全 文 ：第３　６卷，第５期　 　　　　　　　　　　　光 谱 学 与 光 谱 分 析 Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．５，ｐｐ１４６８－１４７２
２　０　１　６年５月　　　　　　　　　　　 　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　 Ｍａｙ，２０１６ 　
珍稀濒危植物桫椤中无机组成元素的研究
江　波１，唐莉娟２，黄建华３＊
１．长江师范学院生命科学与技术学院，重庆　４０８１００
２．桂林市公安局刑侦支队，广西 桂林　５４１２１３
３．湖南中医药大学药学院，湖南 长沙　４１０２０８
摘　要　建立测定珍稀濒危植物桫椤中无机组成元素含量的分析方法。通过闭密微波消解对桫椤样品进行
处理，采用电感耦合等离子体发射光谱（ＩＣＰ－ＯＥＳ）法测定其中的 Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ等６个常量元素，
采用电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ－ＭＳ）法测定了其中的Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ等１０个微
量元素。优化并确定了仪器的最佳工作条件，通过在样品溶液中添加低浓度盐酸确保了待测元素Ｈｇ在样品
溶液中的稳定性，采用多谱拟合（ＭＳＦ）技术消除了ＩＣＰ－ＯＥＳ测定过程中的光谱干扰，采用动态反应池
（ＤＲＣ）技术校正了ＩＣＰ－ＭＳ测定过程中的质谱干扰。在选定的工作条件下，各元素标准曲线线性关系良好，
方法的检出限在１．８７ｎｇ·Ｌ－１～１２．３１μｇ·Ｌ
－１之间。采用本法对标准物质 ＮＩＳＴ　ＳＲＭ１４５７（桃叶）进行测
定，分析结果与标准物质所提供的参考值基本一致。两种桫椤样品的分析结果显示，桫椤叶中元素Ｎａ，Ｍｇ，
Ｋ，Ｃａ，Ａｌ，Ｐ的含量较高，而元素Ｋ的含量最高，表明桫椤对元素 Ｋ具有很强的富集能力。元素 Ｖ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ含量较低，桫椤叶中重金属元素Ｎｉ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ的含量极低，表明桫椤的野外生态环境良
好。该方法具有操作简单、分析速度快、准确性和精密度好等特点，可为珍稀濒危植物桫椤中无机组成元素
含量的检测提供科学依据。
关键词　桫椤；无机组成元素；电感耦合等离子体发射光谱；电感耦合等离子体质谱
中图分类号：Ｏ６５７．３　　文献标识码：Ａ　　　ＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０５９３（２０１６）０５－１４６８－０５
　收稿日期：２０１４－１２－１６，修订日期：２０１５－０３－２１
　基金项目：国家自然科学基金项目（２１０７５１３８）；教育部“春晖计划”项目（Ｚ２０１１１１４６）；重庆市教委科学技术研究项目（ＫＪ１２１３１４）资助
　作者简介：江　波，１９７４年生，长江师范学院生命科学与技术学院讲师　　ｅ－ｍａｉｌ：ｊｂｌｍｚ７４＠１２６．ｃｏｍ
＊通讯联系人　　ｅ－ｍａｉｌ：ｊｈｈｕａｎｇ８５＠１６３．ｃｏｍ
引　言
　　桫椤（Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　ｓｐｉｎｕｌｏｓａ（Ｗａｌ．ｅｘ　Ｈｏｏｋ．）Ｒ．Ｍ．
Ｔｒｙｏｎ）又称树蕨，为桫椤科桫椤属的大型木本蕨类植物，是
侏罗纪时期与恐龙同代的一种珍稀孑遗植物，是世界上最古
老的活化石和目前仅存的几种珍稀蕨类植物之一，它对研究
古气候与植物起源、进化和植物地理区系具有重要价值［１］。
目前，有关桫椤的研究主要局限于其种群分布、生态环境、
栽培繁殖技术以及生物化学活性等方面［２－４］，对桫椤中无机
组成元素的研究较少。作为一种与恐龙化石并存的珍稀蕨类
植物，桫椤受其生长的土壤、水以及周边环境的影响，其所
吸取的无机元素的种类和含量均存在较大差异。确定桫椤中
无机元素的组成及分布，对于保护桫椤的种质资源，积极开
发其药用价值及其他多种用途，了解其物种形成和地理分
布，均具有十分重要意义。
植物中无机元素的分析方法有 Ｘ射线荧光光谱（ＸＲＦ）
