全 文 ：天然产物研究与开发 Nat Prod Ｒes Dev 2015，27:837-841，803
文章编号:1001-6880(2015)5-0837-06
收稿日期:2014-12-18 接受日期:2015-03-17
基金项目:国家自然科学基金(81102744;81403051) ;国家科技支
撑计划(2012BAC08B06)
* 通讯作者 E-mail:ybzhou@ nwipb． cas． cn
ICP-OES法测定两种喉毛花植物中 21 种矿质元素
邓 娟1，2，王延花3，孙 菁1，叶润蓉1，卢学峰1，袁园园1，2，彭 敏1，周玉碧*
1中国科学院西北高原生物研究所 青海省青藏高原特色生物资源研究重点实验室，西宁 810008;
2中国科学院大学，北京 100049;3 青海省环境监测中心站，西宁 810001
摘 要:本文采用 ICP-OES法，测定分析了长梗喉毛花和镰萼喉毛花中的 21 种矿质元素。所采用方法线性关系
良好，r≥0． 9990，各元素的检出限均低于 0． 0036 mg /L，建立了测定喉毛花中多种矿质元素含量的分析方法。结
果表明，两种喉毛花中 Ca、Mg、Fe三种元素的含量均较高。在检出的人体所需常量和微量元素中，除 Se 元素
外，其他常量、微量元素在长梗喉毛花中含量均高于在镰萼喉毛花中的含量。Pb、As 两种重金属元素在镰萼喉
毛花中的均含量高于在长梗喉毛花中的含量，Cu则反之。
关键词:镰萼喉毛花;长梗喉毛花;ICP-OES;矿质元素
中图分类号:Q946． 91 文献标识码:A DOI:10． 16333 / j． 1001-6880． 2015． 05． 016
Determination of 21 Mineral Elements in
Two Species of Comastoma by ICP-OES
DENG Juan1，2，WANG Yan-hua3，SUN Jing1，YE Ｒun-rong1，
LU Xue-feng1，YUAN Yuan-yuan1，2，PENG Min1，ZHOU Yu-bi1*
1Qinghai Key Laboratory of Qinghai-Tibet Plateau Biological Ｒesources，Northwest Institute of Plateau Biology，
Chinese Academy of Sciences，Xining 810008，China;2Graduate University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China;
3Qinghai Environmental Monitoring Center Station，Xining 810001，China
Abstract:In this paper，the contents of 21 elements in Comastoma pedunlulatum and C． falcatum were determined by in-
ductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES)with microwave digestion． The linear relationship of
various elements were good (r≥0． 9990)and the detection limits of the established method were lower than 0． 0036
mg /L． The recovery rates of the studied elements were in the range of 86% -108% with the relative standard deviations
(ＲSDs)less than 4． 48% ． Therefore，the accuracy and precision of the method were confirmed． The results indicated
that detected elements had different concentration orders in C． pedunlulatum and C． falcatum． Ca，Mg and Fe that were
essential for human body had high concentrations in two species of Comastoma． The contents of major elements and trace
elements (Ca，Mg，Fe，Zn，Se，Mn，Cr，Cu，V，Ni，Mo)in C． pedunlulatum exceeded those in C． falcatum except for Se．
For heavy metals (Pb，Cu，As) ，the contents of Pb，As in C． falcatum were higher than those in C． pedunlulatum while
the contents of Cu were opposite． The results provided a scientific basis for the further studies of two species of Comas-
