全 文 ：第 34卷 第 5期
2016年 10月
龙 岩 学 院 学 报
JOUＲNAL OF LONGYAN UNIVEＲSITY
Vol．34 No．5
October 2016
火焰原子吸收光谱法测定变叶木金属元素含量
张玉喜1，刘巧凤1，蔡英卿1，2，陈洪彬1，2，戴聪杰1，2
(1．泉州师范学院 福建泉州 362000;2．近海资源生物技术福建省高校重点实验室 福建泉州 362000)
摘要:采用火焰原子吸收光谱法(FAAS)测定变叶木枝叶 8个部位中 K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、
Mn、Ni、Cr等 10个金属元素含量。结果表明，所测 10个金属元素在变叶木中均有分布，其含量(平
均值)高低顺序为 K＞Ca＞Na＞ Mg＞Fe＞Mn＞Zn＞Cu＞Cr＞Ni。在 8个部位间存在含量差异。变叶木所
测的 K、Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、Cu、Ni含量都在植物正常范围内，而 Cr含量偏高。
关键词:变叶木;火焰原子吸收光谱法;金属元素;消化
中图分类号:S685．99 文献标识码:A 文章编号:1673－4629(2016)05－0125－05
变叶木(Codiaeum variegatum (L．) A．)也叫变色月桂，为大戟科(EuphorBiaceae)变叶木属
(Codiaeum)。原产于亚洲马来半岛至大洋洲，我国广泛栽培于南方各省热带亚热带地区。变叶木叶片色
彩艳丽，单色或多色相杂，园艺品种多，是优良的庭园或公园观叶植物;变叶木也是重要的中药材植物，具
有清热、消肿的功效，可用于治疗咳嗽、跌打肿痛、肺气上逆症、毒蛇咬伤［1］。
目前关于变叶木的研究报道多集中在变叶木园林栽培［2－3］、病虫害防治［4－5］、组织培养［6］、生理生
化［7－9］、辐射育种［10］、分子标记［11］等方面的研究，国内外有关变叶木金属元素的分析研究报道很少，对变
叶木植株金属元素的分布状况尚不了解。测定变叶木不同发育阶段枝叶金属元素的含量，能够为阐明金
属元素对变叶木生长发育的作用机理提供一定的信息和理论依据。为此，笔者应用火焰原子吸收光谱法
(FAAS)［12－13］对变叶木的不同发育阶段枝叶金属元素的含量进行测定分析，以期为指导变叶木的综合开
发利用提供基础数据。
1 材料与方法
1．1 仪器
普析 A3型火焰原子吸收分光光度计;K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr 元素空心阴极灯;TG328A
型分析天平;DGG－9123A型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信实验仪器有限公司)。
1．2 试剂
K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr元素的标准贮备液(浓度均为 1 mg /mL) ;HNO3、HClO4(均为分析
纯试剂) ;超纯水。
1．2．1 10种元素标准液的配制
用 10种元素的标准贮备液按照火焰原子吸收分光光度计工作曲线范围(表 1)分别配制成所需系列
浓度的标准溶液见表 2。
1．2．2 回归方程的建立
根据各元素的浓度梯度，在所选定试验条件下测其吸光度值 A，建立 A～C回归方程，结果见表 3。
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收稿日期:2016－06－25 Doi:10．16813 / j．cnki．cn35－1286 /g4．2016．05．026
作者简介:张玉喜，男，山东滨州人，泉州师范学院海洋与食品学院本科生，研究方向:园林植物营养元素分析。
通讯作者:蔡英卿，男，福建惠安人，泉州师范学院海洋与食品学院教授，博士，研究方向:植物遗传资源与分子生物学。
基金项目:福建省高校服务海西建设重点项目(A101) ;泉州市科技计划项目(2011Z14)。
火焰原子吸收光谱法测定变叶木金属元素含量
表 2 标准溶液浓度 μg /mL
标准 K Ca Na Mg Fe Mn Zn Cu Cr Ni
STD0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0 0. 0