法［５］、原子吸收光谱（ＡＡＳ）法［６］、电感耦合等离子体发射光
谱（ＩＣＰ－ＯＥＳ）法［７］、中子活化分析（ＮＡＡ）法［８］、电感耦合等
离子体质谱（ＩＣＰ－ＭＳ）法，其中将等离子体（ＩＣＰ）作为样品的
离子化和原子化光源的ＩＣＰ－ＯＥＳ法和ＩＣＰ－ＭＳ法具有样品
处理简单、分析速度快、线性范围宽、检出限低、灵敏度和
准确度高等特点，已成为无机元素分析中应用范围最广的分
析方法［９－１１］。采用ＩＣＰ－ＭＳ法测定微量元素优势明显，但对
于常量元素的分析，需对样品进行高倍率地稀释，鉴于ＩＣＰ－
ＯＥＳ法比ＩＣＰ－ＭＳ法具有更好的耐盐性，本文针对桫椤中
Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ等６个常量元素采用ＩＣＰ－ＯＥＳ法进
行测定，而对于桫椤中 Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，
Ｈｇ，Ｐｂ等１０个微量元素则采用ＩＣＰ－ＭＳ法进行测定，分别
应用多谱拟合（ＭＳＦ）技术和动态反应池（ＤＲＣ）技术校正了测
定过程中的光谱干扰和质谱干扰，实现了珍稀濒危植物桫椤
中１６种无机组成元素的快速准确分析。
１　实验部分
１．１　材料与仪器
实验采用光谱仪为 Ｏｐｔｉｍａ　２１００ＤＶ仪（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公
司，美 国），质 谱 仪 为 ＳＣＩＥＸ　ＥＬＡＮ　ＤＲＣ　ＩＣＰ－ＭＳ 仪
（ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司，美国），样品处理采用 ＭＡＲＳ－Ｘ高通量
微波消解系统（ＣＥＭ 公司，美国），Ｍｉｌｉ－Ｑ超纯水机（Ｍｉｌｉ－
ｐｏｒｅ公司，美国）。
标准储备溶液：１　０００μｇ·ｍＬ
－１的Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｋ，
Ｃａ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ单元素标准
溶液（国家标准物质研究中心提供）；内标溶液：１　０００μｇ·
ｍＬ－１的Ｓｃ，Ｙ，Ｉｎ，Ｂｉ元素标准溶液（国家标准物质研究中
心提供）；质谱调谐溶液：１０μｇ·Ｌ
－１的 Ｍｇ，Ｉｎ，Ｂａ，Ｃｅ，Ｕ
元素标准溶液（美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司提供）；ＨＮＯ３，ＨＦ，
ＨＣｌ均为优级纯。实验用水为电阻率大于１８．２ＭΩ·ｃｍ的
超纯水，所用实验器皿均采用２０％的 ＨＮＯ３（φ）浸泡２４ｈ，
用超纯水冲洗５次后在１０５℃烘箱中烘干备用。
两种桫椤样品均采集于武陵山区，取新鲜桫椤叶为检测
样本，样品装入真空袋低温运回实验室，置于４℃冰箱中保
存，以备样品处理。
１．２　样品处理
将采集的桫椤叶用超纯水洗净，沥干水分于９０℃烘箱
中烘８ｈ，取出冷却后粉碎过２００目尼龙筛。准确称取粉碎样
品０．５００　０ｇ于微波消解罐内，依次加入２ｍＬ　ＨＮＯ３，１ｍＬ
ＨＦ，０．５ｍＬ　ＨＣｌ，室温预消解１５ｍｉｎ后盖上内盖置入微波
消解系统内分两步升温模式消解。步骤一：温度１２０℃，爬
升时间５ｍｉｎ，保持３ｍｉｎ；步骤二：温度１８０℃，爬升时间８
ｍｉｎ，保持８ｍｉｎ。消解完毕，取出冷却至室温，转移至１００
ｍＬ烧杯中于１７０ ℃电热板上赶酸，冷却后加入 １ ｍＬ
ＨＮＯ３，用超纯水转移至１００ｍＬ容量瓶中定容，待测。
１．３　仪器工作参数
ＩＣＰ－ＯＥＳ工作参数：射频功率，１　２５０Ｗ；等离子气流
量，１４．５Ｌ·ｍｉｎ－１；雾化气流量，０．８Ｌ·ｍｉｎ－１；辅助流量，
０．２Ｌ·ｍｉｎ－１；蠕动泵泵速，１．５ｍＬ·ｍｉｎ－１；观测高度，１５
ｍｍ；溶液提升量，１．５ｍＬ·ｍｉｎ－１；波长选择，Ｎａ　５８９．５９２
ｎｍ，Ｍｇ　２７９．０７７ｎｍ，Ａｌ　３９６．１５２ｎｍ，Ｐ　２１３．６１８ｎｍ，Ｋ
７６６．５１４ｎｍ，Ｃａ　３１７．９３３ｎｍ。
ＩＣＰ－ＭＳ工作参数：射频功率，１　５００Ｗ；冷却气流速，
１５Ｌ·ｍｉｎ－１；载气流速，０．９５Ｌ·ｍｉｎ－１；辅助气流速，１．２
Ｌ·ｍｉｎ－１；进样锥，Ｐｔ锥；截取锥，Ｐｔ锥；溶液提升量，１
