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火焰原子吸收光谱法测定短腺小米草中微量元素的含量



全 文 :China Pharmacy 2012Vol.23No.43 中国药房 2012年第23卷第43期
小米草是玄参科植物小米草的全草[1]。目前所知的小米
草属(Euphrasia L.)植物主要有小米草(E. pectinata Ten.)和短
腺小米草(E. regelii Wettst.)[2]。短腺小米草藏名“心木涕区
蒺”,主治热病口渴、头痛、小便不利等证[3]。迄今关于这一植
物的成分研究仅限于对其中水溶性成分的报道[4],但目前对短
腺小米草中微量元素的研究还未见报道。因此,笔者采用火
焰原子吸收光谱法对短腺小米草中微量元素的含量进行了测
定,为研究小米草中微量元素与营养保健、疾病治疗等作用的
相关性提供科学依据。
1 仪器与试药
TAS-990型原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限
责任公司);KJ-B型无油气体压缩机(天津市利迈豪工贸有限
公司);KY-1型铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、锰(Mn)空心阴极灯
(北京曙光明电子光源仪器有限公司);FW-100型高速万能粉
碎机(北京市永光明医疗仪器厂);101-2A型恒温干燥箱(上海
沪南电炉烘箱厂);AUY120型电子分析天平(上海精密科学仪
器有限公司)。
硝酸(HNO3)、高氯酸(HClO4)、盐酸(HCl)、30%双氧水
(优级纯,成都市科龙化工试剂厂);高纯Zn﹙≥99. 99%,沈阳
标准样品研究所﹚;高纯Cu﹙≥99. 99%,上海滑雪采购供应站
试剂场分装﹚;高纯Fe﹙≥99. 99%,天津科密欧化学试剂有限
公司);高纯Mn﹙≥99. 99%,天津市光复精细化工研究所﹚;试
验用水为二次蒸馏水;Fe、Zn、Cu、Mn的标准贮备液均由相应
的高纯金属配制,质量浓度均为1.000mg·mL-1,使用时再逐
渐稀释成标准使用液。短腺小米草购于安徽亳州市药材市
场,经绵阳师范学院天然产物研究所边清泉教授鉴定来源为
短腺小米草(E. regelii Wettst.),样品经洗净干燥后存于干燥器
中,备用。
2 方法与结果
2.1 标准贮备液的制备
2.1.1 Fe 标准贮备液 将1.000g 高纯 Fe 溶解于30mL0.1
mol·L-1的HCl中,加数毫升HNO3氧化后,用二次蒸馏水稀释
至1L,即得。
2.1.2 Cu 标准贮备液 将1.000g 高纯 Cu 用10mL HCl 和5
mL水溶解,完全溶解后滴加30%双氧水,煮沸驱除氮氧化物
和氯根,冷却后用二次蒸馏水稀释至1L,即得。
2.1.3 Zn 标准贮备液 将1.000g 高纯 Zn 溶解于稍过量的
0.1mol·L-1的HCl中,用二次蒸馏水稀释至1L,即得。
2.1.4 Mn标准贮备液 将1.000g高纯Mn溶解于少量HNO3
中,水浴蒸干后加入5mL HCl,再蒸干,加数滴HCl和二次蒸
*助教 ,硕士 。 研究方向 :中药分离分析 。 E-mail:ruilv-
0101@gmail.com
火焰原子吸收光谱法测定短腺小米草中微量元素的含量
吕 瑞1*,万明莉1#,杨丰庆2(1.绵阳师范学院化学与化学工程学院,四川 绵阳 621000;2. 重庆大学化学与化
学工程学院,重庆 400033)
中图分类号 R284.1;R927.2 文献标志码 A 文章编号 1001- 408(2012)43-4096-03
DOI 10.6039/j.issn.1001- 408.2012.43.25
摘 要 目的:建立测定短腺小米草中微量元素含量的方法。方法:采用浓硝酸和高氯酸(4∶1,V/V)的混合溶液对样品进行消解,
以火焰原子吸收光谱法测定短腺小米草中微量元素(铁、铜、锌、锰)的含量。结果:短腺小米草中铁、铜、锌、锰的含量分别为
739.84、16.04、108. 6、49.20µg·g-1;各元素的平均加样回收率在97.6%~103.0%之间,RSD 在0.8%~3.5%之间(n 均为6)。结
