全 文 ：第 33 卷第 1 期
2013 年 2 月
林 产 化 学 与 工 业
Chemistry and Industry of Forest Products
Vol． 33 No． 1
Feb． 2013
doi:10． 3969 / j． issn． 0253－2417． 2013． 01． 019
西藏绿萝花中矿质元素的分析测定
收稿日期:2012 － 02 － 13
基金项目:陕西省教育厅自然科学基金项目(2010JK902) ;咸阳师范学院科研基金资助(09XSYK208)
作者简介:魏永生(1964 －) ，男，青海西宁人，教授，主要从事天然产物化学研究;E-mail:wys420@ 126． com。
WEI Yong-sheng
魏永生，郑敏燕，耿 薇，古元梓
( 咸阳师范学院化学与化工学院，陕西 咸阳 712000)
摘 要: 采用 HNO3 /H2O2 湿法微波消解制样，利用全谱直读电感耦合等离子原子发射光谱法
( ICP－OES) ，全面详细地分析测定西藏绿萝花中的矿质元素，共检出 K、P、Ca、Mg、S、Al、Si、Fe、Na、
Mn、Zn、Sr、B、Ba、Cu、Ti等 16 种矿质元素。分析结果相对标准偏差( RSD) 值，除 Ti 元素外，其余
15种都在 4 % 以内;加标回收率在 90． 3 % ～110． 9 % 之间，其中 10 种元素在( 100 ± 5) %范围内。
绿萝花中所含人体常量元素 K、P、Ca、Mg、S、Na 等的质量分数分别为 0． 66 %、0． 40 %、0． 27 %、0． 23 %、0． 17 %和
0． 004 % ;微量元素 Fe、Zn、Cu、Si、Mn、B等的质量分数分别为 48． 4、30． 8、6． 5、151． 0、36． 3、16． 5 mg /kg。
关键词: 绿萝花;微波消解;矿质元素; ICP－OES
中图分类号:TQ35; TQ041． 7 文献标识码:A 文章编号:0253 － 2417( 2013) 01 － 0102 － 05
Determination of Mineral Elements of Scindapsus aureus
(Linden ex Andre)Engler
WEI Yong-sheng，ZHENG Min-yan，GENG Wei，GU Yuan-zi
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Xianyang Normal College，Xianyang 712000，China)
Abstract:By wet digestion procedure with HNO3 /H2O2 to prepare samples，the mineral elements in Scindapsus aureus (Linden
ex Andre)Engler were completely analyzed by inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES)． The results
showed that there were 16 mineral elements including K，P，Ca，Mg，S，Al，Si，Fe，Na，Mn，Zn，Sr，B，Ba，Cu and Ti in
Scindapsus aureus． Except that of Ti，the RSD of other mineral elements were less than 4 % ． The recovery rate was between
90. 3% and 110． 9 % ． Among them，those of 10 mineral elements were within (100 ± 5)% ． The mass fraction of such necessary
macrometals in the human body，such as K，P，Ca，Mg，S and Na，were 0． 66 %，0． 40 %，0． 27 %，0． 23 %，0． 17 % and