ｍＬ·ｍｉｎ－１；同位素选择，５１　Ｖ，５２　Ｃｒ，５５　Ｍｎ，５６　Ｆｅ，６０　Ｎｉ，
６３　Ｃｕ，６４Ｚｎ，１１１　Ｃｄ，２０２　Ｈｇ，２０６Ｐｂ。
２　结果与讨论
２．１　样品处理
植物样品的消解最常见的消解酸为 ＨＮＯ３，当样品消解
不完全时，常常补充 Ｈ２Ｏ２ 组成 ＨＮＯ３＋Ｈ２Ｏ２ 混合酸进行
消解。本实验分别采用 ＨＮＯ３ 和 ＨＮＯ３＋Ｈ２Ｏ２ 为消解体系
处理标准物质ＮＩＳＴ　ＳＲＭ１４５７（桃叶），表１表明，两种酸消
解体系中元素Ａｌ和 Ｈｇ的测定结果与参考值相比较明显偏
低。
表１　酸消解体系对测定结果的影响
Ｔａｂｌｅ　１　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ
元素
测定值／（μｇ·ｇ－１）
ＨＮＯ３消解体系 ＨＮＯ３＋Ｈ２Ｏ２消解体系 ＨＮＯ３＋ＨＦ＋ＨＣｌ消解体系
参考值
／（μｇ·ｇ－１）
Ｎａ　 ２２．５７±１．１５　 ２３．６２±０．９１　 ２３．１０±０．８５　 ２４±２
Ｍｇ　 ４．１８±０．１３＊ ４．３５±０．２２＊ ４．３８±０．０９＊ ４．３２±０．０８＊
Ａｌ　 １８７．４８±５．０７　 １９８．１４±３．７５　 ２５１．２０±６．３８　 ２４９±８
Ｐ　 １．４１±０．０６＊ １．３３±０．０５＊ １．３５±０．０２＊ １．３７±０．０７＊
Ｋ　 ２３．７２±０．５４＊ ２５．０１±０．２２＊ ２３．９７±０．２６＊ ２４．３±０．３＊
Ｃａ　 １５．６８±０．３３＊ １５．３７±０．２９＊ １５．５３±０．１４＊ １５．６±０．２＊
Ｖ　 ０．３５±０．０２　 ０．３８±０．０４　 ０．３６±０．０１　 ０．３７±０．０３
Ｃｒ　 ３６７．４５±７．２６　 ３５１．１９±１１．０８　 ３４８．７２±７．４９　 ３６０±１９
Ｍｎ　 ９６．３２±３．４４　 １００．６５±２．４１　 ９７．１８±３．０６　 ９８±３
Ｆｅ　 ２２５．３０±８．７１　 ２０８．５０±５．９２　 ２１１．０２±６．５５　 ２１８±１４
Ｎｉ　 ０．６２±０．０５　 ０．７１±０．０６　 ０．７７±０．０３　 ０．６９±０．０９
Ｃｕ　 ４．０１±０．２７　 ３．９３±０．０８　 ３．８５±０．１０　 ３．７±０．４
Ｚｎ　 １７．６±０．５５　 １８．６±０．４３　 １８．１±０．３５　 １７．９±０．４
Ｃｄ　 ０．０２３±０．００３　 ０．０２９±０．００２　 ０．０２５±０．００３　 ０．０２６±０．００３
Ｈｇ　 ０．０１９±０．００２　 ０．０１７±０．００１　 ０．０２９±０．００１　 ０．０３１±０．００７
Ｐｂ　 ０．８４±０．０３　 ０．９１±０．０５　 ０．８３±０．０２　 ０．８７±０．０３
　　“＊”：ｍｇ·ｇ－１
　　元素Ａｌ在植物中部分以硅铝酸盐的形式存在［１２］，当Ａｌ 包藏在硅酸盐晶格中时，采用 ＨＮＯ３ 和 Ｈ２Ｏ２ 均不能将其释
９６４１第５期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　光谱学与光谱分析
放出来，从而导致元素Ａｌ的测定结果偏低，使用ＨＦ能较好
地消解硅铝酸盐，将元素Ａｌ从晶格中释放出来［１３］。元素Ｈｇ
在植物中含量低，稳定性差，在ＩＣＰ－ＭＳ分析中，为消除 Ｈｇ
的记忆效应，通常采用加入元素 Ａｕ的方法来增加汞的稳定
性，但同时也会导致 Ｈｇ的灵敏度下降，而元素 Ｈｇ在氯化
物基质中能稳定存在，且多数金属元素在氯化物基质中更易
溶解或在化学上更加稳定，因此，在样品消解过程中加入低
浓度的 ＨＣｌ有利于大多数元素的测定，而由于 ＨＣｌ的使用
所带入的Ｃｌ形成的多原子质谱干扰则可以通过ＤＲＣ技术消
除。本实验最终确定以ＨＮＯ３＋ＨＦ＋ＨＣｌ为消解液，表１分
析结果显示，采用此消解体系，所有元素测定结果均与标准
样品所提供的参考值一致。
２．２　干扰及校正
在ＩＣＰ－ＯＥＳ分析过程中存在的干扰主要表现为元素 Ａｌ
和Ｐ的光谱干扰，在Ａｌ　３９６．１５２ｎｍ的右侧存在Ｃａ　３９６．８４７
ｎｍ线翼重叠，在Ｐ　２１３．６１８ｎｍ左侧存在Ｃｕ　２１３．５９７ｎｍ的
重叠干扰。本实验利用多组分图谱拟合（ＭＳＦ）技术进行准确
校正。分别对空白溶液、待测元素溶液及干扰元素溶液进行
测定，在一定波长范围内利用化学计量学和多元线性回归算
法，通过所建立的数学模型将待测谱线从干扰谱线和背景中