论:短腺小米草中含有较为丰富的铁、铜、锌、锰。本方法简单、准确,试验结果可为短腺小米草药理作用的进一步研究提供参考。
关键词 短腺小米草;微量元素;火焰原子吸收光谱法;含量测定
Content Determination of Trace Elements in Euphrasia regelii by Flame Atomic Absorption Spectrometry
Lü Rui,WAN Ming-li(College of Chemistry and Chemical Engineering,Mianyang Normal University,Sichuan
Mianyang 621000,China)
YANG Feng-qing(College of Chemistry and Chemical Engineering,Chongqing University,Chongqing 400033,
China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To determine the content of trace elements in Euphrasia regelii. METHODS:A concentrated nitric ac-
id and perchloric acid(4∶1,V∶V)mixture solution was used to digest the herbal sample,and flame atomic absorption spectrometric
(FAAS)was applied to determine the content of trace elements(Fe,Cu,Zn,Mn). RESULTS:The contents of trace elements(Fe,
Cu,Zn,Mn)in E. regelii were 739.84µg·g-1,16.04µg·g-1,108. 6µg·g-1 and 49.20µg·g-1,respectively. Average recoveries
were 97.6%~103.0%,and RSD ranged 0.8%~3.5%(n=6). CONCLUSION:E. regelii contains rich trace elements(Fe,Cu,
Zn,Mn). The method is simple and accurate,and trial result can provide reference for the further study of pharmacological action
of E. regelii.
KEY WORDS Euphrasia regelii;Trace elements;Flame atomic absorption spectrometry;Content determination
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中国药房 2012年第23卷第43期 China Pharmacy 2012Vol.23No.43
馏水溶解,并用二次蒸馏水稀释至1L,即得。
2.2 供试品溶液的制备
2.2.1 样品预处理 将短腺小米草用一次蒸馏水清洗后,再
用二次蒸馏水洗净,置于烘箱中,105℃烘干,粉碎,放入干燥
器中,备用。
2.2.2 消解 准确称取短腺小米草0.5020g,置于洁净小烧杯
中,加入 HNO3-HClO4混合酸(4∶1,V/V)10. mL,盖表面皿放
置过夜,然后用电热板低温加热,待溶液清澈后滴加30%双氧
水至溶液近无色。将浓 HNO3配制成质量分数为1%的稀
HNO3并用其冲洗表面皿,再用二次蒸馏水将上述溶液定容至
50. 0mL比色管中,用原子吸收分光光度计进行金属元素分
析。
2.3 仪器工作条件
火焰原子吸收的仪器工作条件见表1。
表1 火焰原子吸收的仪器工作条件
Tab 1 The work condition of flame atomic absorption
元素
Fe
Cu
Zn
Mn
灯电流/mA
4.0
3.0
3.0
2.0
波长/nm
248.06
324.44
213.58
279.22
光谱带宽/nm
