全 文 ：火焰原子吸收光谱法测定播娘蒿中微量元素含量
肖忠峰1 ,3 , 韩岩君2 , 党艳秋3 , 李普明4 , 赵西梅1 , 于祥1 , 刘京涛1 , 田家怡1
(1.滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室 ,山东滨州 256603;2.山东省滨州市产品质量监督检验所 ,山东滨州 256600;3.滨州学院化学
与化工系 ,山东滨州 256603;4.山东省焦作市出入境检验检疫局 ,河南焦作 454001)
摘要　采用火焰原子吸收光谱法测定了播娘蒿中 4种微量元素的含量。结果表明 ,播娘蒿中含有较丰富的铁、锌、锰 、铜等微量元素 ,其
含量分别为 136.50、39.76、29.51、8.11μg/ g ,具有较高的开发利用价值。
关键词　播娘蒿;微量元素;火焰原子吸收光谱法
中图分类号　Q946　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)33-10575-01
Determination of Trace Elements in Descurainia sophia by FAAS
XIAO Zhong-feng et al　(Shandong Key Laboratory for Yellow River Delta Eco-Environmental , Binzhou University, Binzhou , Shandong 256603)
Abstract　Four trace elements in Descurainia sophia such as iron , zinc ,manganese and copperwere determined by flame atomic absorption spectrometry.
The results showed that there were rich contents of iron , zinc,manganese , and copper with 136.50 , 39.76 ,29.51 and 8.11μg/ g respectively inDescurainia
sophia , and the value of exploitation and utilization was very high.
Key words　Descurainia sophia;Trace elements;Flame atomic absorption spectrometry
作者简介　肖忠峰(1978-), 男 ,山东临沂人 , 助教 , 从事分析化学
研究。
收稿日期　2007-07-19
　　播娘蒿[ Descurainia sophia(L.)Webb ex Prantl]属十字花
科播娘蒿属植物 ,为 1～ 2年生草本。可食用 ,亦具有祛痰平
喘 、消肿利尿 、强心之功效[ 1] 。为弄清播娘蒿起药用功能的
有效成分 ,近年来开展了对其化学成分的提取分离研究 ,已
从其种子中分离得到了强心苷类[ 2] 、异硫氰酸类[ 3-4] 、脂肪
油类等成分 ,但有关播娘蒿中微量元素含量的研究未见报
道。笔者采用火焰原子光谱法测定了播娘蒿中 4种微量元
素的含量 ,探讨了播娘蒿中微量元素与有机成分的功效关系
及对生物体的作用。
1　材料与方法
1.1　试验材料　播娘蒿采自滨州市滨城区 。美国热电 SO-
LAAR型原子吸收分光光度计;瑞士梅特勒-托利多电子天
平;New Human UP 900型超纯水器(韩国HUMAN);电热板
(龙口市电炉制造厂)。元素标准溶液 100μg/ml(国家标准物
质研究中心提供);优级纯硝酸 、高氯酸。
1.2　试验方法
1.2.1　硝化方法。用超纯水洗净播娘蒿 ,去根 ,于 85 ℃干燥
8 h ,研细。平行称取样品 4份 ,每份 2 g 。样品放入聚四氟乙
烯坩埚中 ,加少许超纯水润湿后 ,加入 5 ml优级纯的浓硝酸 ,
放置 2 h后 ,置电热板上在 150 ℃加热 2 h除有机质 ,然后取
下坩埚 ,冷却后加入 3 ml浓硝酸和 5 ml高氯酸 ,加热至溶液
澄清。然后分别加入 25 ml 1%的硝酸 ,加热蒸发至剩余 10
ml左右 ,冷却 ,转移至 50 ml的容量瓶中 ,用超纯水定容至刻
度 ,立即转移至塑料小瓶中。同时做试剂空白。硝化定容后
的溶液直接上机测Cu ,测定Fe 、Zn、Mn时将硝化定容后的溶
液稀释 10倍。用常规方法作标准曲线及回收率试验。
1.2.2　仪器工作条件。采用空气-乙炔型火焰进行测定。
测定条件见表 1。
2　结果与分析
2.1　铁 、锌 、锰 、铜的校准曲线　配制 4种微量元素的标准
系列 ,按上述仪器条件进行测定 ,绘制它们的校准曲线。由
表 2可知 ,4种元素具有较高的灵敏度和良好的线性关系 ,标
准系列的线性范围较宽。
　　表1 仪器工作条件
元素 灯电流
mA
测量波长
nm
狭缝宽度
nm
乙炔流量
L/min
燃烧器高度
mm
背景校正
Fe 5.0 248.3 0.2 0.9 7.0 氘灯校正
Zn 6.0 213.9 0.5 1.2 7.0 氘灯校正
Mn 5.0 279.5 0.2 1.0 7.0 氘灯校正
Cu 7.5 324.8 0.5 1.1 7.0 氘灯校正
　　表2 校准曲线
元素 标准浓度系列∥μg/ml 工作曲线 相关系数 R
Fe 0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 y=0.065 7x-0.001 0 0.999 6
Zn 0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 y=0.334 1x+0.003 2 0.999 7
