全 文 :新疆阿育魏实中微量元素含量测定
刘睿婷1,2,王强1,刘玲玲1,史岷山1*
(1.新疆大学理化测试中心,乌鲁木齐 830046;2.新疆埃乐欣药业有限公司,乌鲁木齐 830013)
摘要:采用微波消解技术处理样品,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定阿育魏实中Cu,
Zn,Fe,K,Ca,Na,Mg,Mn,Sr,Cr和 Ni 11种微量元素含量。各微量元素的检出限为0.0001~
0.0210μg/mL;各元素标准曲线线性关系良好,相关系数在0.9835~0.9999范围内;加标回收率在
92.23%~103.20%,测定结果准确可靠。结果表明:阿育魏实富含多种有益微量元素,将其开发成为药
食两用功能调味品,具有广阔的前景。
关键词:微波消解;阿育魏实;电感耦合等离子原子发射光谱法(ICP-AES);微量元素
中图分类号:TS207 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1000-9973.2016.02.024
文章编号:1000-9973(2016)02-0110-04
Determination of Microelements Content in the Fruit of
Trachyspermum ammi L.Sprague of Xinjiang
LIU Rui-ting1,2,WANG Qiang1,LIU Ling-ling1,SHI Min-shan1*
(1.Center for Physical and Chemical Analysis,Xinjiang University,Urumqi 830046,China;
2.Xinjiang Ailexin Pharmacy Co.,Ltd.,Urumqi 830013,China)
Abstract:The content of 11trace elements of Cu,Zn,Fe,K,Ca,Na,Mg,Mn,Sr,Cr and Ni in the
Trachyspermum ammi L.Sprague is determined by ICP-AES,and the samples are pretreated by
microwave digestion method.The detection limit is 0.0001~0.0210μg/mL,and the correlation
coefficient of each standard curve is between 0.9835and 0.9999with good linear relation,and the
recovery rate of each sample is between 92.23%and 103.20%,which means the determination results
are correct and reliable.The results indicate that the Trachyspermum ammi L.Sprague is rich in
variety of beneficial trace elements,which could be developed as a medicinal and edible condiment,
and has broad prospects.
Key words:microwave digestion;Trachyspermum ammi L.Sprague;inductive couple plasma-atomic
emission spectrometer(ICP-AES);trace elements
阿育魏实为伞形科糙果芹属植物阿育魏的成熟果
实,在印度、巴基斯坦及我国新疆的南疆地区有广泛种
植。在印度及巴基斯坦等地,阿育魏实作为烹饪调料
用于制作香辣饼壳、面包、印度飞饼等,并可调制特殊
风味的咖喱粉[1,2]。在我国新疆地区,阿育魏实是传
统的维吾尔药材[3],具有驱风理气、和胃消食、驱虫、杀
收稿日期:2015-09-14 *通讯作者
基金项目:新疆大学校院联合基金项目(XY110149)
作者简介:刘睿婷(1986-),实验师,硕士,研究方向:分析化学及天然药物化学;
史岷山(1981-),工程师,硕士,研究方向:分析化学及天然药物化学。
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菌、治疗白癜风、腹痛、胃痛的作用[4-8],在新疆喀什、
和田地区普遍种植[9]。研究表明:阿育魏实主要含有
萜类、黄酮类及酯类等化合物[10,11],而植物的有效成
分不仅与其有机成分有关,与其所含无机元素的种类
与数量也有密切关系[12,13]。
研究采用微波消解技术消解样品,然后用ICP-
AES法对来自新疆喀什、和田地区的12个阿育魏实
样品中的 Cu,Zn,Fe,K,Ca,Na,Mg,Mn,Sr,Cr,
Ni 11种元素的含量进行了测定。研究可为将阿育魏
实开发成为药食两用调味品提供参考。
1 材料和方法
1.1 实验材料
实验所用阿育魏实样品购自新疆维吾尔医药市
场,经新疆药物研究所杨伟俊博士鉴定为伞形科植物
阿育魏(Trachyspermum ammi L.Sprague)的干燥成
熟果实,标本存放于新疆维吾尔自治区药物研究所标
本室,样品来源见表1。
表1 阿育魏实样品来源
Table 1The sample information of Trachyspermum
ammi L.Sprague
样品编号 样品来源 产地
1 新疆阿不都维吾尔医药公司 和田
2 新疆艾海拉卡日维吾尔医药 和田
