微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定龍牙百合花中的礦質(zhì)元素

陳立德，劉新桃，蔣盛巖，李小芳，張乍如

(1.邵陽學院城市建設系，湖南 邵陽422000;2.湖南省綠色食品辦公室，湖南長沙410005;3.邵陽學院生物與化學工程系，湖南邵陽422000;4.岳陽職業(yè)技術學院醫(yī)學基礎部，湖南岳陽414000)

0 引言

龍牙百合(Lilium brownii var.viridulum)為百合科百合屬多年生宿根草本植物，別名中蓮花、蒜腦薯、百合蒜，可作食用、藥用(均以肉質(zhì)鱗莖為經(jīng)濟器官)和觀賞(以花為經(jīng)濟器官).百合性微寒，味甘、淡，現(xiàn)代藥理學研究證明，其在潤肺生津、止咳化痰、滋養(yǎng)清熱、清心安神、抗疲勞與耐缺氧、升高外周白細胞、保護胃粘膜及抑制遲發(fā)過敏性反應等方面均療效顯著，是具有廣泛藥用價值的植物［1］.目前人們已經(jīng)注意到中藥材的藥效與所含微量元素有關.現(xiàn)代醫(yī)學已證明，微量元素對人體健康、生長發(fā)育和防病治病有密切關系［2］.生物無機化學在分子水平上已經(jīng)或正在揭示微量元素在人體內(nèi)的作用機制［3］.對藥、食用百合來說，其花器管個體大(長10-15cm，重15-25g)，且呼吸旺盛，純粹是一種消耗器官，所以在藥、食用百合生產(chǎn)中要摘除百合花，該花除極少部分食用外，絕大部分被作為廢棄物扔掉，造成資源的極大浪費.湖南邵陽是全國四大百合產(chǎn)區(qū)之一，年種植面積達10萬畝以上.

目前，用于百合中微量元素含量測定的分析方法主要有原子吸收光譜法［4-5］、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICPAES)［6］等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)是近年來發(fā)展最快的無機痕量分析技術之一，它亦可進行多元素同時分析，其檢出限低、干擾少、精度高、線性范圍寬、分析速度快，在中草藥微量元素分析中已越來越受到重視［7-9］.為了解邵陽地區(qū)龍牙百合花中所含礦質(zhì)元素的特點，更好地開發(fā)利用百合花的營養(yǎng)價值，本文利用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定了邵陽龍牙百合花中 Mg、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu 和 Zn 等 10 種微量元素的含量，為百合資源的進一步開發(fā)和綜合利用提供科學依據(jù).

1 實驗部分

1.1 樣品的收集及制備

百合花采自隆回縣某百合種植專業(yè)戶，取2-3cm的百合花蕾，用超純水淋洗1遍，晾干，-80℃冷凍，再經(jīng)真空冷凍干燥，研磨成粉，過100目篩，4℃冷藏備用.

1.2 儀器與試劑

AX26電子分析天平(梅特勒公司);MARS5微波消解儀(廈門大學生科院分析測試中心提供);PE ELAN DRC-e電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國 PerkinElmer公司);超純水機(Milli-Q，美國MILLIPORE公司);真空冷凍干燥機(北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司);50mL容量瓶(×20).所有器皿均用20%的硝酸浸泡48小時，浸泡完后，用超純水沖洗3遍，烘箱低溫烘干備用.

HNO3為優(yōu)級純(上海試劑一廠);30%H2O2為分析純(上海試劑一廠);高純水(電阻率＞18MΩ.cm);Mg、K、Ca、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu 和 Zn 標準儲備液(國家標準物質(zhì)研究中心提供，100 μg/ml).

1.3 ICP-MS主要工作參數(shù)

功率:1050W;霧化氣流量:0.90L/min;等離子體流量 15.0L/min;輔助氣流量:1.2L/min;分辨率(amu):0.65-0.70;離子透鏡:6.25V;氧化物比(CeO/Ce):0.026.

1.4 樣品處理方法

稱取0.6 g粉末試樣置入聚四氟乙烯消解內(nèi)罐中，加入5mL濃HNO3和2mLH2O2消解液，靜置30 min，移植MARS5微波消解儀內(nèi)，消解10min(系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)消解條件)，試樣消解完全.冷卻后，將消解液移入容量瓶，用高純水定容至50mL供ICP-MS儀測定用.

2 結(jié)果與討論

2.1 標準曲線

根據(jù)儀器檢出范圍配制各元素標準溶液，其中K、Ca、Mg配制成單元素標準溶液;Cr、Fe 和 Ni配制成混合標液;V、Mn、Co、Cu與Zn配制成混合標液.每個標準液設定配制成三個濃度梯度.以超純水做為空白對照樣品.采用以上配制的標準溶液建立各元素的標準曲線.標準曲線的線性回歸方程及相關系數(shù)見表1.由表1可知，各元素標準曲線的線性都較好.

表1 各元素校正曲線的回歸方程與相關系數(shù)Tab.1 The regression equation and correlation coefficient of each element of the adjusted curve

2.2 試樣結(jié)果分析

按以上標準曲線測定方法，用ICP-MS分別測定了龍牙百合花試樣中10種礦質(zhì)元素含量，測定結(jié)果如表2所示.結(jié)果顯示，龍牙百合花中含有豐富的人體必需的礦質(zhì)元素，如 Ca、Fe、Zn、Cu、Mn、Co 等.有研究表明，缺鈣時會出現(xiàn)神經(jīng)肌內(nèi)抽搐，兒童的骨骼和牙齒發(fā)育遲緩，嚴重的缺鈣嬰幼兒可出現(xiàn)佝僂病，成人發(fā)生骨質(zhì)軟化癥及老人出現(xiàn)骨質(zhì)疏松癥.缺鐵時會引起缺鐵性貧血.缺鋅時會引起兒童生長發(fā)育停滯，骨骼發(fā)育障礙，形成侏儒狀態(tài)，腦垂體調(diào)節(jié)機能障礙等.可見，礦質(zhì)元素對人體的健康起著重要的作用.世界衛(wèi)生組織(WHO)公布的成年人每日對部分微量元素的需要量是:Ca(400-500mg);Fe(12 mg);Zn(10-15 mg);Cu(30 μg· kg-1);Mn(5-10 μg);Co(0.13 mg)［10］.從表 2 中可看出，龍牙百合花中含有很高的Ca元素，達1403.08 μg/g，其次是Fe與 Zn，分別為41.94 與18.86 μg/g.

表2 龍牙百合花中各元素含量(μg/g)Tab.2 Each element content in Lilium brownii var.viridulum flower

3 結(jié)論

微波消解作為一項新興的樣品前處理技術，越來越受到科研工作者的青睞.采用微波消解法處理試樣，速度快，操作簡便，消解完全，是較為理想的藥材試樣處理方法.該法與電感耦合等離子體質(zhì)譜法結(jié)合，具有檢測范圍廣，檢測線性寬，檢測限低等優(yōu)點，因而越來越多地應用于檢測復雜樣品中的微量礦質(zhì)元素［11，12］.本文的研究結(jié)果不僅對龍牙百合花的礦質(zhì)營養(yǎng)成分的測定具有指導意義，而且可為龍牙百合的栽培、開發(fā)提供科學依據(jù).

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