toma．
Key words:Comastoma pedunlulatum;Comastoma falcatum;ICP-OES;mineral elements
镰萼喉毛花［Comastoma falcatum (Turcz． ex
Kar． et Kir．)Toyokuni］与长梗喉毛花［Comastoma
pedunlulatum (Ｒogle et D． Dou)Holub］均为龙胆科
(Gentianacese)喉毛花属(Comastoma)植物。两种喉
毛花都生长于海拔 3200 ～ 4420 m 的河滩、沼泽草
甸、高山草甸等环境中，在我国主要分布在西藏、青
海、甘肃、四川北部［1］，均具有利湿祛痰［2］、清热解
毒、舒肝利胆［3］等功效。在青藏高原地区，长梗喉毛
花的干燥全草可作为藏茵陈使用［4］，主要用于治疗肝
炎、胆结石［5］等由病毒和细菌引起的各种疾病。
多种矿质元素是维持机体某些特殊生理功能的
重要成分或是多种酶系的激活剂的组成部分，在维
持机体正常的能量转换和新陈代谢等方面发挥着极
其重要的作用。有文献报道［6］，中药的药性、功效
及作用机理与其含有的矿质元素有着一定的相关
性。同时，矿质元素对药材的的道地性质量起到一
定的作用［7］。中药矿质元素的研究可为阐明中药
性能及药理、营养作用等方面提供一定的科学依据。
电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)
具有同时测定多种元素、分析速度快、检出限低、准
确度高、线性范围宽等优点［8，9］。目前，国内外对长
梗喉毛花的研究主要集中于化学成分和药理作用方
面［10-12］，对长梗喉毛花和镰萼喉毛花全草中矿质元
素的测定分析尚未见报道。本研究采用 ICP-OES
法对长梗喉毛花和镰萼喉毛花中的 21 种矿质元素
含量进行分析测定，为两种喉毛花的进一步研究及
合理利用提供一定的参考依据。
1 材料与方法
1． 1 材料与试剂
21 种元素混合标准储备液 100 mg /L(国家环保
总局标准样品研究中心) ;盐酸、高氯酸、硝酸、氢氟
酸均为优级纯(购自西安化学试剂厂) ;实验用水为
去离子水。
1． 2 仪器与设备
Optima 7000DV 电感耦合等离子发射光谱仪
(美国 Perkin Elmer 公司) ;微波消解仪(CEM，美国
CEM公司) ;VB20 型赶酸装置(美国 Lab Tech 公
司)。
1． 3 测定条件
ICP-OES 仪器工作参数如下:射频功率 1300
W，冷却气流量 0． 8 L /min，辅助气流量 0． 2 L /min，
载气流量 15 L /min。各元素分析测定波长见表 1。
表 1 元素的分析波长
Table 1 Detection wavelength of tested elements
元素
Elements
测定波长
Detection
wavelength(nm)
元素
Elements
测定波长
Detection
wavelength(nm)
元素
Elements
测定波长
Detection
wavelength(nm)
Li 670． 784 Co 228． 616 Sb 206． 836
Be 313． 107 Zn 206． 200 Tl 190． 801
Ca 317． 933 As 193． 696 Pb 220． 353
Ti 334． 940 Se 196． 026 Cr 205． 560
V 292． 464 Sr 407． 771 Cu 324． 752
Mg 285． 213 Mo 202． 031 Ni 221． 648
Fe 238． 204 Cd 228． 802 Mn 259． 372
1． 4 样品来源
试验材料采自青海省祁连县扎麻什乡，采集全
草，除去杂物。在实验室内混匀，淋洗，阴干后置 40
℃恒温烘箱中烘干 48 h 至恒量，粉碎，过 80 目筛，
待用。原植物标本经中国科学院西北高原生物研究
所卢学峰副研究员鉴定为龙胆科(Gentianacese)喉
毛花 属 植 物 镰 萼 喉 毛 花［Comastoma falcatum
(Turcz． ex Kar． et Kir．)Toyokuni］和长梗喉毛花［Co-
mastoma pedunlulatum (Ｒogle et D． Dou)Holub］。
1． 5 样品处理
准确称取 0． 4000 g 样品，置于微波消解罐中，
然后加入 2． 0 mL HCl，6． 0 mL HNO3 和 2． 0 mL HF，
加盖密封，放入微波消解炉中。采用三阶段消解控
制方法，具体消解工作条件见表 2。按工作条件表
消解样品，待冷却至室温后，将消解罐放入赶酸装置
继续加热赶酸，待酸赶尽，转移至 50 mL 容量瓶中，
定容。同时制备全程序试剂空白溶液和加标样品。
表 2 微波消解工作条件
Table 2 Working conditions of microwave digestion
步骤
Procedure
功率
Power(W)
温度
Temperature(℃)
时间
Time(s)
1 1600 120 02∶ 00
2 1600 160 03∶ 00
3 1600 180 15∶ 00
838 天然产物研究与开发 Vol. 27
2 结果与分析
2． 1 标准曲线绘制
于 100 mL容量瓶中精密吸取混合标准储备溶
液，用 1%硝酸稀释配制成浓度为 0、0． 5、1． 0、1． 5、
