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赣南产中药金沙藤与海金沙中六种微量元素的含量比较



全 文 :研究报告
Research Report
赣南产中药金沙藤与海金沙中六种微量元素的含量比较
张道英 1 李银保 1 王妙飞 1 吴琪 1 黄浩 1 刘海 2*
1赣南医学院,药学院,赣州, 341000; 2赣南医学院,科研处,赣州, 341000
*通讯作者, liuhaiuser@163.com
摘 要 本研究采用微波消解法加浓硝酸消解样品后,用火焰原子吸收光谱法测定赣南产中药金沙藤与海
金沙中 Fe、Cu、Zn、Mn、Mg、Ca 6种微量元素的含量,发现金沙藤中 Fe、Cu、Zn、Ca 4种微量元素的含量分别
为 169.723~489.222μg/g、9.136~19.162μg/g、23.553~50.998μg/g、1 383.104~6 289.022 μg/g,而海金沙中这 4种
微量元素的含量分别为 39.400~247.666 μg/g、1.789~3.922 μg/g、8.333~16.667 μg/g、281.448~485.196 μg/g,表
明金沙藤中 Fe、Cu、Zn、Ca的含量均较海金沙中的要高,而 Ca的含量则高出很多;金沙藤中Mn、Mg的含量分
别为 111.178~485.167μg/g、1 490.673~1 919.45μg/g,海金沙中这两种元素的含量分别为 118.05~195.294μg/g、
1 086.274~1 502.514 μg/g,表明赣南产金沙藤与海金沙中Mn、Mg的含量则较为相似。研究结果表明金沙藤
与海金沙中微量元素的含量有较大的差异,金沙藤作为药用比海金沙有更好的物质基础。
关键词 金沙藤,海金沙,微量元素,火焰原子吸收光谱法
Comparison of Content of Six Trace Elements in Lygodii Herba and Lygodi-
um japonicum (Thunb.) Sw. Produced in Gannan
Zhang Daoying 1 Li Yinbao 1 Wang Miaofei 1 Wu Qi 1 Huang Hao 1 Liu Hai 2*
1 College of Pharmacy, GannanMedical University, Ganzhou, 341000; 2 Scientific Research Department, GannanMedical University, Ganzhou, 341000
* Corresponding author, liuhaiuser@163.com
DOI: 10.13417/j.gab.035.002808
Abstract This research dissolved the samples by microwave digestion method with HNO3, and then measured
the content of six trace elements including Fe, Cu, Zn, Mn, Mg, Ca in Lygodii Herba and Lygodium japonicum (Th-
unb.) Sw. produced in Gannan by flame atomic absorption spectroscopy (FAAS). In Lygodii Herba, the content of
Fe, Cu, Zn, Ca were 169.723~489.222 μg/g, 9.136~19.162 μg/g, 23.553~50.998 μg/g and 1 383.104~6 289.022 μg/g.
And in Lygodium japonicum (Thunb.) Sw., the content of these four trace elements were 39.400~247.666 μg/g,
1.789~3.922 μg/g, 8.333~16.667 μg/g and 281.448~485.196 μg/g. The result showed the content of Fe, Cu, Zn,
Ca in Lygodii Herba were higher than Lygodium japonicum (Thunb.) Sw., and the content of Ca was much higher.
In Lygodii Herba, the content of Mn and Mg were 111.178~485.167 μg/g and 1 490.673~1 919.45 μg/g. The
content of these two trace elements in Lygodium japonicum (Thunb.) Sw. were 118.05~195.294 μg/g and 1 086.274~
1 502.514 μg/g. These showed the content of Mn and Mg were similar in Lygodii Herba and Lygodium japonicum
(Thunb.) Sw.. The research result showed the content of trace elements between Lygodii Herba and Lygodium
japonicum (Thunb.) Sw. produced in Gannan were obvious difference. This implied that Lygodii Herba had a
better material basis than Lygodium japonicum (Thunb.) Sw. in the aspect of medicinal.