剥离出来，得到单纯的分析谱线，提高了信噪比，改善了检
出限，消除了ＩＣＰ－ＯＥＳ分析中的光谱干扰。
对于微量元素的测定，由于本实验大部分待测元素属于
中质量数元素，在样品处理过程中混合消解酸的使用导致
ＩＣＰ－ＭＳ分析中质谱干扰变得非常复杂，本实验采用ＤＲＣ技
术通过向ＤＲＣ内引入ＣＨ４ 气体进行校正，比较了１μｇ·
Ｌ－１的混合标准溶液在校正前后背景等效浓度（ＢＥＣ）以及相
对标准偏差（ＲＳＤ，ｎ＝１１）的变化情况，结果见表２。
表２　主要质谱干扰及ＤＲＣ参数
Ｔａｂｌｅ　２　Ｍａｉｎ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ＤＲＣ
同位素 主要质谱干扰 ＲＰｑ　 ＣＨ４流量／ｍＬ·ｍｉｎ－１） ＢＥＣ／（ｎｇ·Ｌ－１） ＲＳＤ／％
５１　Ｖ　 ３５Ｃｌ　１６　Ｏ，３７Ｃｌ　１４　Ｎ，３２Ｓ１８　Ｏ１　Ｈ，３６　Ａｒ　１４　Ｎ１　Ｈ
０．２５
０．４５
０．００
０．６０
１　１３０．１８
５．３１
２２．７５
１．６８
５２Ｃｒ　 ４０　Ａｒ　１２Ｃ，４０Ｃａ　１２Ｃ，３６　Ａｒ　１６　Ｏ
０．２５
０．７５
０．００
０．６０
１　５３２．６８
３０．２７
１８．９１
２．０５
５５　Ｍｎ　 ４０　Ａｒ　１４　Ｎ１　Ｈ，４０　Ａｒ　１５　Ｎ，３７Ｃｌ　１８　Ｏ，３８　Ａｒ　１７　Ｏ
０．２５
０．４５
０．００
０．６０
５２６．３９
９．７０
９．２７
１．２６
５６Ｆｅ　 ４０　Ａｒ　１６　Ｏ，４０Ｃａ　１６　Ｏ，３８　Ａｒ　１８　Ｏ
０．２５
０．５５
０．００
０．６０
２　６１３．５５
１５．７３
２２．３０
１．９０
６０　Ｎｉ　 ４４Ｃａ　１６　Ｏ，２３　Ｎａ　３７Ｃｌ
０．２５
０．４５
０．００
０．６０
６７２．１８
２７．３９
２０．７１
２．８４
６３Ｃｕ　２３　Ｎａ　４０　Ａｒ，４７　Ｔｉ　１６　Ｏ，３６　Ａｒ　２７　Ａｌ，４６　Ｔｉ　１６　Ｏ１　Ｈ，３１Ｐ１６　Ｏ２
０．２５
０．４５
０．００
０．６０
１　３５７．８２
３８．２１
１３．０７
１．６７
６４Ｚｎ　 ３２Ｓ２，４０　Ａｒ　６４　Ｍｇ，３２Ｓ１６　Ｏ２，４８　Ｔｉ　１６　Ｏ，４７　Ｔｉ　１６　Ｏ１　Ｈ
０．２５
０．４５
０．００
０．６０
１　７５８．２３
８５．０２
２９．３６
１．８８
　　从表２可以看出，采用ＤＲＣ技术显著降低了待测元素
的ＢＥＣ和检出限，改善了测量精密度，表明质谱干扰得到了
校正。元素Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ受质谱干扰的程度较轻，实验选用
普通模式进行测定。
图１　内标元素的校正效果
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ
　　在等离子体中，样品和标样的组成不同会引起进样速率
的差异，影响待测元素的传输效率和离子化产率，内标元素
可以对二者的粘度效应与等离子体效应进行补偿。本实验在
ＩＣＰ－ＯＥＳ分析中选用５μｇ·ｍＬ
－１的Ｙ为内标元素，在ＩＣＰ－
ＭＳ分析中选用１μｇ·ｍＬ
－１的Ｓｃ，Ｙ，Ｉｎ，Ｂｉ为内标元素，
内标元素的校正效果见图１。加入内标元素后，所有待测元
素的加标回收率均在９０％～１１０％范围内，相对标准偏差
（ＲＳＤ，ｎ＝６）均小于５％，内标元素的校正效果明显。
２．３　校准曲线及检出限
分别配制０．００，５．００，１０．００，２０．００，５０．００ｍｇ·Ｌ－１的
Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ系列标准溶液，０．００，０．５０，１．００，
２．００，５．００ｍｇ·Ｌ－１的Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ的系列标准
溶液，０．００，５．５０，２０．００，５０．００，２００．００μｇ·Ｌ
－１的 Ｎｉ，
Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ的系列标准溶液，在拟定的实验条件下分别采
用ＩＣＰ－ＯＥＳ法和ＩＣＰ－ＭＳ法进行测定，绘制各待测元素的工
作曲线。在选定的实验条件下，取试剂空白溶液进行１１次测
定结果的３倍标准偏差为方法的检出限。结果见表３，各元
