全 文 ：ＤＯＩ：１０．１１９７３／ｌｈｊｙ－ｈｘ２０１５１２０１３
电感耦合等离子体质谱法测定野波罗蜜根皮中
９种微量元素
范 伢，李桂镇，方树桔，谭 伟，王红斌＊
（云南民族大学 民族药资源化学国家民委－教育部重点实验室，化学与生物技术学院，昆明６５０５００）
摘 要：采用电感耦合等离子体质谱法测定野波罗蜜根皮中９种微量元素。样品经煎煮法提
取，提取液采用Ｄ１０１大孔树脂柱分离净化后测定。９种元素的总提取率在０～５５．４％之间，浸留
比为０～１２５％，颗粒吸附率在０～３．１％之间。９种元素的线性范围均在２００μｇ·Ｌ
－１以内，检出限
（３σ）在３．６１～６８．００ｎｇ·Ｌ－１之间。按试验方法对标准样品进行分析，测定值与认定值相符，测定
值的相对标准偏差（ｎ＝５）不大于２．４％。
关键词：电感耦合等离子体质谱法；野波罗蜜；微量元素；形态分析
中图分类号：Ｏ６５７．６３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－４０２０（２０１５）１２－１６８９－０４
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ９Ｔｒａｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｗｉｌｄ Ｊａｃｋｆｒｕｉｔ Ｒｏｏｔ Ｂａｒｋ ｂｙ ＩＣＰ－ＭＳ
ＦＡＮ Ｙａ，ＬＩ Ｇｕｉ－ｚｈｅｎ，ＦＡＮＧ Ｓｈｕ－ｊｕ，ＴＡＮ Ｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｂｉｎ＊
（Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｉｎ Ｅｔｈｎｉｃ Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｓｔａｔｅ Ｅｔｈｎｉｃ Ａｆｆａｉｒｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ ＆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙｕｎｎａｎ Ｍｉｎｚｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０５００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩＣＰ－ＭＳ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ９ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｗｉｌｄ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ｒｏｏｔ ｂａｒｋ．Ｔｈｅ
ｓａｍｐｌｅ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｂｏｉｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔ ｗａｓ ｐｕｒｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ Ｄ１０１ｍａｃｒｏ－ｐｏｒｏｕｓ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒｅｓｉｎ ｆｏｒ
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅ ｒａｔｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ９ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０－５５．４％．Ｔｈｅ ｉｍｍｅｒｓｅ－ｒｅｓｉｄｕｅ ｒａｔｉｏｓ ｗｅｒｅ
ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ０－１２５％．Ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｉｏｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ０－３．１％．Ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｒａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ９ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ
ｗｉｔｈｉｎ ２００μｇ·Ｌ
－１，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔｓ ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ３．６１－６８．００ｎｇ·Ｌ－１．Ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｓａｍｐｌｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｅｄ
ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｗｅｒｅ ｉｎ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ ｖａｌｕｅｓ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ＲＳＤ
（ｎ＝５）ｗａｓ ｎｏｔ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ２．４％．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＣＰ－ＭＳ；Ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ；Ｗｉｌｄ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ
中药有着悠久的历史，是我国传统医学的重要
组成部分［１］。中药的药效与其中含有的微量元素有
着重要关系。对中药中微量元素含量进行测定及形
态分析，可为中药药理及药物剂量控制提供依据，对
中药功效原理、质量控制研究具有积极意义。
收稿日期：２０１４－１１－２０
基金项目：云南民族大学绿色化学与功能材料研究省创新团队
项目（２０１１ＨＣ００８）；云南省高校绿色化学新能源与材料科技创新
团队项目（２０１１ＵＹ０９）
作者简介：范 伢（１９８９－），女，云南宣威人，助教，主要从事分
离分析研究工作。
＊ 联系人。Ｅ－ｍａｉｌ：５９５５３０８２０＠ｑｑ．ｃｏｍ
波罗蜜属是桑科植物，我国约有１５种，主要分
布在云南西双版纳海拔１３０～６５０ｍ的石灰岩山地
林中［２］。其味甘微酸、无毒、性平，有生津止渴、醒
酒、益气、助消化之功效［３］，是一种具有抗炎、抗氧
化、抗病毒等多种生物活性的药用植物。
本工作根据中草药中微量元素形态分析法［４－５］，
用微孔滤膜分离野波罗蜜根皮提取液，大孔树脂柱
分离其可溶态中有机态和无机态的元素，并采用电
感耦合等离子体质谱法（ＩＣＰ－ＭＳ）测定野波罗蜜根
皮中铬、砷、铅、镉、镍、铜、锌、锰和铁等９种微量元
素的含量。
·９８６１·
范 伢等：电感耦合等离子体质谱法测定野波罗蜜根皮中９种微量元素
１ 试验部分
１．１ 仪器与试剂
Ａｇｉｌｅｎｔ ７７００Ｘ型电感耦合等离子体质谱仪；
８００型离心沉淀器；Ｄ１０１大孔吸附树脂；０．４５μｍ
微孔滤膜。
混合标准储备溶液：１０ｇ·Ｌ－１，以硝酸溶液为
介质。
内标溶液：１００ｍｇ·Ｌ－１。
硝酸为优级纯，其他试剂为分析纯，试验用水为
去离子水。
１．２ 仪器工作条件
射频功率１ ５５０Ｗ，采样深度１０．０ｍｍ，等离子
体气流量１５Ｌ·ｍｉｎ－１，辅助气流量０．８Ｌ·ｍｉｎ－１，