Keywords Lygodii Herba, Lygodium japonicum (Thunb.) Sw., Trace elements, FAAS
基因组学与应用生物学,2016年,第 35卷,第 10期,第 2808-2813页
Genomics and Applied Biology, 2016, Vol.35, No.10, 2808-2813
基金项目:本研究由江西省科技厅青年科学基金项目(2015ZBAB205005)资助
金沙藤(Lygodii Herba)是海金沙科植物海金沙
(Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.)、小叶海金沙(L.
microphyllum (Cav.) R.Br.)或曲轴海金沙(L. flexuosum
(L.) Sw.)的干燥地上部分,具有清热解毒,利水通淋
的功能(彭海燕, 2013)。海金沙为海金沙科植物海金
沙的干燥成熟孢子,具有清利湿热,通淋止痛的功能
(国家药典委员会 , 编著, 2015, 中国医药科技出版
社,中国,北京, pp.294)。主产于广东、广西、江西、湖
南、湖北、安徽及西南诸省,江西赣南地区也有产。
两味药材的功能相近,均可用于治疗治疗尿路感
染、尿路结石、前列腺炎、泌尿系统感染等疾病,但
金沙藤药材经常作为海金沙药材采集的副产物,甚
至因采集时杂草及杂物过多而被烧毁(彭海燕, 2013),
非常可惜。
何胜旭等(2011, 中国中药杂志 , 36(15): 2149)
对金沙藤与海金沙的药理作用作了比较研究,发现
金沙藤在抑菌、抗炎和镇痛等方面的药理活性更优
于海金沙;严海等, 2010,中草药, 41(12): 2092-2094)
对金沙藤与海金沙的化学成分进行了比较研究,发
现金沙藤与海金沙中所含化学成分存在较大差异。
除王清富等(2010)测定过海金沙等几种蕨类中几种
矿质元素的含量外,还未见有对金沙藤与海金沙中
所含的微量元素进行比较研究的。本实验从金沙藤
及海金沙中所含微量元素成分的角度出发,用火焰
原子吸收光谱法(卫建琮等, 2007; 张道英等, 2008a;
刘霞等, 2009)对金沙藤及海金沙中所含 Fe、Cu、Zn、
Mn、Mg、Ca 6种微量元素的含量进行测定,并比较
其结果的差异。
1结果与分析
1.1线性回归方程的建立
在测量中,空白溶液选用不含待测元素的稀释
液,标准溶液按 Fe、Cu、Zn、Mn、Mg、Ca的顺序相继
喷入原子吸收分光光度仪中,测定每种元素的吸光
度,并和标准溶液的浓度相对照,由仪器上安装的软
件计算出 6种元素的线性回归方程和相关系数(表 1)。
1.2微量元素含量测定
线性回归曲线建立后,空白溶液选用测量样品
表 1 6种元素的线性回归方程和相关系数
Table 1 Equations of linear regression and correlation coeffi-
cients of six trace elements
元素
Element
Fe
Cu
Zn
Mn
Ca
Mg
线性回归方程
Equation of linear regression
C=12.725 3A-0.067 5
C=4.652 6A-0.000 6
C=1.308 2A-0.035 9
C=4.495 4A-0.092 5
C=32.799 5A-0.199 6
C=0.888 4A-0.040 0
相关系数
Correlation coefficients
0.999 52
0.999 96
0.995 40
0.999 63
0.999 98
0.996 59
做空白,样品溶液为 5个制备好的海金沙样品溶液
和 4个金沙藤样品溶液,相继喷入原子吸收仪中,测
得各个样品溶液的吸光度。每个样品测定 5次,求平
均值。将平均吸光度值带入各个元素相对应的线性
回归方程中,计算得出 9个样品溶液中每种元素的浓
度(μg/mL),并求出每种元素的含量和 RSD值(表 2)。
1.3加样回收率实验
用购买于江西省赣州市华尔康大药房的 2号海
金沙样品溶液做加样回收率实验,以验证该方法的
准确性,即测得了 2号样品中 6种微量元素的浓度
之后,再加入相当浓度的 6种微量元素对照品溶液
进去,分别测定各元素的吸收度,带入线性回归方程
后计算出加标后的各元素的浓度,并计算出加样回
收率(%) (唐智敏和邓世林, 2016)。6种微量元素的加
样回收率在 95.0%~104.1%之间,符合测定要求(表 3)。
2讨论
通过本方法测定中药金沙藤与海金沙中 Fe、
Cu、Zn、Mn、Ca、Mg的含量,此法回收率在 95.0%~
104.1%之间,实验准确性高,可以用来测定金沙藤与
海金沙中微量元素的含量。
测定赣南产金沙藤与海金沙中所含 Fe、Cu、Zn、