0.2
0.4
0.4
0.2
燃气高度/nm
8.0
6.0
6.0
8.0
燃气流量/mL·min-1
1 700
1 500
1 700
1 700
负高压/V
300.0
300.0
300.0
300.0
2.4 标准曲线的制备
采用标准曲线法按上述仪器工作条件测定样品中Fe、Cu、
Zn、Mn的含量。分别准确量取一定体积的Fe、Cu、Zn和Mn的
标准贮备液各适量,用二次蒸馏水稀释为不同浓度,配制工作
溶液,详见表2。
表2 工作液的浓度(μg·mL-1)
Tab 2 Concentration of standard solution(μg·mL-1)
元素
Fe
Cu
Zn
Mn
标液1
5.000
0.200
1.000
0.160
标液2
6.000
0.400
1.400
0.240
标液3
7.000
0.600
1.800
0.480
标液4
8.000
0.800
2.200
0.640
标液5
9.000
1.000
2.600
0.800
按上述仪器工作条件测定表2中各浓度工作液的吸光度,
绘制标准曲线,得回归方程及其相关系数(r),详见表3。从表
3可知,在各浓度范围内,各元素线性关系良好。
表3 线性回归方程及其 r
Tab 3 Linear regression equation and r
元素
Fe
Cu
Zn
Mn
线性回归方程
A=0.034 7c+ 0.074 1
A=0.094 4c+ 0.001 1
A=0.216 9c+ 0.014 5
A=0.149 9c-0.002 5
r
0.997 3
0.999 6
0.997 1
0.994 2
2.5 加样回收率试验
取短腺小米草0.2510g,共24份,每6份分别加入一定量
Fe、Cu、Zn、Mn的标准贮备液,按“2.2.2”项下方法进行消解,再
按上述仪器工作条件测定,计算加样回收率,结果见表4。从
表4可知,短腺小米草中 Fe、Cu、Zn、Mn 的加样回收率在
97.6%~103.0%之间,RSD均<3.54%,表明采用火焰原子吸
收光谱法测定短腺小米草中4种微量元素的方法准确度高、稳
定性好、测定结果可靠。
2.6 样品中微量元素的含量测定
在表2所示的线性关系范围内,按上述仪器工作条件采用
标准曲线法对样品含量进行测定。结果,样品中 Fe、Cu、Zn、
Mn的含量分别为739.84、16.04、108. 6、49.20µg·g-1,RSD分
别为0.8%、3.5%、1.3%、1.7%(n=3)。
3 讨论
Fe、Zn、Cu、Mn都是人体必需的微量元素,缺乏这些元素
可能产生贫血、免疫功能下降、代谢紊乱、发育迟缓等亚健康
状态,进而引起疾病[5]。由本试验结果可知,短腺小米草中含
有大量的Fe、Zn、Mn,而Cu含量相对较少。Zn参与核酸和蛋
白质的合成,并影响细胞的分裂生长和再生[6]。Mn与人体免
疫功能关系密切,它作为异柠檬酸脱氢酶、三磷酸腺苷激酶等
多种酶的激活剂,参与糖类、脂类等的能量代谢,所以补肾药
物的作用无不与Mn有关[7]。Cu在机体内的血红蛋白合成过
程中具有重要作用,是酶的重要组分,能维持Fe的正常代谢,
并对骨骼发育、机体抗氧化功能、免疫系统、神经机能等具有
影响[8]。Fe为构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞染色质及某些组
织酶的主要成分之一[9],且在机体中参与氧的运输、交换和组
织呼吸过程,其含量不足时会影响血红蛋白生成而发生缺铁
性贫血[10]。短腺小米草中Fe的含量最高,达到739.84μg·g-1,
由此推测小米草在防治缺铁性贫血、提高机体免疫力方面有
一定的作用,可进行进一步的药理学探索。
中药的疗效不仅与其有机成分有关,还与其所含的无机
元素的种类及含量密切相关。许多研究表明,微量元素不仅
影响药效,甚至直接参与或协同作用[11]。小米草属野生植物中
的一味中药,因此广泛开展野生植物的人体必需矿物质元素
含量测定与研究,不仅有助于了解其营养价值,而且对研究其
医疗保健功能也具有重要意义。本试验结果可为小米草药
理、药效的研究以及综合研发利用提供参考。
参考文献
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7:25.