STD1 0. 2 1. 0 0. 2 0. 1 1. 0 0. 5 0. 1 0. 5 1. 0 0. 2
STD2 0. 4 2. 0 0. 4 0. 2 2. 0 1. 0 0. 2 1. 0 2. 0 0. 4
STD3 0. 6 3. 0 0. 6 0. 3 3. 0 1. 5 0. 3 1. 5 3. 0 0. 6
STD4 0. 8 4. 0 0. 8 0. 4 4. 0 2. 0 0. 4 2. 0 4. 0 0. 8
STD5 1. 0 5. 0 1. 0 0. 5 5. 0 2. 5 0. 5 2. 5 5. 0 1. 0
表 1 火焰法测定元素的参数
元素
波长
(nm)
火焰类型
(L)
工作曲线范围
(μg /mL)
灵敏度
(μg /mL)
Ca 422. 7 ＞1. 7 0. 5～10 0. 08
Cr 357. 9 ＞1. 7 1～5 0. 05
Cu 324. 8 1. 0～1. 5 0. 25～5 0. 05
Fe 248. 3 1. 5～1. 7 0. 25～5 0. 04
K 766. 5 1. 2～1. 7 0. 2～1. 0 0. 015
Mg 285. 2 1. 3～1. 5 0. 1～0. 5 0. 004
Mn 279. 5 1. 4～1. 7 0. 25～4. 0 0. 02
Na 589. 0 1. 2～1. 4 0. 2～1. 0 0. 01
Ni 232. 0 1. 3～1. 5 0. 5～5 0. 06
Zn 213. 9 1. 0～1. 3 0. 1～1. 0 0. 01
表 3 各元素回归方程及相关系数
金属元素 回归方程 相关系数(r)
K A= 0. 3417 C－0. 0142 0. 9973
Ca A= 0. 0271 C－0. 0057 0. 9971
Mg A= 0. 7274 C+0. 0148 0. 9972
Na A= 0. 4869 C－0. 0191 0. 9973
Fe A= 0. 1057 C+0. 0029 0. 9998
Mn A= 0. 2520 C+0. 0237 0. 9971
Zn A= 0. 4814 C+0. 0031 0. 9990
Cu A= 0. 0542 C－0. 0057 0. 9971
Cr A= 0. 0179 C－0. 0004 0. 9990
Ni A= 0. 0989 C+0. 0006 0. 9990
1．3 样品处理
将采自福建省泉州师范学院变叶木枝叶各部分进行
分类，共分为新叶叶片、新叶叶柄、成长叶叶片、成长叶叶
柄、新枝、成长枝、二年生枝和多年生枝等 8个部位。
1．4 试验方法与测定
1．4．1 样品的消解
将分类好的样品洗净烘干并标记，待烘至重量不再减
少即恒重后，研磨过筛。每个测定部位准确称取 2. 00 g
样品各 3份，用 30 mL V(HNO3)∶V(HClO4)= 4 ∶1混酸浸
泡 12～18 h，用电炉加热消煮，待烟从红棕色转为白色时，
调小电炉火力，直至烧干停止加热，冷却。
用 8 mL 体积分数为 50%HNO3 溶液溶解样品并移入
50 mL容量瓶，用超纯水冲洗 4 ～ 5 次并转入容量瓶，定容
即为各样品的原液。8 mL 体积分数为 50% HNO3溶液倒入 50 mL容量瓶并定容作为参比空白液。
1．4．2 样品的测定
用普析 A3型火焰原子吸收分光光度计测定变叶木样品液中各元素的含量［12－13］。
1．4．3 计算公式
变叶木枝叶中金属元素的含量(μg /g)= C×V×n /M (1)…………………………………………………
式(1)中 C———样品中元素的质量浓度(μg / mL) ;V———样品定容体积(mL) ，该处为 50mL;n———待测
样品原液的稀释倍数;M———样品的干重(g)
1. 5 统计软件处理数据
试验所得数据经国际通用统计软件 SPSS 17. 0 统计分析，并用邓肯多重极差测验法进行多重比较。
2 结果与分析
2．1 变叶木金属元素含量比较
2．1．1 变叶木枝叶中大量元素含量比较
由表 4可以看出，K、Ca、Na和Mg等 4个大量元素在变叶木不同发育阶段枝叶中含量高低顺序有很大
差别，新叶叶柄、成长叶叶柄、新枝和二年生枝一致表现为:K＞Ca＞Na＞Mg;而新叶叶片、成长叶叶片和成长