补偿／稀释气体流量 ０．８Ｌ·ｍｉｎ－１，载气流量
０．８Ｌ·ｍｉｎ－１，分析模式定量为全定量，采样锥直
径１．０ｍｍ，截取锥直径０．８ｍｍ，采样周期０．３１ｓ，
数据采集模式为跳峰，样品提升速率１．０ｍＬ·
ｍｉｎ－１，重复采集３次，积分时间０．１ｓ。
１．３ 试验方法
１．３．１ 预处理柱的制备
１）纯化 称取Ｄ１０１大孔树脂１０．００ｇ，依次用
水５ｍＬ、二氯甲烷５ｍＬ、甲醇５ｍＬ各清洗２次，然
后浸入甲醇溶液中室温保存备用。同法纯化玻
璃棉。
２）装柱 取２０ｍＬ注射器一支，将纯化过的玻
璃棉填塞在注射器底端，然后将纯化过的树脂装入
注射器，装成１ｃｍ２×７ｃｍ柱子，用１０ｍＬ水淋洗，
使用时用相应的洗脱剂各２ｍＬ平衡柱子。
１．３．２ ９种微量元素总量的测定
称取经干燥、粉碎、过０．１８ｍｍ（８０目）筛的野
波罗蜜根皮试样０．５００ ０ｇ，置于聚四氟乙烯坩埚
中，加入硝酸５．０ｍＬ，过氧化氢１．０ｍＬ，加盖密闭
后于电炉上消解，直至溶液澄清透明，用水定容至
５０ｍＬ，以硝酸５．０ｍＬ及过氧化氢１．０ｍＬ，按同样
消解方法做空白试验。在仪器工作条件下进行
测定。
１．３．３ 中药中微量元素的提取
称取试样１０．００ｇ置于２５０ｍＬ烧杯中，加入水
１００ｍＬ，浸泡１ｈ后在电炉上加热煮沸，然后低温保
持微沸４０ｍｉｎ。冷却后，用４层纱布滤拧，再用约
２０ｍＬ水淋洗２～３遍，得到头煎溶液。在剩余的残
渣中加水１００ｍＬ，重复上述操作，收集得到二煎液，
残渣再同上操作一次，得到三煎液。将３次煎液合
并为总提取液，残渣为水提残渣。
将总提取液置于烧杯中，于电炉上加热浓缩，用
水定容至１００ｍＬ，并将其转移至离心管中，然后以
３ ０００ｒ·ｍｉｎ－１转速离心 ５ ｍｉｎ，取上清液，过
０．４５μｍ滤膜，滤液为可溶态，测定各元素的含量；
收集滤膜上残渣和离心沉积物，合并为悬浮态。
将水提残渣和悬浮态烘干称其质量，将悬浮物
全部转移至聚四氟乙烯坩埚，同时称取０．２００ ０ｇ
水提残渣置于聚四氟乙烯坩埚中，消解（消解同
１．３．４节步骤）后用水定容至１００ｍＬ，并测定其中
各元素的含量。
１．３．４ 可溶态中无机态和有机态的分离
取５０ｍＬ可溶态，用盐酸和氢氧化钠溶液调节
ｐＨ至３．０，移取该溶液１０．０ｍＬ通过Ｄ１０１大孔树
脂柱子，用硝酸（１＋９９）溶液３０ｍＬ洗脱，收集淋洗
液置于１００ｍＬ容量瓶中，用水定容，得到无机可溶
态，测定元素含量。
然后再用甲醇３０ｍＬ淋洗柱子，收集淋洗液蒸
去甲醇，浓缩消解（同１．３．２步骤）后得到有机可溶
态，用水定容至１００ｍＬ，在仪器工作条件下测定元
素含量。
１．３．５ 各形态分析参数的计算
参照文献［６］进行计算。
２ 结果与讨论
２．１ 标准曲线和检出限
按试验方法对０，０．１，０．２，０．５，１，２，５，１０，５０，
１００，２００μｇ·Ｌ
－１混合标准溶液进行测定，结果表
明：各元素的质量浓度在２００μｇ·Ｌ
－１以内呈线性，
线性回归方程、相关系数见表２。
采用样品前处理方法处理５％的空白液，连续
测定１１次，计算得到各元素的标准偏差（σ），以３σ
作为方法的检出限，结果见表２。
２．２ 精密度及准确度试验
称取茶叶国家标准物质ＧＢＷ １００１６ ０．５０ｇ置
于聚四氟乙烯坩埚中，加入硝酸５ｍＬ及过氧化氢
１ｍＬ，加盖密闭后于电炉上消解，直至溶液澄清透
明，用水定容至５０ｍＬ，测定铅、镍、砷、铬元素含量。
然后将样品溶液稀释１０倍后，测定锌、铜元素的含
量，稀释１００倍后，测定镉、锰、铁元素的含量［７－８］。
将标准物质茶叶样品平行测定５次，与认定值
比对，并计算测定值的相对标准偏差，结果见表３。
·０９６１·
范 伢等：电感耦合等离子体质谱法测定野波罗蜜根皮中９种微量元素
表２ 线性参数及检出限
Ｔａｂ．２ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔｓ
元素 线性回归方程 相关系数
检出限
ρ／（ｎｇ·Ｌ－１）
Ｃｒ ｙ＝８．１０９×１０３ ｘ＋２．３８１×１０３ ０．９９９ ９ ６６．４７
Ａｓ ｙ＝１．０１９×１０３ ｘ＋１．９７５×１０２ ０．９９９ ８ １４．９６