2． 0、2． 5 mg /mL的标准系列，定容，摇匀。以标准溶
液质量浓度(mg /mL)与相应元素的发射强度绘制
标准曲线，各待测元素标准曲线及相关系数见表 3。
可得相关系数 r 的范围为 0． 9990 ～ 0． 9999，说明各
元素标准曲线具有良好的线性关系。
表 3 21 种元素线性回归方程、相关系数及检出限
Table 3 Linear regression equations of elements and detection limits
21 种检测元素
Tested element
标准曲线
Standard curve
相关系数 r
Correlation coefficient SD
检出限
Detection limit (mg /L)
As y = 11440x-1318． 1 0． 9990 0． 0010 0． 0030
Be y = 20360000x-363941． 9 0． 9998 0． 0001 0． 0003
Ca y = 856500x + 43687． 1 0． 9990 0． 0005 0． 0015
Cd y = 515300x + 2520． 9 0． 9999 － －
Co y = 312000x + 1330． 6 0． 9999 0． 0001 0． 0003
Cr y = 473100x + 381． 6 0． 9999 － －
Cu y = 1420000x-4647． 4 0． 9999 － －
Fe y = 699400x + 6510． 2 0． 9999 0． 0004 0． 0012
Li y = 94320000x-2524109 0． 9990 － －
Mg y = 1354000x-15272． 8 0． 9999 0． 0001 0． 0003
Mn y = 5402000x + 12446． 5 0． 9999 － －
Mo y = 56380x + 75． 3 0． 9990 0． 0002 0． 0006
Ni y = 186300x + 1091． 5 0． 9999 － －
Pb y = 26760x-23． 9 0． 9999 0． 0009 0． 0027
Sb y = 9084x-38． 9 0． 9999 0． 0012 0． 0036
Se y = 9669x-1955． 4 0． 9990 0． 0009 0． 0027
Sr y = 94270000x-12991． 9 0． 9999 － －
Ti y = 3788000x-45239． 3 0． 9999 － －
Tl y = 11950x-1924． 5 0． 9990 － －
V y = 325000x-749． 4 0． 9999 0． 0004 0． 0012
Zn y = 78290x + 284． 3 0． 9999 0． 0004 0． 0012
2． 2 加标回收率试验
取镰萼喉毛花样品进行加标回收率试验，对加
标后的同一份样品进行 3 次重复测定(见表 4)。结
果显示 21 种矿质元素的加标回收率在 86% ～
108%，说明方法准确。
表 4 镰萼喉毛花样品回收率测定结果
Table 4 The recovery of standard addition of C． falcatum
元素
Element
加标回收率
Ｒecovery rate(%)
元素
Element
加标回收率
Ｒecovery rate(%)
元素
Element
加标回收率
Ｒecovery rate(%)
As 104 Fe 92 Pb 90
Be 88 Li 88 Sb 86
Ca 98 Mg 104 Se 92
Cd 94 Zn 92 Sr 98
938Vol. 27 邓 娟等:ICP-OES法测定两种喉毛花植物中 21 种矿质元素
Co 96 Mn 104 Ti 108
Cr 100 Mo 86 Tl 98
Cu 106 Ni 98 V 104
2． 3 样品的测定
对长梗喉毛花和镰萼喉毛花的样品进行三次测
定，结果见表 5。根据测定结果(表 5) ，长梗喉毛花
和镰萼喉毛花中共检出 20 种矿质元素。其中，长梗
喉毛花检出 20 种，镰萼喉毛花检出 19 种，Cd 元素
在两者中均未检出，Co 元素只在镰萼喉毛花中未检
出。检出矿物质元素含量的 ＲSD 值在 0． 11% ～
4. 48%，表明测定结果准确可靠。
表 5 长梗喉毛花和镰萼喉毛花中 21 种无机元素的含量(n = 3)
Table 5 Contents of tested elements in C． pedunlulatum and C． falcatum (n = 3)
元素
Element
长梗喉毛花中元素含量
The content in
C． pedunlulatum(mg /kg)
ＲSD
(%)
镰萼喉毛花中元素含量
The content in
C． falcatum(mg /kg)
ＲSD
(%)
As 5． 188 1． 58 12． 070 1． 84
Be 1． 852 0． 50 1． 983 0． 19
Ca 3435． 000 0． 15 2958． 000 0． 34
Cd － － － －
Co 0． 658 2． 72 － －
Cr 28． 400 0． 22 14． 130 0． 11
Cu 12． 270 0． 12 9． 872 0． 48
Fe 3730． 000 0． 42 459． 100 1． 25
