为:Ca、K、Na、P、Mg、Cr、Fe、
Zn、Al、Cu、B、Pb、Mn、Sr;云南榧树叶片中未检测到
Cd、Co、Ge、Si 4 种元素，其他 16 种矿质元素的质量
分数由高到低的顺序为:K、Ca、Mg、P、Fe、Na、Al、
Cr、Zn、Mn、Sr、B、Cu、Pb、As、Se。
表 2 各元素校准曲线回归方程及相关系数
元素 回归方程 相关系数
Ca y=1 155 320． 00x+1 895 380． 00 1． 000 000
K y=58 005． 80x+10 942． 30 1． 000 000
Mg y=63 327． 70x+68 152． 90 1． 000 000
P y=581． 06x+5． 56 1． 000 000
Na y=258 852． 00x+43 023． 20 1． 000 000
Fe y=21 433． 70x+8 501． 51 0． 999 967
Cr y=19 457． 00x+1 360． 71 0． 999 994
Al y=19 314． 00x+4 556． 24 0． 999 977
Sr y=1 527 730． 00x+121 418． 00 0． 999 887
Zn y=14 680． 60x+600． 15 0． 999 990
Mn y=129 077． 00x+3 566． 53 0． 999 991
B y=11 150． 30x+1 884． 49 0． 999 996
Cu y=15 529． 50x+783． 17 0． 999 969
Pb y=1 505． 63x+40． 19 0． 999 990
As y=267． 23x+1． 53 1． 000 000
Se y=213． 04x+1． 62 0． 999 999
Cd y=17 267． 70x+272． 81 0． 999 996
Co y=7 951． 71x+147． 97 0． 999 994
Ge y=268． 75x+2． 92 1． 000 000
Si y=1 267． 60x+3 698． 17 0． 999 627
表 3 云南榧树不同部位矿质元素质量分数
部位
矿质元素质量分数 /μg·g－1
Ca K Mg P Na Fe Cr Al Sr Zn Mn B Cu Pb As Se Cd Co Ge Si
树 皮 8 822． 0 6 612． 4 1 466． 50 1 040． 60 402． 23 210． 47 141． 33 127． 92 34． 612 0 34． 211 30． 953 0 28． 667 0 14． 486 0 7． 468 6 1． 126 5 1． 007 5 0 0 0 0
木质部 4 991． 6 2 045． 8 354． 98 372． 89 429． 93 141． 15 147． 59 62． 423 2． 412 6 63． 874 4． 253 1 6． 344 9 12． 458 0 5． 139 1 0 0 0 0 0 0
叶 8 966． 3 10 169． 0 2 678． 70 1 127． 60 242． 49 250． 46 137． 28 156． 65 38． 651 0 66． 945 40． 625 0 20． 798 0 9． 109 3 5． 351 3 1． 794 9 0． 654 6 0 0 0 0
3 结论与讨论
本试验建立了湿法消解－ICP－OES 法测定云南
榧树不同部位的矿质元素的方法，其方法简便、快
速、结果精确度高。检测结果显示，云南榧树树皮、
木质部和叶均富含矿质元素，其中常量元素 Ca、K、
Mg、P、Na等质量分数在树皮、木质部和叶片中均较
高，和黄山香榧中的报道结果基本一致［9］。常量元
素均为人体必需元素，在维持细胞渗透压平衡、形成
骨骼支撑组织、调节体液 pH值等方面(下转 36 页)
13第 7 期 马长乐等:ICP－OES法测定云南榧树不同部位矿质元素
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
(上接 31 页)具有重要的生理作用。
云南榧树树皮、木质部和叶还富含人体所必需
的微量元素，如 Fe、Cr、Zn、Mn、Cu、Se，但是在云南
榧树树皮、木质部和叶片中，这 6 种微量元素的质量
分数不同，树皮和叶片中 6 种元素质量分数由高到
低的顺序为 Fe、Cr、Zn、Mn、Cu、Se，木质部中不含
Se，其他 5 种元素质量分数由高到低的顺序为 Cr、
Fe、Zn、Cu、Mn。铁(Fe)是构成血红蛋白、肌红蛋
白、细胞色素及过氧化氢酶的重要成分，缺乏时会出
现贫血，可造成各种器官的生理异常及生理变异;铬
(Cr)可促进胰岛素的调节和参与糖、脂代谢;人体
锌(Zn)营养状况与脑功能有关，锌与 200 多种酶的
结构与功能密切相关;锰(Mn)是丙酮酸脱羧酶的组
成成分，参与体内氧化还原过程，也是许多酶系统的
重要活化剂，参与蛋白质与核酸的合成，促进生长发
育。铜(Cu)与血红素合成、结缔组织代谢等相关;
硒(Se)可提高机体免疫力，增强机体的抗癌能
力［12］。这些微量元素和榧树的药用价值具有一定
的相关性。
在云南榧树树皮和叶中同时检测到了有害微量
元素铅(Pb)和砷(As)的存在。农业上广泛使用含
砷化合物作为农药，用来杀虫、除莠和进行种子消
毒。据报道，榧树具有抗虫驱蚊等特性［13］，可能和
其中含有的砷有关。而且砷也是一种致癌物，可引
发体内脂质过氧化增强，诱导细胞凋亡并导致基因
突变。有害微量元素铅可对造血系统和神经系统造
成损伤，特别是对儿童的生长发育和智力发育造成
严重的影响［12］，因此，在利用云南榧树树皮和叶进
行药用时，应考虑其带来的风险。
本试验采用湿法消解－ICP－OES 法测定了云南
榧树不同部位的 20 种矿质元素，该试验结果不仅为
其他木本植物样品中矿质元素的测定提供了借鉴作
用，也为云南榧树的进一步开发与利用提供了理论
依据。
致谢:感谢西南林业大学大型设备共享平台提
供电感耦合等离子体发射光谱仪支持。
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63 东 北 林 业 大 学 学 报 第 40 卷