表4 加样回收率试验结果(n=6)
Tab 4 Results of recovery test(n=6)
元素
Fe
Cu
Zn
Mn
样品含量/μg
185.80
1.80
16.39
9.88
加入量/μg
170.00
2.00
15.00
10.00
测得量/μg
351.700
3.824
31.210
20.180
回收率/%
97.6
101.2
98.8
103.0
RSD/ %
0.8
3.5
1.3
1.7
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China Pharmacy 2012Vol.23No.43 中国药房 2012年第23卷第43期
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(收稿日期:2012-03-07修回日期:2012-04-16)
􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨􀤨
大羽鳞毛蕨挥发性成分的GC-MS分析
姬志强1,2*,石 磊1,李永丽1,康文艺2#(1.解放军第155中心医院,河南 开封 475003;2.河南大学中药研究所,
河南 开封 475004)
中图分类号 R284.1;R917 文献标志码 A 文章编号 1001- 408(2012)43-4098-03
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2012.43.26
摘 要 目的:分析大羽鳞毛蕨的挥发性成分。方法:采用气相色谱-质谱联用技术首次对大羽鳞毛蕨的挥发性成分进行分析和
鉴定。色谱柱为HP-5MS石英弹性毛细管柱(30. m×250μm×0.25μm),载气为高纯氦气(99. 99%),流速为1.0mL·min-1,进样
口温度为250℃,程序升温;电离方式为 EI 源,电离能量为70eV,离子源温度为250℃,四极杆温度为150℃,质量扫描范围为
30~440amu。结果:从大羽鳞毛蕨根中鉴定出了24个化合物,占根中挥发性成分的97.06%;从其叶中鉴定出了43个化合物,占
叶中挥发性成分的88.46%。根和叶有20个共有成分。结论:壬醛有可能是大羽鳞毛蕨的主要香气成分,2,6-二叔丁基对甲苯酚
有可能是大羽鳞毛蕨中主要活性成分。
关键词 大羽鳞毛蕨;挥发性成分;气相色谱-质谱联用技术
Analysis of Volatile Constituents in Dryopteris bodinieri by GC-MS
JI Zhi-qiang,SHI Lei,LI Yong-li(No. 155Central Hospital of PLA,Henan Kaifeng 475003,China)
JI Zhi-qiang,KANG Wen-yi(Institute of Traditional Chinese Medicine,Henan University,Henan Kaifeng 475004,
China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To analyze the volatile constituents in Dryopteris bodinieri. METHODS:GC-MS was used to analyze
and identify the volatile constituents in D. bodinieri for the first time. HP-5MS fused-silica capillary column(30. m×250μm×0.25
μm)was used with high pure helium(99. 99%)as carrier gas,programmed temperature,at the flow rate of 1.0mL·min-1and in-
jection temperature of 250℃. EI source was applied with electron energy of 70eV,ion source temperature of 250℃,quadropole
temperature of 150℃,mass scan range of 30~440amu. RESULTS:24compounds were identified from the volatile constituents
in the roots of D. bodinieri,accounting for 97.06% of volatile constituents;43compounds from the leaves,accounting for 88.46%.
There were 20same compounds. CONCLUSION:Nonanal may be the main fragrance constituents and butylated hydroxytoluene
may be the active compound of D. bodinieri.
KEY WORDS Dryopteris bodinieri;Volatile constituents;GC-MS
*药师。研究方向:天然药物化学。E-mail:48853172@qq.com
# 通讯作者:教授,博士。研究方向:天然药物化学与新药研发。
电话:0378-3 80680。E-mail:kangweny@hotmail.com
大羽鳞毛蕨(Dryopteris bodinieri)属于鳞毛蕨科鳞毛蕨属
植物[1]。化学研究表明,该属植物最重要的化学成分是间苯三
酚类化合物,另外还含有萜类和黄酮类化合物[2,3]。目前关于
大羽鳞毛蕨的化学成分和挥发性成分均未见有文献报道,因
此本试验采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术首次分析鉴
定了大羽鳞毛蕨的挥发性成分。
1 仪器与试药
GC 6890N GC/5975MS GC-MC 联用仪(美国安捷伦公
司);手动 SPME 装置,萃取纤维头为65μm 聚二甲基硅氧烷
(PDMS-DVB)(美国Supelco公司)。
C6~C26正构烷烃(美国Alfa Aesar公司)。大羽鳞毛蕨于
2006年5月采集于云南西双版纳地区,由西双版纳植物园崔景
云高级工程师鉴定为真品,标本存放于河南大学天然药物研
究所(标本号:200605023)。
2 方法与结果
2.1 试验方法
试验前先将 SPME 装置的萃取纤维头在GC 仪的进样口
老化10min,老化温度为250℃,载气体积流量为1.0mL·
min-1。取阴干大羽鳞毛蕨根和叶各0.7g,置于5mL样品瓶
中,盖上盖子,插入65μm PDMS-DVB萃取纤维头,于80℃下
顶空取样30min后立即取出,在GC仪进样口(250℃)脱附1
min。
2.2 试验条件
2.2.1 GC 条件 色谱柱:HP-5MS 石英弹性毛细管柱(30.
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