Li 11． 020 0． 36 4． 159 0． 43
Mg 2365． 000 0． 39 921． 800 0． 74
Mn 118． 500 0． 57 18． 860 0． 60
Mo 1． 551 2． 04 0． 3560 2． 32
Ni 4． 802 1． 09 1． 335 0． 95
Pb 2． 648 2． 76 6． 410 2． 89
Sb 2． 188 2． 52 1． 767 1． 20
Se 26． 5800 2． 44 27． 1600 2． 54
Sr 31． 850 0． 33 10． 910 0． 43
Ti 406． 300 0． 72 40． 030 0． 56
Tl 10． 880 1． 14 17． 510 0． 53
V 10． 400 1． 46 2． 293 4． 48
Zn 39． 530 0． 61 28． 580 0． 50
注:“ －”为未检出。
Note:“ －”indicates not detected．
2． 4 元素含量比较分析
长梗喉毛花中检出矿物质元素含量高低依次为
Fe ＞ Ca ＞ Mg ＞ Ti ＞ Mn ＞ Zn ＞ Sr ＞ Cr ＞ Se ＞ Cu ＞ Li
＞ Tl ＞ V ＞ As ＞ Ni ＞ Pb ＞ Sb ＞ Be ＞ Mo ＞ Co。其中，
Fe、Ca、Mg等三种元素在长梗喉毛花中含量相对最
高，Co、Mo、Be 等三种元素在长梗喉毛花中含量相
对最低。
镰萼喉毛花中检出矿物质元素含量大小依次为
Ca ＞ Mg ＞ Fe ＞ Ti ＞ Zn ＞ Se ＞ Mn ＞ Tl ＞ Cr ＞ As ＞ Sr
＞ Cu ＞ Pb ＞ Li ＞ V ＞ Be ＞ Sb ＞ Ni ＞ Mo。其中，Ca、
Mg、Fe 等三种元素在镰萼喉毛花中含量相对最高，
Sb、Ni、Mo等三种元素在镰萼喉毛花中含量相对最
低。
两种喉毛花中 Ca、Mg、Fe三种元素的含量均较
高。这三种元素均为人体所必需矿质元素。Ca、Mg
两种元素是骨骼和牙齿生长发育所需元素，具有保
048 天然产物研究与开发 Vol. 27
护血管透性和弹性的功能［13］;Fe 元素是血红蛋白
与肌红蛋白的组成部分，参与氧的运输和贮存。有
人测定了 37 例肝癌患者的头发中铁的含量，发现显
著低于健康人，说明肝癌患者体内缺铁［14］，这与两
种喉毛花具有的舒肝利胆之功效相符。
检出的 19 种共有矿质元素中，Ca、Mg两种元素
是人体中的常量元素［15］，Fe、Zn、Se、Mn、Cr、Cu、V、
Ni、Mo等 9 种元素为人体所需微量元素［16］。两种
喉毛花中常量和微量元素含量的比较结果见图 1。
从图 1 可以看出，除 Se 元素外，其他的 10 种常量、
微量元素在长梗喉毛花中含量均高于在镰萼喉毛花
中的含量。
据中国药典(2010 版)记载［17］，重金属主要包
括 Pb、Cd、Cu、As、Hg等。重金属元素在长梗喉毛花
和镰萼喉毛花中检出 Pb、Cu、As 等 3 种，且这三种
元素在两种喉毛花中的含量相对较低。Pb、As 两种
重金属元素在镰萼喉毛花中的均含量高于在长梗喉
毛花中的含量(见图 2) ，而 Cu元素在两种喉毛花中
的含量呈相反趋势。
5000
4000
3000
2000
1000
0
含
量
Co
nt
en
t(m
g/
kg
)
Fe% Ca% Mg% Mn
长梗喉毛花
镰萼喉毛花
长梗喉毛花
镰萼喉毛花
50
40
30
20
10
0
含
量
Co
nt
en
t(m
g/
kg
)
Zn% Cr% Se% Cu% V% Ni% Mo
图 1 两种喉毛花中 11 种常量、微量元素含量的高低趋势
Fig. 1 The contents trend of major elements and trace elements in two species of Comastoma
长梗喉毛花
镰萼喉毛花
含
量
Co
nt
en
t(m
g/
kg
) 15
10
5
0 Pb% Cu% As
图 2 两种喉毛花中重金属元素含量的高低趋势
Fig. 2 The contents trend of heavy metals in two species of
Comastoma
3 结论
通过 ICP-OES 法分析测定了长梗喉毛花和镰
萼喉毛花中的 21 种矿质元素，建立了两种喉毛花中
矿物元素的分析测定方法。该方法线性关系良好，r
≥0． 9990，各元素的检出限均低于 0． 0036 mg /L，加
标回收率在 86% ～108%，ＲSD值小于 4． 48%，表明
该方法的检出限低，精密度高，具有良好的准确性和
重复性。
对两种喉毛花中 21 种矿质元素含量进行比较
分析，结果表明:Ca、Mg、Fe 三种元素在两种喉毛花
中的含量均较高。两种喉毛花中检出的 11 种常量、
微量元素中，除 Se 元素外，其他的 10 种常量、微量
元素在长梗喉毛花中含量均高于在镰萼喉毛花中的
含量。对于检出的 Pb、Cu、As 等 3 种重金属元素，
Pb、As两种元素在镰萼喉毛花中的均含量高于在长
梗喉毛花中的含量，而 Cu 元素则相反。本研究为
两种喉毛花的进一步研究及科学合理利用提供参考
依据。
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MSc． 2010．
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