全 文 ：第 27卷 ,第 4期 光　谱　实　验　室 Vol . 2 7 , No . 4
2 0 1 0年 7月 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory July , 2 0 1 0
微波消解-FAAS测定 6种龙胆科植物花中
微量元素的含量①
① 科技部国家科技支撑计划 2007BA145B00
② 联系人 ,电话: ( 0971) 6117264;手机: ( 0) 13086275305; E-mail: zxw 3244@ 163. com或 tyd@ nw ipb. ac. cn
作者简介:张兴旺 ( 1982— ) ,男 ,山东省德州市人 ,在读硕士 ,主要从事天然药物化学研究工作。
收稿日期: 2009-12-05;接受日期: 2010-01-12
张兴旺a ,b　陈 晨a,b　于瑞涛a ,b　陶燕铎② a　梅丽娟a　邵　斌贝a
a (中国科学院西北高原生物研究所　西宁市西关大街 59号　 810008)
b (中国科学院研究生院　北京市　 100049)
摘　要　选用硝酸和双氧水 ( 5∶ 1) 的混合消解液对样品进行微波消解 ,采用火焰原子吸收光谱法测
定了云雾龙胆 ,管花秦艽 ,线性龙胆 ,黄管秦艽 ,麻花秦艽 ,蓝玉簪龙胆花这 6种龙胆科植物花中的 Ca、Mg、
Cu、 Fe、M n、 Zn 6种微量元素的含量。该方法的加标回收率为 96. 53%— 100. 11% ,相对标准偏差 ( RSD)小
于 3% ,具有良好的准确度和精密度。研究结果显示 , 6种龙胆科植物花微量元素含量丰富 ,其中 Mg、 Ca、 Fe
的含量普遍较高 ,不同龙胆花中各元素的含量均有一定差异。本试验为这些龙胆花药材的合理药用及进一
步的开发利用提供了可靠依据。
关键词　微波消解 ;火焰原子吸收光谱法 ;龙胆科植物花 ;微量元素
中图分类号: O657. 31　　　文献标识码: B　　　文章编号: 1004-8138( 2010) 04-1610-04
1　引言
龙胆花为藏医常用品种 ,分为白花龙胆和杂花龙胆 ,在临床上为多品种入药 ,具有清湿热、泻肝
胆实火、镇咳、利喉、健胃功能 ,主治感冒发烧、目赤咽痛、肺热咳嗽、胃热、脑痧、尿道热、阴痒及阴部
湿疹、天花等 [1 ]。《蓝琉璃》云: “邦见按花色不同可分为白色、蓝色和杂色三类。”。龙胆花常作为藏成
药的君药或臣药 ,如龙胆花丸、十五味龙胆丸、三味龙胆丸等。 近年来 ,中药材微量元素与其疗效的
关系日益受到关注 ,现代科学研究已证明特定状态的微量元素是维持健康和防病 ,治病的必要条件
之一。中草药中均含有一定的人体必需的微量元素 ,中药功效与其微量元素含量有着密切关系 [2, 3 ]。
在中药材药效发挥过程中 ,微量元素的协同作用不可忽视 ,研究和测定中药材的常见元素 ,不仅为
中药药理作用的研究提供基础数据 ,也能为中药材的鉴定提供依据 [4, 5 ]。
Ca、 Mg、 Cu、 Fe、Mn、 Zn等微量元素对人体有重要作用 ,本文采用火焰原子吸收光谱法 ,对云雾
龙胆 ,管花秦艽 ,线性龙胆 ,黄管秦艽 ,麻花秦艽 ,蓝玉簪龙胆花这 6种龙胆科植物花中 Ca、 Mg、
Cu、 Fe、 Mn、 Zn的含量进行了测定 ,并对其结果进行了分析 ,为今后开发和利用这些龙胆花资源提
供可靠依据。
2　实验部分
2. 1　样品与试剂
云雾龙胆 (Gentiana nubigena Edgew. )花 ,管花秦艽 (Gentiana siphonantha Maxim. Ex Kusnez. )
花 ,线性龙胆 (Gent iana lawrencei Burk. Var. )花 ,黄管秦艽 (Gentiana of f icinalis H. Smith )花 ,麻花秦
艽 (Gentiana straminea Maxim. )花 ,蓝玉簪龙胆 (Gentiana veitchiorum Hemsl. )花于 2009年 8月采
自青海省境内 ,海拔均在 2500m以上 ,均为野生 ,由中国科学院西北高原生物研究所梅丽娟高级工
程师鉴定。
HNO3优级纯 ; H2O2分析纯。测定和分析用水均为去离子水 ,标准溶液的稀释用水为去离子
水。钙、镁、铜、铁、锰、锌标准溶液购自国家标准物质研究中心 ,规格 20mL,浓度 1000μg· mL- 1 ,使
用时再逐级稀释。
2. 2　仪器及其工作条件
220-FS型原子吸收光谱仪 (美国 Varian公司 ) ; Ca、 Mg、 Cu、 Fe、 Mn、 Zn空心阴极灯 [威格拉斯
仪器 (北京 )有限公司 ]; ETHOS D高压微波消解装置 (意大利 Milestone公司 ) ; AG204电子分析天
平 [梅特勒-托利多仪器 (上海 )有限公司 ]。 原子吸收光谱仪工作条件见表 1。
表 1　火焰原子吸收光谱法工作条件
元素 波长
(nm)
灯电流
(m A)
光谱通带
( nm)
空气流量
(m L· min- 1 )
乙炔流量
( m L· min- 1 )
Ca 422. 7 12. 0 0. 5 13. 5 2
Mg 202. 5 4. 0 1. 0 15 2