Mn 0、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 y=0.147 1x+0.000 5 0.999 9
Cu 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 y=0.079 6x-0.000 4 0.999 9
2.2　样品测定结果　将处理好的样品上机测定 ,逐一测定
样品溶液中各元素的含量。由表 3可见 ,4种元素的相对标
准偏差均小于 5%,方法的准确度高。该方法用于 4种元素
的测定 ,结果令人满意 。
　　表3 样品分析结果
元素 测定值μg/ g
加标值
μg/ g
测得总量
μg/g
回收率
%
RSD
%
Fe 　136.50 100.00 233.80 　97.3 0.37
Zn 39.76 100.00 142.35 102.6 1.16
Mn 29.51 100.00 128.12 98.6 0.13
Cu 8.11 100.00 109.59 101.5 4.64
3　讨论
测定结果显示 ,播娘蒿中铁 、锌 、锰 、铜等含量较高 。这
些元素是人体生命活动所不可缺的 ,具有重要的生理功能 。
铜 、铁参与造血 ,在血红蛋白的合成上是活化剂 ,铜 、铁离子
与它们的络合物有抗炎消炎作用[ 5] ;作为酶的辅基 ,锰参与
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安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007, 35(33):10575 ,10577　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　罗芸　责任校对　李洪
选择算子确定的好坏 ,直接影响到遗传算法的计算结果。试
验采用随机遍历抽样(SUS)法[ 7] 。
2.2.4　算术交叉。指由两个个体的线性组合而产生出两个
新的个体。为了能够进行线性组合运算 ,假设在两个个体
XA′、XB′间进行算术交叉 ,则交叉运算后产生的两个新体为:
Xt+1A =αX′B+(1-α)XtA
Xt+1B =αX′A+(1-α)X tB (3)
其中 , α为一个参数 ,它既可是一个常数(此时所进行的
交叉运算称为均匀算术交叉),也可是一个由进化代数所决
定的变量(此时所进行的交叉运算称为非均匀算术交叉)。
2.2.5　变异算子。变异是以较小的概率对个体编码串上的
某个或某些位值进行改变 ,可以改善遗传算法的局部搜索能
力 ,维持群体的多样性 ,防止出现早熟现象。
3　实例分析
建模材料选择文献[8]中的数据 ,见表 1。
　　表 1　　南岭山地马尾松优势高生长过程数据及理论拟合值
年龄
A∥a
株高
m
文献[ 8] 拟
合结果∥m
该研究拟
合结果∥m
2 　　　1.2 　　　1.3 　　　　1.4
4 2.7 3.9 3.7
6 4.8 6.8 6.1
8 6.7 9.6 8.3
10 8.9 12.1 10.3
12 10.9 14.3 12.1
14 12.9 16.0 13.6
16 14.5 17.5 14.9
18 16.2 18.7 16.1
20 17.7 19.6 17.0
22 19.0 20.5 17.9
24 20.0 21.2 18.7
26 20.8 21.8 19.3
28 21.4 22.2 19.9
30 21.9 22.7 20.4
　注:文献[ 8] 拟合结果残差平方和为 70.000 0 ,该研究拟合残差平方和
为 19.345 5。
　　在文献[ 8]中一共采用了 4种拟合方法 ,其中以方法 2效
果最佳 ,取初始年龄 A0 =1 , M=26.666 6 , a=1.743 4 ,H0 =
0.396 7 ,残差平方和 Q =70.000 0。采用实数编码的遗传算
法 ,利用Matlab 6.5和英国设菲尔德大学开发的遗传算法工
具箱函数[ 7]编写参数拟合程序 ,得 M=26.732 3 , a =1.489 4 ,
H0 =0.5322 ,残差平方和 Q=19.345 5 ,初始年龄同样也取 1 ,
其具体结果详见表 1。
4　结束语
(1)McDill-Amateis有直观的生物学解释。最大树高参数
M反映长期的立地生产潜力 ,比率参数 a 反映达到最大生
产潜力的速度 ,三参数模型中的 H0 反映林分的初始状态 。
树高生长模型的参数完全可作为评定森林立地质量的指标。
(2)运用实数编码遗传算法拟合非线性模型 ,其运算方
式及效率 、参数的选择是关键 ,对算法参数(基因数量 、遗传
世代数)范围可尽量选择大些 ,范围大小只影响搜索时间的
长短 ,编成程序后计算机实现拟合十分简便;变异率一般不
宜过大(0.100 0～ 0.000 1),防止变异过大丧失遗传中保留的
较为“合适的基因” 。
(3)从表 1中的残差平方和大小 ,可以发现遗传算法的
拟合精度明显高于文献[ 8]中的最佳方法 2。
(4)基于Matlab遗传工具箱的实数编码法 ,简捷易行 ,有
很多版本的工具箱 ,读者可根据其爱好作选择。
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(上接第 10575页)
蛋白质的合成遗传信息的传递 ,对人体正常代谢起催化作
用[ 6] ;锌对生物体内的免疫功能起调节作用 ,同时还参与核
酸和蛋白质的合成 ,影响细胞的分裂 、生长和再生[ 7] ,缺锌可
能引起食欲不振 、免疫功能紊乱 、生长发育迟缓 。
参考文献
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1057735卷 33期　　　　　　　　　　　　　　　马友平　生长模型 McDill-Amateis的遗传算法拟合研究