０７４１ 光谱学与光谱分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第３６卷
素工作曲线的线性相关系数均大于０．９９９　５，线性关系良好，
检出限在１．８７ｎｇ·Ｌ－１～１２．３１μｇ·Ｌ
－１之间，满足样品中
常量元素和微量元素的分析要求。
表３　标准曲线的线性参数以及方法的检出限
Ｔａｂｌｅ　３　Ｌｉｎｅａｒ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ
元素 线性范围／（μｇ·Ｌ－１） Ｒ２ 检出限／（ｎｇ·Ｌ－１） 元素 线性范围／（μｇ·Ｌ－１） Ｒ２ 检出限／（ｎｇ·Ｌ－１）
Ｎａ　 ０～５０　０００．００　 ０．９９９　６　 １２．１３＊ Ｍｎ　 ０～２００．００　 ０．９９９　８　 ３．８５
Ｍｇ　 ０～５０　０００．００　 ０．９９９　９　 ４．１６＊ Ｆｅ　 ０～２００．００　 １．０００　０　 ９．７８
Ａｌ　 ０～５０　０００．００　 ０．９９９　７　 ２．５９＊ Ｎｉ　 ０～２００．００　 ０．９９９　９　 １６．４０
Ｐ　 ０～５０　０００．００　 ０．９９９　６　 ５．８３＊ Ｃｕ　 ０～２００．００　 ０．９９９　９　 ２９．６３
Ｋ　 ０～５００　００．００　 ０．９９９　８　 ３．９１＊ Ｚｎ　 ０～２００．００　 ０．９９９　７　 ２１．３４
Ｃａ　 ０～５０　０００．００　 ０．９９９　７　 ４．６４＊ Ｃｄ　 ０～２００．００　 １．０００　０　 ６．２０
Ｖ　 ０～２００．００　 １．０００　０　 １．８７ Ｈｇ　 ０～２００．００　 １．０００　０　 ７．８３
Ｃｒ　 ０～２００．００　 ０．９９９　９　 １３．６６ Ｐｂ　 ０～２００．００　 ０．９９９　９　 ４．９５
　　“＊”：μｇ·Ｌ－１
表４　样品分析结果
Ｔａｂｌｅ　４　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｓａｍｐｌｅｓ（μｇ·ｇ－１）
元素 样品１ 样品２ 元素 样品１ 样品２
Ｎａ　 １．２７＊ ０．９３＊ Ｍｎ　 １０５．３１　 ７８．２５
Ｍｇ　 ２．１９＊ ３．０２＊ Ｆｅ　 ４３．１６　 １６．８３
Ａｌ　 １．０６＊ １．４５＊ Ｎｉ　 ０．５９　 ０．２８
Ｐ　 ０．８８＊ １．１８ Ｃｕ　 ４．１５　 ３．７０
Ｋ　 １７．５３＊ １２．６０＊ Ｚｎ　 ３２．２１　 ４６．９６
Ｃａ　 ４．６６＊ ０．７８＊ Ｃｄ　 ０．０６４　 ０．０３３
Ｖ　 ０．５８　 ０．３６ Ｈｇ　 ０．０３７　 ０．０２１
Ｃｒ　 ７．２０　 ４．３３ Ｐｂ　 ０．２２　 ０．１５
　　“＊”：ｍｇ·ｇ－１
　　应用上述条件和方法对采自武陵山区两种桫椤叶（样品
１、样品２）进行分析，每种样品重复测定１１次，表４结果显
示，两种桫椤叶中１６个无机元素的质量分布差异较大。桫椤
叶中元素Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ，Ａｌ，Ｐ的含量较高，而元素Ｋ的
含量最高，表明桫椤对元素 Ｋ具有很强的富集能力。元素
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ含量较低，其中，
桫椤叶中重金属元素 Ｎｉ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ的含量极低，这与桫
椤的野外生态环境有关。值得关注是，与其他蕨类植物相比
较，桫椤叶中金属元素Ｆｅ的含量很低，表明桫椤对元素Ｆｅ
的需求量和富集能力较低。
３　结　论
　　采用微波消解法对珍稀濒危植物桫椤样品进行消解，利
用ＩＣＰ－ＯＥＳ法和ＩＣＰ－ＭＳ法可以准确测定其中的 Ｎａ，Ｍｇ，
Ａｌ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ，Ｐｂ等
１６个无机元素。以 ＨＮＯ３＋ＨＦ＋ＨＣｌ为消解体系可完全释
放样品中的Ａｌ元素，稳定样品中的 Ｈｇ元素。对于实验过程
中的光谱干扰和质谱干扰，本实验采用 ＭＳＦ技术和ＤＲＣ技
术进行了校正，并通过加入内标元素消除了基体干扰。方法
实现了珍稀濒危植物桫椤样品多个无机元素的准确测定，为
展开桫椤中无机元素的生物效应和作用机理研究提供了分析
手段。