0． 004 %，respectively． The contents of microminerals such as Fe，Zn，Cu，Si，Mn，and B，were 48． 4，30． 8，6． 5，151，36. 3
and 16． 5 mg /kg，respectively．
Key words:Scindapsus aureus (Linden ex Andre)Engler;microwave decomposition;mineral element;inductively coupled plas-
ma optical emission spectrometer (ICP-OES)
西藏绿萝花(Scindapsus aureus (Linden ex Andre)Engler)产于青藏高原寒冷地带的喜马拉雅山脉，
属高原珍贵植物。据《藏医养身图说》介绍，其作为一种民间藏药已有很长的历史，在藏区，主要通过泡
水饮用的方式来治疗糖尿病、高血脂、高血压等慢性疾病［1］。目前，在西藏、青海等地，已有多家公司将
其作为保健食品加以开发利用，但关于西藏绿萝花营养成分、生物活性成分和药理作用的研究报道不
多。在活性成分方面，主要有西藏绿萝花中黄酮类化合物、还原糖以及挥发性成分的测定等报道［2－3］;
在药理作用研究方面，有报道称西藏绿萝花的石油醚提取物、乙酸乙酯提取物具有很强的 α－葡萄糖苷
酶的抑制作用，可作为 α－葡萄糖苷酶抑制剂及制备治疗糖尿病药物［4－5］。天然产物中矿质元素的组成
与含量是其一项重要的基础数据。据联合国粮食及农业组织(FAO)、国际原子能机构(IAEA)以及世界
卫生组织(WHO)等 3 个国际组织对人体矿质元素的最新定义［6］，矿质元素分为常量元素和微量元素两
第 1 期 魏永生，等:西藏绿萝花中矿质元素的分析测定 103
大类。其中常量元素包括钙、磷、镁、钾、钠、氯和硫等 7 种;而微量元素又分为人体必需微量元素碘、锌、
硒、铜、钼、铬、钴、铁，人体可能必需微量元素锰、硅、硼、钒、镍，以及具有潜在毒性，但低剂量时可能具有
人体必需功能的元素氟、铅、镉、汞、砷、铝、锡等 3 类。在人体中，矿质元素通过平衡细胞内外液的性质、
构成酶的成分或激活酶的活性，从而对人体起着重要的作用［6－7］。未见有文献报道西藏绿萝花中的矿
质元素组成，为了能够给其应用研究提供基础数据，本研究拟应用 HNO3 /H2O2 湿法微波消解制样
［8］，
再采用具有多种优势［9－10］的全谱直读电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP－OES) ，对西藏绿萝花中
的矿质元素进行全面详细的测定与分析。
1 材料与方法
1． 1 材料与试剂
购自青海可可西里食品有限公司的样品绿萝花共 3 批，经红外快速水分测定仪分析，其平均含水率
为 8． 69 %。国产分析纯浓硝酸、双氧水(质量分数 30 %) ;自制超纯水(电阻率≥18 MΩ·cm)。
待测元素标准储备液:单元素标准溶液(济南众标科技有限公司) ，钙(1 000 mg /L，溶剂为体积分
数 5 % HCl)、镁(1 000 mg /L，溶剂为体积分数 5 % HCl)、硅(500 mg /L、溶剂为质量分数 0． 5 %
Na2CO3)、钠(1 000 mg /L，溶剂 H2O)。多元素标准溶液(国家有色金属及电子材料分析测试中心) ，磷、
钾、硫多元素标液(质量浓度 100 mg /L，溶剂为 2． 5 mol /L HNO3) ;铝、铁、锌、锰、硼、锶、钛、钡、铜多元素
标液(质量浓度 100 mg /L，溶剂为 2． 5 mol /L HNO3)。
1． 2 仪器与设备
ICP 715－ES型全谱直读电感耦合等离子原子发射光谱仪，美国 VARIAN公司;MA50 型红外快速水
分测定仪、611UV 型超纯水制备系统，德国 Sartorius 公司;Finnpipette 移液器，美国 Thermo 上海公司;
MDS－6 型微波消解仪、ECH－1 型电控加热板，上海新仪公司。
1． 3 样品微波消解方法
由于在使用 MDS－6 型微波消解仪时，通常每份消解样品不能超过 0． 5 g，为了增大样品溶液中微量
元素的浓度，以便 ICP法准确测定，本研究采用同时分别消解 3 份样品再合并消解液的方法制备待测
液。具体方法为:分别取 3 份各约 0． 5 g 样品，精密称定后分别放入消解罐中。各加入 1 mL 双氧水和