Cu 324. 8 4. 0 0. 5 13. 5 2
Fe 248. 3 7. 0 0. 2 13. 5 2
Mn 279. 5 8. 0 0. 2 13. 5 2
Zn 213. 9 8. 0 1. 0 15 2
2. 3　样品前处理
分别取 6种龙胆花适量用水洗净 ,再用去离子水冲洗 ,然后放于干净的容器中 ,在恒温干燥箱
中于 105℃下烘干 ,取出后研成粉末过 80目筛 ,烘干至恒重 ,置于干燥器中备用。 准确称取样品
0. 5000g于干净的聚四氟乙烯消解罐中 ,加入 10mL HNO3和 2mL H2O2 ,盖上聚四氟乙烯盖子 ,放
置过夜。 次日选适当的时间 ,温度 ,压力 ,功率 ( 9min, 180℃ , 20k Pa, 1000W)进行消解 ,冷却后将消
解液转移至 50mL容量瓶中 ,用去离子水稀释溶液至刻度待测 [6 ]。 同时做样品空白。
2. 4　校准曲线
由于被测各元素互不干扰 [6 ] ,分别移取不同含量的金属离子标准溶液按表 1在仪器最佳工作
条件下测定吸光度值 ,绘制校准曲线。以吸光度 A与浓度 C进行线性回归 ,回归方程、相关系数 r
值及线性范围见表 2。
表 2　各元素的回归方程 ,相关系数及检出限
元素 回归方程 相关系数 检出限
(μg· mL- 1 )
线性范围
(μg· mL- 1 )
Ca A= 0. 0051C+ 0. 0017 0. 9998 0. 209 0. 209— 100
Mg A= 0. 0021C+ 0. 0003 0. 9994 0. 116 0. 116— 100
Cu A= 0. 0039C+ 0. 0003 0. 9999 0. 158 0. 158— 8
Fe A= 0. 0022C+ 0. 0019 0. 9957 0. 124 0. 124— 60
Mn A= 0. 0181C+ 0. 0016 0. 9988 0. 049 0. 049— 12
Zn A= 0. 0089C+ 0. 0050 0. 9964 0. 112 0. 112— 10
2. 5　样品测定
采用火焰原子吸收光谱法按“ 2. 2”项下测试条件进样分析 ,平行测定 6份 ,取平均值。根据元素
含量及测定元素灵敏度的不同 ,测定各元素时分别稀释适当的倍数。
1611第 4期 张兴旺等:微波消解 -FAAS测定 6种龙胆科植物花中微量元素的含量
3　结果与讨论
3. 1　测定结果
测定结果见表 3。
表 3　样品含量测定结果 (mg· kg- 1 ,n= 6)
样品 含量
Ca Mg Cu Fe Mn Zn
云雾龙胆花 740. 28 2305. 26 5. 53 939. 61 43. 28 35. 15
管花秦艽花 771. 71 2007. 38 2. 98 150. 69 14. 66 33. 85
线性龙胆花 1756. 06 3311. 24 3. 64 321. 30 27. 79 48. 07
黄管秦艽花 1402. 65 3187. 14 1. 49 493. 06 21. 92 23. 74
麻花秦艽花 3008. 61 4042. 11 3. 24 316. 58 38. 07 33. 73
蓝玉簪龙胆花 1048. 77 2433. 21 3. 90 433. 58 31. 28 50. 63
3. 2　检出限
根据 Keith的表示方法 ,检出限 ( LOD)为 3倍空白值的标准差 ,结果见表 2。
3. 3　分析线的选择
根据检出限低、灵敏度高、共存元素谱线干扰少、光谱干扰程度低的原则选择以下分析线 ( nm )
进行分析: Ca 422. 7、 Mg 202. 5、 Cu 324. 8、 Fe 248. 3、Mn 279. 5、 Zn 213. 9。
3. 4　回收率和精密度试验
为考察方法的可靠性 ,向已知含量的麻花秦艽花样品中分别添加适量的 Ca、 Mg、 Cu、 Fe、 Mn、
Zn标准溶液 ,在上述条件下测定各元素平均加标回收率 ,并计算相对标准偏差 ,结果见表 4。
表 4　回收率与精密度 (n= 6)
元素 Ca Mg Cu Fe Mn Zn
样品含量 (μg· g- 1 ) 3008. 61 4042. 11 3. 24 316. 58 38. 07 33. 73
加标量 (μg· g- 1 ) 3000. 00 4000. 00 4. 00 300. 00 40. 00 30. 00
加标测定值 (μg· g- 1 ) 6015. 22 7836. 93 7. 05 595. 18 77. 54 63. 13
回收率 (% ) 100. 11 97. 45 97. 32 96. 53 99. 32 99. 06
相对标准偏差 (% ) 1. 96 2. 66 1. 87 1. 72 1. 57 1. 03
3. 5　元素含量讨论
从实验结果来看 , 6种龙胆科植物花所含微量元素含量丰富 ,其中 Mg、 Ca、 Fe的含量普遍较
高 ,不同龙胆花中各元素的含量均有一定差异。 麻花秦艽花中 Ca、 Mg的含量均最高 ,分别为
3008. 61, 4042. 11mg· kg- 1;云雾龙胆花中 Cu、 Fe及 Mn的含量均最高 ,分别为 5. 53, 939. 61,