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
［１］　ＳＯＮＧ　Ｐｉｎｇ，ＨＯＮＧ　Ｗｅｉ，ＷＵ　Ｃｈｅｎｇ－ｚｈｅｎ，ｅｔ　ａｌ（宋　萍，洪　伟，吴承祯，等）．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｅｃｏｌｏｇｙ（应用生态学报），
２００８，１９（１２）：２５７７．
［２］　Ａｒａｉ　Ｙ，Ｋｏｉｄｅ　Ｎ，Ｏｈｋｉ　Ｆ，ｅｔ　ａｌ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ　＆Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ　Ｂｕｌｅｔｉｎ，１９９４，４２（２）：２２８．
［３］　Ｚｈｏｕ　Ｙ，Ｃｈｅｎ　Ｇ　Ｐ，Ｗａｎｇ　Ｔ．Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｆｅｒｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２００８，９８（１）：４２．
［４］　Ｓｕ　Ｙ　Ｊ，Ｗａｎｇ　Ｔ，Ｚｈｅｎｇ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００５，３４（２）：３２３．
［５］　Ｔｅｒｚａｎｏ　Ｒ，Ｃｈａｍｉ　Ｚ　Ａ，Ｖｅｋｅｍａｎｓ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００８，５６（９）：３２２２．
［６］　Ｍａｌｉｋ　Ｊ，Ｆｒａｎｋｏｖａ　Ａ，Ｄｒａｂｅｋ　Ｏ，ｅｔ　ａｌ．Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１３，１３９（１－４）：７２８．
［７］　Ｍｉｋｕｌａ　Ｂ，Ｐｕｚｉｏ　Ｂ．Ｔａｌａｎｔａ，２００７，２７（１）：１３６．
［８］　Ｃａｎｉｏｎ　Ｂ，Ｌａｎｄｓｂｅｒｇｅｒ　Ｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒａｄｉｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１３，２９６（１）：３１５．
［９］　Ｎｏｏｋａｂｋａｅｗ　Ｓ，Ｒａｎｇｋａｄｉｌｏｋ　Ｎ，Ｍａｈｉｄｏｌ　Ｃ，ｅｔ　ａｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１３，６１（２８）：６９９１．
［１０］　Ｖｅｒｂｏｋｅｔ　Ｐ　Ｅ，Ｂｏｒｏｖｉｎｓｋａｙａ　Ｏ，Ｍｅｙｅｒ　Ｎ，ｅｔ　ａｌ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１４，８６（１２）：６０１２．
［１１］　Ｎｉｅ　Ｘｉｄｕ，Ｆｕ　Ｌｉａｎｇ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｌｅｔｔｅｒ，２０１３，４６（３）：４８８．
［１２］　Ｂｒｏｗｎｅ　Ｂ　Ａ，Ｄｒｉｓｃｏｌ　Ｃ　Ｔ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９２，２５６：１８８７．
［１３］　ＣＨＥＮ　Ｊｉａｎｇ，ＺＨＥＮＧ　Ｊｕｎ，ＸＵ　Ｙｕｎ，ｅｔ　ａｌ（陈　江，郑　俊，徐　云，等）．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ（分析科学学报），２０１１，２７（２）：
２５７．
１７４１第５期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　光谱学与光谱分析
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　Ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｒａｒｅ　ａｎｄ　Ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ
Ｐｌａｎｔ　Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ
ＪＩＡＮＧ　Ｂｏ１，ＴＡＮＧ　Ｌｉ－Ｊｕａｎ２，ＨＵＡＮＧ　Ｊｉａｎ－ｈｕａ３＊
１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　４０８１００，Ｃｈｉｎａ
２．Ｃｒｉｍｉｎａｌ　Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　Ｄｅｔａｃｈｍｅｎｔ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１２１３，Ｃｈｉｎａ
３．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｐｈａｒｍａｃｙ，Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１０２０８，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｒａｒｅ　ａｎｄ　ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ　ｐｌａｎｔ　ｓｐｉｎｕｌｏｓｅ　ｔｒｅｅ　ｆｅｒｎ　ｗａｓ　ｅｓｔａｂ－
ｌｉｓｈｅｄ．Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｅｒｍｅｔｉｃ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｄｉｇｅｓｔｉｏｎ．Ｓｉｘ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐ，
Ｋ　ａｎｄ　Ｃａ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｐｌａｓｍａ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＩＣＰ－ＯＥＳ）ａｎｄ　ｔｅｎ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ
Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ｈｇ　ａｎｄ　Ｐｂ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｐｌａｓｍａ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＩＣＰ－
ＭＳ）．Ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ａｓ　ｗｅｌ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｋｅｅｐ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｌｏｗ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＨＣｌ
ｗａｓ　ａｄｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｅｓｔｉｎｇ．Ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ｆｉｔｔｉｎｇ（ＭＳＦ）ａｎｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｃｅｌ（ＤＲＣ）ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ
ｃｏｒｒｅｃｔ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｍａｓｓ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｕｎｄｅｒ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｌｉｎｅａｒ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ｗｅｒｅ　ｓａｔｉｓ－
ｆａｃｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｌｉｍｉｔ　ｒａｎｇｅｄ　ｆｒｏｍ　１．８７ｎｇ·Ｌ－１～１２．３１μｇ·Ｌ