5 mL浓硝酸混匀。置于 120 ℃ 电热板上预处理 20 min。冷却后补加 1 mL 双氧水和 2 mL 硝酸。加盖
后将消解罐置于微波消解仪中按设定好的程序［10］进行消解。消解完毕后，当溶液无任何杂质且清澈透
明时，表明样品消解完全。用超纯水洗至聚丙烯容量瓶中，合并 3 份消解液，定容 100 mL备用。同法制
备试剂空白。
1． 4 ICP仪器工作条件
ICP ExpertTM II中文操作系统软件。垂直炬管，观察高度 10 mm。射频 RF频率 40． 68 MHz，发射功
率 1． 00 kW。等离子气流量 15． 0 L /min，辅助气流量 1． 5 L /min，雾化气压力 200 kPa。测样时蠕动泵速
15 r /min，仪器稳定延时 15 s，一次读数时间 5 s，一次测定读数 3 次平均。快泵(50 r /min)清洗 10 s，进
样延时 30 s。
1． 5 绿萝花中矿质元素的鉴定与定量分析
1． 5． 1 元素定性鉴定方法 根据 ICP－OES 法能够同时定量数十种元素的特点，对绿萝花中所含有的
矿质元素进行一次全面的分析鉴定。方法为应用 VARIAN ICP ExpertTM II系统操作软件中、能够同时分
析测定 69 种元素的 SemiQuant Worksheet 715 程序，对样品进行测定。在测定结果中，可得各元素原子
发射光谱图、谱线强度以及信背比等数据。通过分析这些数据［10］，可以对绿萝花中是否含有相应元素
给予鉴定。
1． 5． 2 定量分析方法 对于经鉴定确认存在的元素，以制备试剂空白为参比，两点外标法定量。由于
不同的矿质元素在绿萝花中的量差别很大，如果将所有定量元素在同一溶液中一次同时分析，将不易得
104 林 产 化 学 与 工 业 第 33 卷
到准确分析结果。因此先根据预分析结果，将所有待定量元素分为两组进行测定。第 1 组分析样品中
含量高的 K、P、Ca、Mg、S等 5 种元素，将 1． 3 节制备好的样品试液稀释 10 倍后进行 ICP－OES测定;第 2
组直接用 1． 3 节中制备好的试液定量 Al、Si、Fe、Na、Mn、Zn、Sr、B、Ba、Cu、Ti等 11 种元素。
1． 6 标准工作曲线
根据标准储备液的性质和定量分析方法的要求，一共配制了 4 种标准混合溶液，每种配制 2 个质量
浓度，其中标液 A用于标定第 1 组待测元素，标液 B、C、D用于标定第 2 组待测元素，详见表 1。
表 1 标准工作溶液
Table 1 Standard solutions
编号
No．
标定元素
calibration elements
质量浓度 mass concentration /(mg·L－1)
样品 1
sample 1
样品 2
sample 2
标液 A standard solutions A K、P、Ca、Mg、S 2 20
标液 B standard solutions B Si 1 5
标液 C standard solutions C Al、Fe、Na 1 5
标液 D standard solutions D Mn、Zn、Sr、B、Ba、Cu、Ti 0． 05 0． 5
1． 7 定量元素分析线的确定与检出限和回收率的测定
关于定量元素的分析线，在 ICP系统操作软件中，对每一个元素都给出若干条推荐分析线，并且将
每一条分析线的强度及潜在干扰等情况都给出直观的图示分析。通过这些信息，再结合预先分析结果
中的实测发射光谱轮廓描记图、干扰情况以及信背比等数据。最终选择灵敏度高、干扰少、强度大的一
条谱线作为分析线。
关于定量方法的检出限，同法消解制备 11 个制备空白试液，同法进行 ICP－OES 测定，取各元素测
定结果的 3 倍标准偏差作为其检测限。
关于定量方法的加标回收率，由于绿萝花中不同矿质元素的含量差异很大，不宜在同一组中测定所
有定量元素的回收率。考虑到分析步骤的简便，分 a、b 两组测试回收率。在 a 组中测定 K、P、Ca、Mg、
S、Al、Si等 7 种元素，取绿萝花样品约 0． 25 g，精密称定，至消解罐中，分别加入一定量的各种标准贮备
液(加入量见表 2) ，电热板上挥干溶剂，按前述方法消解并定量相应元素，计算各元素回收率。在 b 组