枝一致表现为:K＞Ca＞Mg＞Na;多年生枝表现为:Ca＞K＞Na＞Mg。其中，K 含量相对较高，其变化范围在
3943. 50～22960. 91 μg /g之间;Ca含量次之，其变化范围在 3728. 90 ～ 22310. 44 μg /g 之间;Na 和 Mg 含量
相对较低，其含量变化范围分别在 1259. 92～3373. 11和 1011. 43～3235. 79 μg /g之间。
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火焰原子吸收光谱法测定变叶木金属元素含量
变叶木各部位中同一大量元素的含量顺序及差异程度随元素及部位的改变而改变。如 K元素含量表
现为:新叶叶柄＞成长叶叶柄＞新枝＞成长枝＞成长叶叶片＞新叶叶片＞二年生枝＞多年生枝;而 Ca表现为:多
年生枝＞成长叶叶柄＞新叶叶柄＞成长枝＞成长叶叶片＞新叶叶片＞二年生枝＞新枝。再如，叶中，同一发育阶
段叶片与叶柄之间 4种大量元素含量差异均极显著，而不同发育阶段叶(新叶与成长叶)之间 4 种大量元
素含量差异则大都不显著，仅在叶柄中 Mg 含量差异显著。又如，枝条中，不同发育阶段枝之间 K、Ca 和
Mg含量差异显著，而 Na元素含量差异则大都不显著。此外，同一发育阶段枝叶之间 4种大量元素含量差
异大都显著。
表 4 变叶木枝叶中大量元素含量比较 (μg /g)
器官部位 K Ca Na Mg
叶
新叶叶片 14206. 38cC 5343. 95bcABC 1259. 92aA 1446. 25bB
新叶叶柄 22960. 91dD 7538. 99deDE 3373. 11cE 3235. 79eE
成长叶叶片 15129. 76cC 5653. 90cBC 1353. 75aA 1548. 99bB
成长叶叶柄 22227. 94dD 8687. 29eE 3107. 81cCDE 2671. 65dCD
枝
新枝 21298. 66dD 3728. 90aA 2542. 83bBCD 2298. 77cC
成长枝 15289. 77cC 6618. 28cdCD 2166. 39bB 2728. 47dD
二年生枝 8562. 15bB 4377. 87abAB 2405. 74bBC 1011. 43aA
多年生枝 3943. 50aA 22310. 44fF 3158. 35cDE 3008. 85eDE
表内同列数字后不同大小字母分别表示经邓肯多重极差测验，差异达到 P= 0. 01和 0. 05水平，下同
2．1．2 变叶木枝叶中微量元素含量比较
由表 5可以看出，Cu、Zn、Fe、Mn、Ni、Cr等 6个微量元素在变叶木不同发育阶段枝叶中含量高低顺序有
很大差别，新叶叶柄、成长叶叶柄、新枝、成长枝、二年生枝和多年生枝一致表现为:Fe＞Mn＞Zn＞Cu＞Cr＞Ni，而
新叶叶片表现为:Fe＞Zn＞Mn＞Cu＞Cr＞Ni;成长叶叶片表现为:Fe＞Zn＞Cr＞Cu＞Mn＞Ni。其中，Fe含量相对最高，
其变化范围在 90. 17～301. 99 μg /g 之间;Mn、Zn 含量次之，其变化范围分别在 2. 20～56. 16 μg /g和 13. 92 ～
20. 81 μg /g之间;Cu、Cr、Ni含量相对较低，其含量变化范围分别在 3. 66～10. 25、2. 38～5. 21和 1. 62～4. 48
μg /g之间。
表 5 变叶木枝叶中微量元素含量比较 (μg /g)
器官部位 Cu Zn Fe Mn Ni Cr
叶
新叶叶片 3. 66aA 15. 69abA 97. 94aA 13. 24bB 1. 62aA 2. 38aA
新叶叶柄 8. 19eE 17. 44bcAB 109. 79aAB 44. 59dD 2. 62dC 4. 75cdCD
成长叶叶片 3. 75aA 15. 60abA 90. 17aA 2. 20aA 1. 87abAB 4. 71cdCD
成长叶叶柄 4. 61abAB 20. 43cdB 94. 40aA 56. 16eE 2. 12abcdABC 3. 35bAB
枝
新枝 6. 98dDE 20. 81dB 155. 95bBC 45. 58dD 2. 04abcABC 4. 28cBCD