Mn、Ca、Mg 6种微量元素的含量,发现赣南产的金
沙藤中所含的 Fe、Cu、Zn、Ca 4种微量元素的含量均
较海金沙中所含的这四种微量元素的含量要高,而
Ca的含量则高出很多;Mn、Mg的含量则较为相似。
这说明金沙藤与海金沙中微量元素的含量有较大的
差异,作为药用有更好的物质基础。此结论与前人对金
沙藤与海金沙的药理作用与化学成分相比较后得出的
结论相吻合(严海等, 2010,中草药, 41(12): 2092-2094;
何胜旭等, 2011,中国中药杂志, 36(15): 2149)。
本研究测得的赣南产海金沙中六种微量元素的
含量与王清富等(2010)测得的四川省内江市城郊产
的海金沙中的六种微量元素的含量相比较,发现赣
南产的海金沙中含有的 Mn、Mg两种微量元素的含
量要远远高于四川内江产的海金沙中的 Mn、Mg的
含量,Fe的含量偏高,而 Cu、Zn、Ca的含量则偏低。
这可能与赣南地区土地富含稀土元素有关。
3材料与方法
3.1仪器
原子吸收分光光度计(TAS-990型,生产厂家为
赣南产中药金沙藤与海金沙中六种微量元素的含量比较
Comparison of Content of Six Trace Elements in Lygodii Herba and Lygodium japonicum Produced in Gannan 2809
基因组学与应用生物学
Genomics and Applied Biology
北京普析通用仪器有限责任公司);Fe、Cu、Ca、Mn、
Zn、Mg空心阴极灯(生产厂家为北京威格拉斯有限
公司);超纯水器(New Human UP 900型,生产厂家为
北京普析通用仪器有限责任公司);自动变频温压双
控微波消解系统(WX-4000型,生产厂家为上海屹尧
表 2海金沙和金沙藤中 6种微量元素的含量
Table 2 Content of six trace elements in Lygodii Herba and Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
编号
Number
1
2
3
4
5
6
7
8
9
结果
Result
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
含量(μg/g)
Content (μg/g)
RSD (%)
Fe
185.000
1.465
153.210
1.512
233.070
0.389
247.666
0.392
39.400
2.494
288.906
2.409
269.852
0.727
489.222
1.623
169.723
1.379
Cu
3.922
3.766
1.885
1.441
1.789
3.152
2.317
1.517
2.367
1.721
11.677
0.749
19.162
2.748
19.112
0.912
9.136
0.615
Zn
16.667
0.883
8.333
0.973
12.724
1.370
11.293
1.155
10.256
2.065
23.553
0.858
50.998
0.416
35.328
0.616
42.534
0.935
Mn
195.294
1.193
130.258
0.501
187.674
0.720
118.050
0.811
162.327
0.304
132.136
0.786
111.178
1.479
144.402
3.159
485.167
1.270
Ca
485.196
2.283
281.448
3.515
483.499
2.949
404.054
2.931
398.126
2.655
6 289.022
2.751
1 442.914
3.229
1 969.788
2.677
1 383.104
2.879
Mg
1 397.145
0.157
1 086.274
1.195
1 630.050
0.840
1 502.514
0.100
1 257.708
0.828
1 490.673
0.639
1 632.868
0.597
1 919.450
0.670
1 728.057
0.956
表 3 2号海金沙样品的加样回收率实验
Table 3 Sample recovery rate experiment of Lygodium japonicum (Thunb.) Sw. of No. 2
元素
Element
Fe
Cu
Zn
Mn
Ca
Mg
含量(μg/mL)
Content (μg/mL)
1.544
0.019
0.084
1.314
2.892
0.219
添加量(μg/mL)
Additive amount (μg/mL)
2.00
0.02
0.10
1.00
3.00
0.20