－１．Ｆｉｎａｌｙ，ｔｈｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ＮＩＳＴ　ＳＲＭ
１　５４７（ｐｅａｃｈ　ｌｅａｖｅｓ）ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｖｅｒｉｆｙ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｍｅｔｈｏｄ
ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓａｍｅａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．Ｔｗｏ　Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ　ｓａｍｐｌｅｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ　ｈａｖｅ
ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｎａ，Ｍｇ，Ｋ，Ｃａ，Ａｌ，ａｎｄ　Ｐ，ａｎｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｋ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈｅｓｔ．Ｔｈｅｓｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　Ａｌ－
ｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ　ｈａｖｅ　ｓｔｒｏｎｇ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　Ｋ－ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ．Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ　ｈａｖｅ　ｌｏｗ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，
ａｎｄ　Ｚｎ．Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｎｉ，Ｃｄ，Ｈｇ，ａｎｄ　Ｐｂ　ａｒｅ　ａｔ　ｖｅｒｙ　ｌｏｗ　ｔｒａｃｅ　ｌｅｖｅｌｓ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｗｉｌｄ　ｌｉｖｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ
ｖｅｒｙ　ｈｅａｌｔｈｙ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｆａｓｔ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ，ｈｉｇｈ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆ－
ｉｃ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｃｏｎｔｅｎｔｓ　ｍｅａｓｕｒｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ａｌｓｏｐｈｉｌａ　Ｓｐｉｎｕｌｏｓａ；Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ；ＩＣＰ－ＯＥＳ；ＩＣＰ－ＭＳ
（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｄｅｃ．１６，２０１４；ａｃｃｅｐｔｅｄ　Ｍａｒ．２１，２０１５）　　
＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ
２７４１ 光谱学与光谱分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第３６卷