Ｐｂ ｙ＝２．３６０×１０４ ｘ＋６．４４７×１０３ １．０００ ４９．４９
Ｃｄ ｙ＝２．２８７×１０３ ｘ＋４．４３５×１０２ ０．９９９ ９ ３４．０７
Ｎｉ ｙ＝３．８８３×１０３ ｘ＋２．０１２×１０３ ０．９９９ ８ ４７．０６
Ｃｕ ｙ＝１．０６６×１０４ ｘ＋９．８４９×１０３ ０．９９９ ７ １４．６８
Ｚｎ ｙ＝１．３８９×１０３ ｘ＋２．７４２×１０３ ０．９９９ ７ ６８．００
Ｍｎ ｙ＝４．０４９×１０３ ｘ＋２．０１３×１０３ ０．９９９ ８ ６０．３８
Ｆｅ ｙ＝６．６００×１０５ ｘ＋２．２００×１０５ ０．９９９ ８ ３．６１
由表３可知：测定值与认定值相符。
２．３ 样品中微量元素的形态分析
按试验方法对野波罗蜜根皮做形态分析，结果
表３ 精密度和准确度试验结果（ｎ＝５）
Ｔａｂ．３ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｅｓｔｓ ｆｏｒ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ
元素
认定值
ｗ／（μｇ·ｇ－１）
测定值
ｗ／（μｇ·ｇ－１）
ＲＳＤ
／％
Ｃｒ ０．４５±０．１０ ０．５５５ ０．５
Ａｓ ０．０９±０．０１ ０．１０６ ２．４
Ｐｂ １．５±０．２ １．３４２ ２．３
Ｃｄ ６２±４ ６２．７４６ ２．４
Ｎｉ ３．４±０．３ ３．６１９ ０．５
Ｃｕ １８．６±０．７ １６．６０９ ０．５
Ｚｎ ５１±２ ４７．３８２ ０．５
Ｍｎ ５００±２０ ４９０．１７４ ０．５
Ｆｅ ２４２±１８ ２３７．５０９ ０．７
见表４。
根据表４测定结果所计算出的总提取率、残留
率、浸留比、颗粒吸附率等见表５。
表４ 野波罗蜜根皮微量元素形态分析结果
Ｔａｂ．４ Ｄｅｔｅｍｉｎａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｗｉｌｄ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ｒｏｏｔ ｂａｒｋ μｇ·ｇ－１
元素 总含量 总提取液 水提残渣 可溶态 悬浮态 可溶有机态 可溶无机态
Ｃｒ ０．９６８ ０．０５２ ０．８５２ ０．０４５ ０．００８ ０．０１４ ０．０２７
Ａｓ ０．０７４ ０．０２８ ０．０３６ ０．０２８ ０．００１ ０．００１ ０．０２４
Ｐｂ ３．８３７ ０ ３．７３５ ０ ０ ０ ０
Ｃｄ ０．００５ ０ ０．００４ ０ ０ ０ ０
Ｎｉ ０．３７７ ０．２０９ ０．１６７ ０．２０１ ０．００４ ０．０９５ ０．１０９
Ｃｕ ２．５７２ ０ ２．７５８ ０ ０ ０ ０
Ｚｎ ２６．４８０ ２．０２１ ２２．８７４ １．９６７ ０．０４８ ０．７１３ １．２４３
Ｍｎ ６１．４２８ １０．２３２ ５１．１９３ ８．２０９ １．９２１ ２．６２２ ５．４７３
Ｆｅ ０．３６６ ０ ０．３６２ ０ ０ ０ ０
表５ 野波罗蜜根皮中微量元素形态分析结果
Ｔａｂ．５ Ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｒａｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ
ｉｎ ｗｉｌｄ ｊａｃｋｆｒｕｉｔ ｒｏｏｔ ｂａｒｋ
元素
总提取率
／％
残留率
／％
浸留比
／％
悬浮态颗粒
吸附率
／％
可溶有机态／
可溶无机态
／％
Ｃｒ ５．４ ８８．０ ６．１ ０．８ ５１．８５
Ａｓ ３７．８ ４８．６ ７７．８ １．４ ４．１７
Ｐｂ ０ ９７．３ ０ ０ ０
Ｃｄ ０ ８０．０ ０ ０ ０
Ｎｉ ５５．４ ４４．３ １２５．１ １．１ ８７．１６
Ｃｕ ０ １０７．２ ０ ０ ０
Ｚｎ ７．６ ８６．４ ８．８ ０．２ ５７．３６
Ｍｎ １６．７ ８３．３ ２０．０ ３．１ ４７．９１
Ｆｅ ０ ９８．９ ０ ０ ０
元素发挥药效的标度是浸留比，浸留比较大的
元素，其在该药中作用最大［９］。由表４可知：镍的浸
留比最高，为作用最大元素。