测得量(μg/mL)
Measured amount (μg/mL)
3.625 0
0.038 0
0.182 0
2.294 0
5.798 6
0.421 0
回收率(%)
Recovery rate (%)
104.1
95.0
98.0
98.0
96.9
101.0
分析仪器有限公司);电子天平(LIANGPING FA2014
型,生产厂家为上海良平仪器仪表有限公司);电热恒
温干燥箱(101-2-5H型,生产厂家为上海跃进医疗器
械厂);二两装高速万能粉碎机(生产厂家为屹立工贸
有限公司);标准药典筛(生产厂家为浙江上虞市道墟
2810
张兴纱筛厂)。
3.2试剂
超纯水,用蒸馏水经超纯水器制得;浓硝酸(优级
纯,含量为 65.0%~68.0%,西陇化工股份有限公司);
Fe、Cu、Zn、Mn、Ca、Mg标准溶液(标准品均购买于国
家标准物质研究中心,含量均为 10 μg /mL)。
3.3实验用样品
海金沙和金沙藤样品均于 2015年 2 月购买于
江西省赣州市各大药店,其中海金沙分别购买于黄
庆仁栈华氏大药房、华尔康大药房、丁氏草药店、祥
银蛇药草药店、姚记中草药店。金沙藤分别购买于
丁氏草药店、姚记中草药店、李记草药店、赣江草药
店(表 4)。
3.4标准溶液的制备
用优级纯的硝酸加超纯水配制成浓度为 1%稀
释剂,分别取铁、铜、锌、锰、钙、镁标准溶液,加 1%
硝酸溶液,制成相应浓度的标准溶液 (张道英等 ,
2008b) (表 5)。
3.5样品的处理
取海金沙样品直接过 200目筛后,分别用密封
表 4 9个样品的编号,样品名称,购买地,产地及称取重量
Table 4 Number, name, place of purchase, place of production and weight of the nine samples
编号
Number
1
2
3
4
5
6
7
8
9
样品名称
Name of sample
海金沙
Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
海金沙
Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
海金沙
Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
海金沙
Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
海金沙
Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.
金沙藤
Lygodii Herba
金沙藤
Lygodii Herba
金沙藤
Lygodii Herba
金沙藤
Lygodii Herba
购买地
Place of purchase
黄庆仁栈华氏大药房
Huangqing Renzhan Huashi big pharmacy
华尔康大药房
Huaerkang big pharmacy
丁氏草药店
Dingshi herbstore
祥银蛇药草药店
Xiangyin sheyao herbstore
姚记草药店
Yaoji herbstore
丁氏草药店
Dingshi herbstore
赣江草药店
Ganjiang herbstore
姚记草药店
Yaoji herbstore
李记草药店
Liji herbstore
产地
Place of production
江西樟树
Zhangshu, Jiangxi province
江西
Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
江西赣州
Ganzhou, Jiangxi province
重量(g)
Weight (g)
0.510
0.504
0.503
0.518
0.501
0.501
0.501
0.518
0.509
表 5 6种元素的标准溶液的浓度
Table 5 Concentration of standard solution of six trace elements
元素
Element
Fe
Cu
Zn
Mn
Ca
Mg
0
0
0
0
0
0
0
1
0.5
0.02
0.05
0.5
0.5
0.1
2
1.0
0.05
0.1
1.0
1.0
0.2
3
2.0
0.1
0.2
2.0
2.0
0.3
4
3.0
0.4
0.4
3.0
4.0
0.4
标准溶液系列浓度(μg/mL)
Series of concentration of standard solution (μg/mL)
袋封装并编号。金沙藤需先粉碎,过 100目标准药典
筛后,分别用密封袋封装并编号。将海金沙与金沙藤
样品分别置于 9个烧杯中,在烘箱中于 80℃烘 4.5 h,