3 新疆光明维吾尔医学门诊 和田
4 新疆维吾尔药材店 和田
5 新疆乌鲁木齐天山区调料店 喀什
6 维吾尔民族药材店 和田
7 维吾尔医药店 和田
8 乌鲁木齐雨禾天然产物公司 喀什
9 米吉提新疆天山草药专卖店 和田
10 二道桥维药市场109号 喀什
11 和田民族药品批零兼零售店 和田
12 新疆乌鲁木齐天山区维西中合医药 和田
1.2 实验仪器与试剂
MARS-5型微波消解仪(包括微波炉、聚四氟乙
烯-四氟乙烯高压消解罐及固定装置) 美国CEM 公
司;VISTA-PRO型电感耦合等离子体发射光谱仪
美国VARIAN公司;浓硝酸为分析纯,测定和分析用
水均为二次去离子水。各元素标准溶液:Cu,Zn,Fe,
K,Ca,Na,Mg,Mn,Sr,Cr和Ni 11种单标混合配制,
标准储备液质量浓度均为500μg/mL,由中国计量科
学研究院提供。
1.3 试验方法
1.3.1 样品的制备与处理
将阿育魏实样品用二次去离子水清洗3遍后,于
40℃干燥12h,用高速万能粉碎机粉碎后,过60目
筛。平行称取样品粉末0.5g(准确至0.0001g)3份,
放入微波消解罐中,加入5mL浓硝酸。拧紧消解罐
盖子,选择适当的功率和时间进行消解,消解完毕后冷
却,将消化液转移至100mL容量瓶中。用二次去离
子水定容至刻度线,混匀备用。同时,依上述方法制备
试剂空白液,待ICP-AES测定。
1.3.2 仪器工作条件
VISTA-PRO型电感耦合等离子体发射光谱仪工
作参数:射频功率为 1.45kW;等离子气流量为
15.0L/min;辅助气流量为1.50L/min;雾化气流量
为1.0L/min;一次读数时间为5.00s;仪器稳定延时
为15s。
样品 导 入 参 数:进 样 延 时 为 30s;泵 速 为
15r/min;清洗时间为10s。
2 结果与讨论
2.1 各元素的波长和检出限
ICP-AES法对每个元素的测定,都可以同时选择
多条特征谱线。根据元素分析强度、稳定性及所受干
扰程度等因素,选择适合阿育魏实样品分析、共存元素
谱线干扰小、信噪比高、精密度好和检出限低的分析
线。根据IUPAC规定,在最佳分析波长下,对空白液
连续测定11次,取3倍标准偏差所对应的浓度为各元
素的检出限。各元素分析谱线和检测限见表2。
表2 元素分析波长及检出限
Table 2Analytical wavelength and detection limits of elements
元素 波长(nm) 检出限(μg/mL) 元素 波长(nm) 检出限(μg/mL)
Cu 324.8 0.0173 Sr 460.7 0.0066
Zn 213.9 0.0150 Fe 248.3 0.0100
Ca 422.7 0.0100 Ni 232.0 0.0005
Na 589.6 0.0183 K 766.5 0.0210
Mg 285.2 0.0015 Cr 460.7 0.0005
Mn 279.5 0.0000
2.2 标准曲线的回归方程及其相关系数
准确配制一系列Cu,Zn,Fe,K,Ca,Na,Mg,Mn,
Sr,Cr,Ni标准溶液,采用ICP-AES进行测定,以质量
浓度为横坐标,吸收强度为纵坐标绘制标准曲线,各元
素的线性回归方程及相关系数见表3。
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表3 各元素线性方程与相关系数
Table 3Regression equation and associated coefficients
元素 回归方程 r 元素 回归方程 r
Cu Y=0.0207X+0.0006 0.9999 Sr Y=0.0301X-0.0011 0.9998
Zn Y=0.2076X+0.0209 0.9953 Fe Y=0.0322X-0.0003 0.9999
Ca Y=0.0355X+0.0215 0.9958 Ni Y=1.1899X+1.3611 0.9949
Na Y=0.0249X+0.0115 0.9944 K Y=0.0409X-0.0146 0.9934
Mg Y=0.0154X+0.0009 0.9998 Cr Y=2.3026X-7.3893 0.9926
Mn Y=0.0656X-0.0007 0.9997
2.3 样回收率
为了验证实验方法的准确度,选取1号样品,称取
5份做加标回收率实验,按样品前处理方法进行处理。
根据样品中各元素的含量分别向样品中加入标准溶
液,测定含量,计算回收率,测定结果见表4。
表4 加标回收率
Table 4Test of recovery of digestion method
%
元素 加标回收率 元素 加标回收率
Cu 103.21 Sr 94.72
Zn 99.21 Fe 96.12
Ca 96.43 Ni 98.22
Na 92.23 K 95.01
Mg 95.89 Cr 98.86
Mn 98.78
由表4可知,各元素的加标回收率在92.23%~
103.20%,说明采用该方法测定阿育魏实中的微量元
素含量准确可靠。
2.4 样品测定
分别精确称取新疆各产地的12个阿育魏实样品
各3份,处理好样品后在检测条件下测定各微量元素
的含量,计算平均值,结果见表5。
表5 阿育魏实中微量元素含量(n=3)
Table 5The content of trace elements in
Trachyspermumammi L.Sprague
阿育魏
实样品
元素测定值(μg/g)
Cu Zn Fe K Ca Na Mg Mn Sr Cr Ni
1 21.00 102.50 431.50 8840.00 20080.00 930.00 6610.00 36.00 112.00 0.62 0.69