由表５可知：微量元素的提取率主要是针对该
药的实际可服用部分，水煎液中微量元素提取率为
制定药剂量和毒性考察提供了重要依据［１０］。野波
罗蜜根皮中镍的提取率最高，这可能是由于镍在野
波罗蜜根皮中的结合方式较为简单或松散，加热时
易溶出，因此较易提取；铅、镉在人体中发生中毒主
要是以离子态起作用，结合其他有机化合物，其毒性
会降低，甚至于完全没有毒性［１１］，这两种元素总提
取率均较低，且镉的含量很低，这对降低生物毒性有
一定的意义；铁的提取率低，可能是因为铁与其他物
质结合较为紧密所致。由表３可知：锌、锰、铜在野
波罗蜜根皮中含量较高，这３种元素可能与药物功
效有着一定的关系。
·１９６１·
范 伢等：电感耦合等离子体质谱法测定野波罗蜜根皮中９种微量元素
２．３．１ 悬浮态颗粒吸附率
元素的颗粒吸附率在３．１％以内，其中颗粒吸
附率最大的元素为锰元素，悬浮态是人可服用的近
胶体部分，颗粒吸附率大小对人体吸收元素无明显
影响。
２．３．２ 微量元素形态分析
由表４有机态与无机态比率可知：铅、镉、铜、铁
无可溶态存在，由于铅、镉重金属元素为人体非必需
元素，且铅在野波罗蜜根皮中的含量较高。这两种
重金属可溶态不存在可减少食用该药的人群重金属
中毒的几率。
砷的各类化合物都有毒性，且毒性在很大程度
上取决于它在水中的溶解度。一般无机砷的毒性较
有机砷为强。由表４可知：砷在野滤罗蜜中含量较
少，对人体影响较少，但在总含量中有３８％是以无
机可溶态存在的，因此如果长期服用此药，可能会产
生积累性影响。
镉、镍、锌、锰等微量元素在野波罗蜜根皮中可
溶态的主要存在形式为无机态，这些水溶性无机态
的微量元素进入人体后能很快地被人体吸收，此外，
以上４种元素的可溶态主要还以有机态存在，此部
分有机物大多为极性有机小分子物质，在人体肠道
中易被分解吸收。
本工作建立了野波罗蜜根皮中微量元素形态分
析的方法。野波罗蜜根皮样品按照传统煎煮法对其
中的９种微量元素进行提取，用滤膜法分离提取液
中的可溶态与悬浮态，并利用大孔吸附树脂柱对可
溶态中的有机态与无机态进行分离；采用ＩＣＰ－ＭＳ
对各种形态中的９种元素含量进行了测定，并对其
含量差异作了分析，为野波罗蜜根皮药效功能的进
一步开发与利用，探究微量元素的含量和形态与药
效之间的关系提供科学依据，同时也为中药生产中
质量控制提供技术支持。
参考文献：
［１］ 李银科，徐袆然，范鹏，等．微波消解火焰原子吸收法测
定中草药中痕量铅、铬、镉和镍的研究［Ｊ］．云南民族大
学学报：自然科学版，２０１０，１９（２）：１１６－１１８．
［２］ 李海滨，胡晓旭，谭伟，等．野波罗蜜根皮中总黄酮提取
方法的比较研究［Ｊ］．云南民族大学学报：自然科学版，
２０１４，２３（１）：３９－４１．
［３］ 胡先马肃，钟观光，钱崇澍，等．中国植物志［Ｍ］．北京：科
学出版社，１９９８．
［４］ 衷有泉，杨婕，韩修林，等．ＩＣＰ－ＭＳ法测定彭泽贝母中
微量元素的含量及形态分析［Ｊ］．分析测试技术与仪
器，２００６，１２（４）：２０８－２１１．
［５］ 张玉泉，范文秀，侯玉霞．柴胡中微量元素的初级形态
及溶出特性研究［Ｊ］．光谱实验室，２００８，２５（３）：５０５－
５０８．
［６］ 周天泽．中草药中微量元素形态分析的几个问题［Ｊ］．
中草药，１９９０，２１（１０）：３７－４２．
［７］ 黄志勇，经媛元，杨妙峰，等．ＩＣＰ－ＭＳ测定茶叶中微量
元素含量及其溶出特性的研究［Ｊ］．厦门大学学报，
２００３，４２（５）：６２１－６２５．
［８］ 温慧敏，陈晓辉，董婷霞，等．ＩＣＰ－ＭＳ法测定４种中药
材中重金属含量［Ｊ］．中国中药杂志，２００６，３１（１６）：
１３１４－１３１７．
［９］ 彭珊珊，黄国清．食用花卉中可溶态锌无机态、有机态
分离与分析［Ｊ］．光谱学与光谱分析，２００５，２５（２）：２９６－
２９８．
［１０］ 胡雪梅，许秀成，李晖．川芎中微量元素的初级形态分
析［Ｊ］．化学研究与应用，２００４，１６（６）：８４６－８４８．
［１１］ 叶艳青，王炯，宋爽，等．水菖蒲中金属元素的形态分
析［Ｊ］．云南民族大学学报：自然科学版，２００９，１８
（４）：３２８－３３１．
·２９６１·