中测定 Fe、Na、Mn、Zn、Sr、B、Ba、Cu、Ti等 9 种元素，取绿萝花样品约 1 g，精密称定，同法操作，计算相应
元素回收率。做 3 次平行实验，测定 16 种元素的平均回收率。
2 结果与分析
2． 1 绿萝花中矿质元素的鉴定
按 1． 5． 1 节所述方法对绿萝花样品进行 69 种元素分析并鉴定后，通过 ICP－OES 法鉴定出绿萝花
中含有 K、P、Ca、Mg、S、Al、Si、Fe、Na、Mn、Zn、Sr、B、Ba、Cu、Ti等 16 种矿质元素。
2． 2 待定量元素的分析线、检出限及回收率
表 2 实验结果显示，采用 ICP－OES分析时，K、P、Ca、Mg、S、Al、Si、Fe、Na 的检出限较高，而 Mn、Zn、
Sr、B、Ba、Cu、Ti的检出限很低。16 种元素的加标回收率在 90． 3 % ～110． 9 % 之间，其中 10 种元素在
(100 ± 5)%范围内。
2． 3 绿萝花矿质元素定量分析结果
表 3 分析测试结果显示，测定 16 种矿质元素的相对标准偏差(RSD) ，除了 Ti 元素的 RSD 值为
9． 48 %，其余 15 种元素的 RSD都在 4 % 以内，说明仪器的工作状态稳定，重现性好，所建立分析方法
精密度高。绿萝花(干基含量)中所含的 K、P、Ca、Mg、S、Na 等人体常量元素的质量分数分别为
0． 66 %、0． 40 %、0． 27 %、0． 23 %、0． 17 % 和 0． 004 %;人体必需微量元素 Fe、Zn、Cu 等的质量分数
分别为 48． 4、30． 8、6． 5 mg /kg;人体可能必需微量元素 Si、Mn、B 的质量分数分别为 151、36． 3、
16． 5 mg /kg;具有潜在毒性元素 Al的质量分数为 159 mg /kg。采用 ICP－OES法未检出 Hg、As、Cd、Pb等
第 1 期 魏永生，等:西藏绿萝花中矿质元素的分析测定 105
重金属元素，也未检出 Cr、Ni、Se、Mo、Co等元素。
表 2 ICP－OES法定量元素的分析线、检出限和回收率
Table 2 Analytical lines，detective limits and recovery rate of ICP-OES
元素
elements
分析线 /nm
analytical lines
检出限 /(μg·L－1)
detective limits
本底值 /μg
background value
加标量 /μg
added value
测定量 /μg
measured value
回收率 /%
recovery
K 766． 491 934 1760 1000 2869 110． 9
P 213． 618 731 1076 1000 2038 96． 2
Ca 396． 847 396 729． 8 500 1244 102． 9
Mg 279． 553 167 622． 6 500 1149 105． 2
S 181． 972 397 464． 6 500 1012 109． 5
Al 396． 152 97． 6 42． 46 50 96． 81 108． 7
Si 251． 611 258 40． 16 50 93． 01 105． 7
Fe 238． 204 84． 2 47． 11 20 68． 01 104． 5
Na 766． 491 97． 3 38． 26 20 57． 20 94． 7
Mn 257． 610 3． 1 35． 30 20 54． 96 98． 3
Zn 213． 857 7． 5 30． 03 20 50． 89 104． 3
Sr 407． 771 2． 6 24． 96 20 44． 14 95． 9
B 249． 678 1． 1 16． 09 20 36． 91 104． 1
Ba 455． 403 1． 2 12． 54 20 31． 20 93． 3
Cu 327． 395 5． 8 6． 296 20 25． 46 95． 8
Ti 336． 122 3． 8 1． 176 20 19． 24 90． 3
表 3 绿萝花样品测定结果
Table 3 Determining results of samples of Scindapsus aureus
元素
elements
样品 1 /(mg·kg－1)
sample 1
样品 2 /(mg·kg－1)