成长枝 5. 41bcBC 16. 45abAB 205. 92cC 39. 96cdCD 2. 29bcdABC 3. 94bcBC
二年生枝 6. 30cdCD 18. 11bcdAB 282. 31dD 33. 67cC 2. 46cdBC 3. 35bAB
多年生枝 10. 25fF 13. 92 aA 301. 99dD 15. 50bB 4. 48eD 5. 21dD
变叶木各部位中同一大量微量元素的含量顺序及差异程度随元素及部位的改变而改变。如，Fe 元素
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火焰原子吸收光谱法测定变叶木金属元素含量
含量表现为:多年生枝＞二年生枝＞成长枝＞新枝＞新叶叶柄＞新叶叶片＞成长叶叶柄＞成长叶叶片;而 Mn 表
现为:成长叶叶柄＞新枝＞新叶叶柄＞成长枝＞二年生枝＞多年生枝＞新叶叶片＞成长叶叶片。再如，叶中，不
同发育阶段叶(新叶与成长叶)之间 Mn和 Cr含量差异极显著，Zn、Fe 和 Ni 含量差异均不显著，而 Cu 表
现为，新叶与成长叶之间叶片中 Cu含量差异不显著，叶柄中 Cu含量差异极显著。同一发育阶段叶片与叶
柄之间 Mn和 Cr含量差异均极显著，Fe差异不显著。又如，枝条中，不同发育阶段枝之间，新枝和多年生
枝之间所测 6个微量元素含量差异均达显著或极显著水平;新枝与成长枝之间 Cu、Zn和 Fe含量差异显著
或极显著，而 Mn、Ni和 Cr含量差异不显著;新枝和二年生枝之间 Fe 、Mn和 Cr含量差异显著或极显著，而
Cu、Zn和 Ni含量差异不显著。此外，同一发育阶段的枝与叶片之间，Cu、Fe 和 Mn 均表现为差异显著或
极显著，Ni差异不显著。
2. 2 变叶木与植物金属元素正常含量比较
表 6 变叶木和植物金属元素正常含量比较
元素
金属元素的含量(μg /g)
正常含量
变叶木的含量
变化范围 平均
备注
K 10000～50000 3943. 50～22960. 91 15452. 38 正常
Ca 1000～50000 3728. 90～22310. 44 8032. 45 正常
Mg 500～7000 1011. 43～3235. 79 2243. 77 正常
Na 500～7000 1259. 92～3373. 11 2420. 99 正常
Fe 50～300 90. 17～301. 99 167. 31 正常
Mn 20～500 2. 20～56. 16 31. 36 正常
Zn 8～100 13. 92～20. 81 17. 31 正常
Cu 5～25 3. 66～10. 25 6. 14 正常
Cr 0. 2～2 2. 38～5. 21 4. 00 偏高
Ni 0. 05～10 1. 62～4. 48 2. 44 正常
由表 6 可以看出，变叶木所测的 K、
Ca、Mg、Na、Fe、Mn、Zn、Cu、Ni 含量都在植
物正常范围内，而 Cr 含量偏高［14］。其中
Fe元素仅在多年生枝中的含量(平均值)
略高于正常范围，其余测量部位 Fe 含量都
在正常范围内;而 Mn 元素仅在成长叶叶
片及多年生枝中的含量(平均值)低于正
常范围，其余测量部位 Mn 含量都在正常
范围内。
3 结论
3．1 变叶木不同部位各金属元素的含量
与分布
对变叶木各部位 10 个金属元素含量
进行分析测定，结果表明，所测 10 个金属
元素在变叶木各器官部位中均有一定的分
布，10个元素在变叶木中的含量(平均值)
高低顺序为 K＞Ca＞Na＞ Mg＞Fe＞Mn＞Zn＞
Cu＞Cr＞Ni。
3．2 金属元素与变叶木生长发育的关系
所测 K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe和 Mn是植物生长发育的必需元素，Ni和 Cr对植物生长发育具有重要
调控作用。与一般植物体相比，变叶木中仅个别测定部位的个别元素略高或略低外，所测变叶木 8 个器官
部位的 K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Ni和 Cr等 10个金属元素含量大都落在正常范围内。
4 讨论
本研究结果表明，Ca、Mg 、Zn和 Mn在变叶木的枝和叶中含量范围波动较大，Na 和 Ni 在变叶木的枝