2 20.00 64.50 340.00 5150.00 18390.00 1130.00 7730.00 37.50 87.50 0.43 0.72
3 24.00 79.00 284.50 9330.00 12760.00 1040.00 6980.00 40.50 103.50 0.33 0.43
4 28.50 66.50 500.00 7960.00 16900.00 1090.00 6420.00 35.00 95.00 0.63 0.49
5 22.00 84.00 599.00 8690.00 20060.00 1240.00 7070.00 46.00 76.00 0.38 0.32
6 19.50 88.00 470.00 13900.00 21830.00 1690.00 6790.00 46.00 55.50 0.36 0.28
7 18.50 90.50 372.50 6570.00 16050.00 1100.00 7040.00 45.50 97.00 2.27 0.28
8 17.00 105.50 410.50 6700.00 21790.00 1250.00 6840.00 40.50 104.50 0.42 0.28
9 28.50 68.00 649.50 6070.00 12970.00 2960.00 5560.00 38.00 106.00 0.38 0.29
10 17.50 112.50 362.00 12060.00 24430.00 1260.00 6590.00 74.00 78.00 0.44 0.29
11 20.50 97.00 450.00 11940.00 15390.00 1730.00 6360.00 91.00 119.00 5.08 0.27
12 18.00 89.00 374.50 14280.00 16200.00 1450.00 6580.00 44.50 131.00 4.95 0.52
由表5可知,不同产地的阿育魏实中,K,Ca,Na,
Mg,Fe,Zn,Sr元素的含量普遍较高,而且各种微量元
素的比例大致相同。由11种微量元素的测定结果可
知,阿育魏实中含有人体所必需的大量微量元素。其
中,以Ca的含量最高,12个产地的Ca含量在10000
~20000μg/g左右,其次为 K,Mg,Na,Fe,Zn,Sr,
Mn,Cu等。实验结果与文献[14]在Ca的含量上存在
一定差异。
研究表明:微量元素与植物的临床功效具有紧密
联系。Ca是形成骨骼和牙齿的主要成分;K有利于降
低血压,减少心血管疾病,促进糖类代谢;Mg可以降
低血脂,对抗自由基的形成,减少脂质过氧化物的产
生;Fe具有良好的补血功能,同时还是血液输送氧和
交换氧的重要无机元素;Zn参与多种酶的组成,有降
压作用;Sr与骨骼的形成密切相关,是骨骼和牙齿的
重要组成部分。Cu是人体必需微量元素,主要存在肌
肉中,组成铜蛋白,参与细胞色素氧化酶和其他一些氧
化酶的组成,但过量的铜会对人体产生毒性作用,适量
的Cr在糖尿病代谢机制中有着重要作用。
3 结论
综上所述,阿育魏实中对人体有益微量元素种类
较多且含量丰富,具有良好的开发利用价值和广阔的
应用前景,本文为将新疆阿育魏实开发成为兼具药食
两用功能调味品提供了依据。
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(上接第109页)
表2 样品的加标回收率与相对标准偏差(n=6)
分析物
加标水平1 加标水平2 加标水平3
浓度
(mg/kg)
回收率
(%)
RSD
(%)
浓度
(mg/kg)
回收率
(%)
RSD
(%)
浓度
(mg/kg)
回收率
(%)
RSD
(%)
苯甲酸 3.7 96 1.0 7.5 97 1.2 37.3 107 1.5
山梨酸 0.8 91 2.6 1.5 89 2.6 7.6 91 1.7
脱氢乙酸 6.1 84 3.4 12.3 93 3.5 61.4 100 3.6
富马酸二甲酯 8.6 101 0.9 17.2 99 0.9 86.0 90 0.6
对羟基苯甲酸甲酯 0.8 98 2.8 1.5 101 2.9 7.5 100 1.1
2,4-二氯苯氧乙酸 8.1 85 0.9 16.2 95 1.0 81.2 101 1.5
对羟基苯甲酸乙酯 1.6 89 1.2 3.3 81 2.3 16.3 81 1.0
对羟基苯甲酸丙酯 1.7 84 1.8 3.3 89 1.9 16.7 94 1.5
对氯间二甲基苯酚 1.4 85 2.3 2.7 94 2.8 13.7 108 1.2
对羟基苯甲酸丁酯 2.1 96 6.0 4.1 100 1.5 20.6 98 0.7
五氯酚 2.1 104 1.6 4.3 106 2.4 21.4 104 2.1
三氯卡班 1.5 87 2.8 3.1 89 1.2 15.5 81 1.5
三氯生 3.0 95 1.3 6.0 91 1.8 29.9 94 0.4
2.5 实际样品的测定
采用本方法对25批次酱油产品进行检测,23个
批次产品均检出不同浓度的防腐剂,以苯甲酸和山梨
酸为主。其中,19个批次产品检出苯甲酸,质量浓度
在8.4~501.9mg/kg之间,15个批次产品检出山梨
酸,质量浓度在1.0~681.7mg/kg之间,1个批次产
品检出2.2mg/kg的对羟基苯甲酸乙酯。
3 结论
本文建立了一种同时测定酱油中13种防腐剂的
高效液相色谱检测方法。对色谱分离条件和样品前处
理方法都进行了优化,达到了良好的分离效果并获得
了较好的回收率。本方法简便快速,准确度和精密度
高,可以满足日常检测的要求。
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