然后取出,放入干燥器中冷却,备用。之后用分析天
平分别精密称定各样品约 0.5 g (9种样品的称取重
量与表 4相同),置消解管中,加 10 mL浓硝酸,放入
微波消解仪内,并作空白对照,密闭微波消解仪进行
消解(表 6)。
消解完后,把 9个样品溶液分别转移至 50 mL
容量瓶中,并用超纯水稀释至刻度,备用。在测定时,
若有样品溶液的吸光度超出其线性范围时,应用超
纯水稀释后再来测定。其中,测 Zn的 7号和 9号样
赣南产中药金沙藤与海金沙中六种微量元素的含量比较
Comparison of Content of Six Trace Elements in Lygodii Herba and Lygodium japonicum Produced in Gannan 2811
基因组学与应用生物学
Genomics and Applied Biology
品时,从中取出 12.5 mL,加入稀释剂至 25 mL,使测试
液稀释 2倍后测量;测Mg时,样品全部稀释了 50倍
后测量;测 Mn时,9号样品稀释了 2倍后测量;测
Ca 时,6 号样品稀释了 25 倍后测量,7、8、9 号样品
稀释了 5倍后测量。其他样品均用原溶液进行测量。
3.6原子吸收分光光度仪的设置参数
设置原子吸收分光光度仪的工作参数,分别测
定 Fe、Cu、Zn、Mn、Ca、Mg6种微量元素的含量(表 7)。
作者贡献
张道英是本研究实验工作的具体执行人,完成
数据分析和论文初稿的写作;李银保、吴琪参与样品
的制备、测量和数据分析;王妙飞和黄浩参与数据分
析和论文修改;刘海是项目的构思者及负责人,负责
指导实验设计、数据分析、论文写作与修改。全体作
者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由江西省科技厅青年科学基金项目(201-
5ZBAB205005)资助。
参考文献
Liu X., Li J.L., Cheng Q.L., and Li Y.B., 2009, Determination of
trace elements in Andrographis paniculata by atomic absorp-
tion spectrometry, Hubei Nongye Kexue (Hubei Agricultur-
表 6微波消解仪的设置程序
Table 6 Setup procedure of microwave digestion instrument
方法
Method
1
2
3
4
温度(℃)
Temperature (℃)
100
120
150
180
压力(atm)
Pressure (atm)
5.0
7.0
10.0
15.0
时间(min)
Time (min)
10
15
15
15
功率(w)
Power (w)
800
800
400
400
表 7原子吸收分光光度仪的设置参数
Table 7 Parameters setting of atomic absorption spectrophotometer
元素
Element
Fe
Cu
Zn
Mn
Ca
Mg
波长(nm)
Wavelength (nm)
248.3
324.7
213.9
279.5
422.7
285.2
灯电流(mA)
Lamp current (mA)
4.0
3.0
3.0
2.0
3.0
2.0
光谱带宽(nm)
Spectral bandwidth (nm)
0.2
0.4
0.4
0.2
0.4
0.4
燃气流量(mL/min)
Gas flow (mL/min)
2 300
2 500
2 000
2 100
2 300
2 100
燃烧器高度(mm)
Burner height (mm)
8
6
6
6
6
6
al Sciences), 48(6): 1481-1482 (刘霞, 李加林, 程齐来, 李
银保, 2009,原子吸收光谱法测定穿心莲中的微量元素,
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赣南产中药金沙藤与海金沙中六种微量元素的含量比较
Comparison of Content of Six Trace Elements in Lygodii Herba and Lygodium japonicum Produced in Gannan
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International Journal of Molecular Medical Science (IJMMS)
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