和叶中含量范围波动较小;K、Fe和 Cu在变叶木的叶中含量范围波动较小，在变叶木的枝中含量范围波动
较大;Cr在变叶木的叶中含量范围波动较大，在变叶木的枝中含量范围波动较小。同一金属元素在变叶
木枝和叶中含量大小的波动，可能与变叶木器官生理功能的不同，对金属元素的需求或累积存在着不同程
度的要求有密切关系。这些研究结果，对于指导变叶木的生产栽培及开发利用，具有很好的参考价值。
变叶木有清热、消肿的功效，可用于治疗肺气上逆症、毒蛇咬伤。中医药理学研究发现中药与金属元
素关系极为密切［15］。某些具有清热消肿的中药，与其富含 Fe、Zn元素有关［16］。有研究表明，Fe 参与血红
蛋白的合成、氧的输送，同时，具有增强中性白细胞和吞噬细胞的吞噬功能，增强机体的抗感染能力［17］。
821
火焰原子吸收光谱法测定变叶木金属元素含量
Zn是构成多种蛋白质分子的必要成分，与胸腺的发育有着密切的关系，对人体的免疫功能起着调节作用，
因此 Fe、Zn对人体有清热、凉血、消炎、生肌的功能［15］。本试验研究分析中发现，变叶木的枝叶中含有丰
富的 Fe、Zn元素，可能与变叶木所具有的药用价值有关，该研究成果为变叶木药用价值的深入研究提供了
基础数据。
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〔责任编辑:黄素华〕
Determination of Contents of Metallic Elements in Codiaeum variegatum (L．)A．
Juss by Flame Atomic Absorption Spectrometry
ZHANG Yuxi1，LIU Qiaofeng1，CAI Yingqing1，2，CHEN Hongbin1，2，DAI Congjie1，2
(1．Quanzhou Normal University，Quanzhou，Fujian 362000，China;
2． Key Laboratory of Offshore Ｒesources and Biological Technology，Quanzhou，Fujian 362000，China)
Abstract:In this paper，the contents of K，Ca，Na，Mg，Cu，Zn，Fe，Mn，Ni and Cr were measured by the method of flame
atomic absorption spectrometry (FAAS)in 8 parts of branches and leaves of Codiaeum variegatum(L．)A． The results showed that 10
elements existed in all the organs of the Codiaeum variegatum (L．)A． The order of the average content was:K＞Ca＞Na＞ Mg＞Fe＞Mn
＞Zn＞Cu＞Cr＞Ni． The content of the metallic element was different among 8 parts of Codiaeum variegatum (L．)A． The average
content of K，Ca，Mg，Na，Fe，Mn，Zn，Cu and Ni in the Codiaeum variegatum (L．)A． belonged to the normal content level of the
elements in plants． The contents of Cr in the Codiaeum variegatum (L．)A． were relatively higher than the general plants． These
results afford reference data for the further study of Codiaeum variegatum (L．)A．
Key words:Codiaeum variegatum (L．)A．;flame atomic absorption spectrometry;metallic elements;digestion
921