sample 2
样品 3 /(mg·kg－1)
sample 3
平均值 /(mg·kg－1)
average values
RSD /%
(n = 9)
K 6592 ± 34 6635 ± 69 6597 ± 66 6608 ± 55 0． 83
P 4046 ± 26 4015 ± 8 4061 ± 27 4041 ± 28 0． 69
Ca 2757 ± 10 2739 ± 21 2722 ± 2 2739 ± 19 0． 70
Mg 2349 ± 11 2334 ± 5 2328 ± 7 2337 ± 11 0． 50
S 1723 ± 62 1727 ± 45 1782 ± 52 1744 ± 54 3． 10
Al 155． 3 ± 0． 9 161． 7 ± 4． 2 161． 1 ± 4． 0 159． 4 ± 4． 3 2． 67
Si 155． 3 ± 3． 6 148． 5 ± 3． 1 148． 5 ± 2． 9 150． 8 ± 4． 4 2． 92
Fe 48． 59 ± 0． 25 48． 63 ± 0． 38 47． 87 ± 0． 58 48． 36 ± 0． 52 1． 08
Na 39． 11 ± 0． 48 39． 35 ± 0． 40 39． 38 ± 0． 83 39． 28 ± 0． 50 1． 29
Mn 36． 40 ± 0． 07 36． 03 ± 0． 10 36． 31 ± 0． 30 36． 26 ± 0． 23 0． 64
Zn 30． 85 ± 0． 65 30． 96 ± 0． 48 30． 67 ± 0． 50 30． 83 ± 0． 48 1． 56
Sr 25． 70 ± 0． 08 25． 59 ± 0． 14 25． 60 ± 0． 07 25． 63 ± 0． 10 0． 40
B 16． 54 ± 0． 27 16． 26 ± 0． 24 16． 770 ± 0． 50 16． 52 ± 0． 38 2． 30
Ba 12． 82 ± 0． 13 12． 89 ± 0． 07 12． 91 ± 0． 15 12． 87 ± 0． 11 0． 87
Cu 6． 47 ± 0． 03 6． 55 ± 0． 11 6． 37 ± 0． 31 6． 46 ± 0． 18 2． 84
Ti 1． 24 ± 0． 04 1． 12 ± 0． 11 1． 260 ± 0． 15 1． 21 ± 0． 11 9． 48
3 结 论
3． 1 采用 HNO3 /H2O2 湿法微波消解制样，利用全谱直读电感耦合等离子原子发射光谱法(ICP－OES) ，
全面详细地分析测定西藏绿萝花中的矿质元素，共检出 K、P、Ca、Mg、S、Al、Si、Fe、Na、Mn、Zn、Sr、B、Ba、
Cu、Ti等 16 种矿质元素。分析结果相对标准偏差(RSD)值，除 Ti元素外，其余 15 种都在 4 % 以内;加
106 林 产 化 学 与 工 业 第 33 卷
标回收率在 90． 3 % ～110． 9 % 之间，其中 10 种元素在(100 ± 5)%范围内。绿萝花中所含人体常量元素
K、P、Ca、Mg、S、Na等的质量分数分别为 0． 66 %、0． 40 %、0． 27 %、0． 23 %、0． 17 %和 0． 004 %;微量
元素 Fe、Zn、Cu、Si、Mn、B等的质量分数分别为 48． 4、30． 8、6． 5、151、36． 3、16． 5 mg /kg。
3． 2 微波消解－ICP－OES法分析测定西藏绿萝花中矿质元素的实验过程和结果表明:在样品制备过程
中，与干法灰化消解制样法相比，HNO3 /H2O2 湿法微波消解制样的最大优势是省时快速，且样品溶液清
澈透明、分解完全彻底;而分析方法的加标回收率、相对标准偏差测定结果亦显示出所建立的西藏绿萝
花矿质元素分析测定方法精密度高、重现性好、结果可靠。
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3062－3066．
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*
ab≤2. 0。林
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