43. 28mg· kg- 1;蓝玉簪龙胆花 Zn的含量最高为 50. 63mg· kg- 1。
微量元素对人体的细胞代谢、生物合成及生理功能起着重要作用。 镁是多种酶的辅基和激活
剂。钙离子对血液凝固 ,细胞粘着、细胞膜功能的维持有重要作用 ,能增加毛细血管壁致密度 ,降低
其通透性 ,减少渗出 [7 ] ; Ca可加强大脑皮层的抑制过程 ,调节兴奋和抑制过程的平衡失调 ,还有消
炎、消肿抗过敏作用以及解毒作用 [8 ] ,这与龙胆花的药理作用相一致。 Fe是血红蛋白和肌红蛋白中
氧的携带者 [9 ] ,缺乏 Fe会引起贫血 ,可造成各种器官的生理异常及生理变异。 Mn是多种酶的激活
剂 ,是公认的抑癌元素。锌与机体发育、骨骼生长、免疫机能、性发育及其功能、蛋白质和核酸代谢、
酶的活性等关系密切 ,锌营养缺乏可导致侏儒症、男性不育症、免疫功能降低等疾病 [1 0]。
本实验所建立的微波消解 -FAAS是测定 6种龙胆花中 Ca、 Mg、 Cu、 Fe、 Mn、 Zn 6种微量元素
含量的一种较好的方法 ,所用仪器先进 ,方法灵敏准确 ,简便快速 ,具有重要的实际应用价值。测定
1612 光谱实验室 第 27卷
结果为这些龙胆花药材的合理药用及进一步的开发利用提供了可靠依据。
参考文献
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Determination of Trace Elements in Six Kinds of Flowers
of Gentianaceae byMicrowave Digestion-FAAS
ZHANG Xing-Wang
a,b　 CHEN Chena ,b　 YU Rui-Taoa,b　 TAO Yan-Duoa　 MEI Li-Juana　 SHAO Yuna
a (Northwest Inst itute o f Plateau B iolog y ,Chinese Academ y of Sciences, Xining 810008, P. R. China )
b (Graduate School of Ch inese Academ y o f Sciences ,Bei jing 100049,P. R.China)
Abstract　 Six kinds of gentianaceae flowers w ere dig ested with HNO3-H2O2 ( 5∶ 1 ) by
microw ave dig estion, and the contents of six trace elements such as Ca, M g, Cu, Fe, M n, Zn w ere
detected by flame atomic absorption spect roscopy. The flowers include Gentiana nubigena Edgew . ,
Gent iana siphonantha Maxim. Ex Kusnez. , Gentiana lawrencei Burk. Var. , Gent iana of f icinalis H.
Smith, Gentiana straminea Maxim. , Gentiana veitchiorum Hemsl. . The recovery with standard addition
is 96. 53%— 100. 11% and RSD is less than 3% . The method has good recovery and accuracy. The
contents of the six t race elements w ere rich in the six kinds of flowers of g entianaceae, and three t race
elements including Mg, Ca, Fe w ere more than o ther trace elements in the six kinds of flow ers of
g entianaceae. There were considerable differences in the content of the six trace elements in the six
kinds of f low ers of g entianaceae. The results provide an accurate and credible evidence for the
reasonable medicinal use and deeper exploitation of these f low er medicines.
Key words　 Microw ave Digestion; FAAS; Flow ers of Gentianaceae; Trace Elements
1613第 4期 张兴旺等:微波消解 -FAAS测定 6种龙胆科植物花中微量元素的含量