二色補(bǔ)血草根中幾種金屬元素含量分析

趙 芊，王 蒙，賈振華，宋水山

（河北省科學(xué)院生物研究所，河北石家莊050081）

補(bǔ)血草屬植物是白花丹科（藍(lán)雪科）（Plumbaginaceae）多年生草本植物，耐鹽堿和貧瘠，全球約有300種，在我國(guó)約有17種，分布于東北、華北、西北和濱海地區(qū)。河北省有3種補(bǔ)血草屬野生植物資源，即二色補(bǔ)血草、金色補(bǔ)血草和中華補(bǔ)血草，其中二色補(bǔ)血草（Limonium bicolor）以其較高的觀賞價(jià)值和奇妙的藥用價(jià)值而最具代表性。據(jù)中醫(yī)文獻(xiàn)記載[1]，二色補(bǔ)血草是名貴中草藥，以根及全草入藥，其藥性“味澀苦，性平”。功用主治補(bǔ)血，止血，散瘀，調(diào)經(jīng)，益脾，健胃。可治療功能性子宮出血，宮頸癌，月經(jīng)不調(diào)，腎盂腎炎，尿血，痔瘡出血，胃潰瘍崩漏，脾虛浮腫，諸虛體弱。

中草藥中金屬元素的種類和含量與其功效存在著必然聯(lián)系，特別是微量元素是中草藥物質(zhì)基礎(chǔ)的重要組成部分。中草藥金屬元素分析方法主要有原子吸收光譜法（Atomic Absorption Spectrometry，AAS）、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy，ICPAES）、原子熒光光譜法（A tom ic Fluorescence Spectrometry，AFS）、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively coup led p lasma-mass spectrometry，ICPMS）等[2-3]。AAS具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、選擇性高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，是目前最廣泛使用的多元素定量測(cè)定方法。為探討二色補(bǔ)血草金屬元素與其補(bǔ)血、止血功效的關(guān)系，采用AAS法測(cè)定其金屬元素K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Cu和Mn的含量，為開發(fā)利用河北野生藥用植物資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

二色補(bǔ)血草 于7月份采集于河北省滄州，洗凈、烘干，粉碎機(jī)粉碎，過50目篩后貯存在干燥器中備用；銅、鐵、錳、鋅、鉀、鈣、鈉、鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液 1000μg/m L，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心，于4℃下保存；硝酸、30%過氧化氫 BV-Ⅲ級(jí)，北京化學(xué)試劑研究所；氧化鑭 高純?cè)噭?，?guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；實(shí)驗(yàn)用水 均為自制的超純水（18.2MΩ-cm）。

Jena ZEEnit700原子吸收分光光度計(jì) 德國(guó)耶拿公司，配有火焰原子化器及銅、鐵、錳、鋅、鉀、鈣、鈉、鎂空心陰極燈；MARS5微波消解儀 美國(guó)CEM公司；優(yōu)普超純水機(jī) 成都超純科技有限公司；PL203千分之一分析天平 法國(guó)Mettler公司；華晨HCP-200高速多功能粉碎機(jī) 浙江金穗機(jī)械制造廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的消解 準(zhǔn)確稱取0.5g樣品（精確至0.01g）置于50m L消解管中，加入4m L硝酸，2m L 30%過氧化氫，蓋好內(nèi)塞，冷消解4h左右。將消解管放入微波消解儀中進(jìn)行消解，微波消解條件見表1。消解完成后，用洗瓶將消解液洗入50m L容量瓶中并定容至刻度。根據(jù)需要將待測(cè)液稀釋一定的倍數(shù)，待用。同時(shí)，做試劑空白。

表1 微波消解條件Table1 Condition ofmicrowave digestion

1.2.2 儀器工作條件 將標(biāo)準(zhǔn)貯備液用5%硝酸稀釋成標(biāo)準(zhǔn)系列。原子吸收分光光度法測(cè)定各個(gè)元素的儀器最佳工作條件如表2所示。

表2 儀器最佳工作條件Table2 Conditin of FAAS

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 用5%硝酸稀釋各元素的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，配制各元素的標(biāo)準(zhǔn)系列使用液。配制鈣、鎂使用液時(shí)，需同時(shí)添加1g/L鑭溶液。將儀器工作條件調(diào)整到測(cè)定各元素的最佳狀態(tài)后進(jìn)行測(cè)試。測(cè)定鐵、錳、銅、鋅、鉀、鈉時(shí)用毛細(xì)管吸取水調(diào)零，測(cè)定鈣、鎂時(shí)用毛細(xì)管吸取1g/L鑭溶液調(diào)零。以各元素的標(biāo)準(zhǔn)系列使用液濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4 樣品檢測(cè) 將儀器工作條件調(diào)整到測(cè)定各元素的最佳狀態(tài)對(duì)二色補(bǔ)血草根樣品溶液進(jìn)行測(cè)試。由線性回歸方程計(jì)算出樣品中金屬元素的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 金屬元素測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線

對(duì)8種金屬元素標(biāo)準(zhǔn)系列使用液在儀器最佳工作條件下進(jìn)行測(cè)試，以各元素的標(biāo)準(zhǔn)系列使用液濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)R。各元素的線性范圍及相關(guān)系數(shù)見表3所示，相關(guān)系數(shù)R值達(dá)到0.999以上，表明各元素在指定線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.2 二色補(bǔ)血草根中金屬元素含量

對(duì)二色補(bǔ)血草根樣品進(jìn)行前處理操作，使用原子分光光度計(jì)對(duì)K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Cu和Mn八種金屬元素含量進(jìn)行測(cè)定，各個(gè)元素平行測(cè)試3次，分別取平均值。結(jié)果見表4，二色補(bǔ)血草根中常量元素K、Na、Ca、Mg含量均較高，其中K元素含量最高，達(dá)到18906mg/kg；微量元素Fe、Zn、Cu、Mn含量也很高，其中Fe元素含量最高，達(dá)到241.5mg/kg；八種金屬元素的含量分布為K＞Na＞Mg＞Ca＞Fe＞Zn＞Cu＞Mn。

表3 各金屬元素標(biāo)準(zhǔn)曲線Table3 Standard curves ofmetallic elements

本測(cè)定所用二色補(bǔ)血草采自河北滄州環(huán)渤海鹽堿地帶，其金屬元素具有高鉀、鈉的特點(diǎn)。與不同產(chǎn)地二色補(bǔ)血草金屬元素進(jìn)行比較，山東產(chǎn)地的二色補(bǔ)血草（全草）中含有極高的Fe元素，而K、Na元素含量較低[3]；甘肅產(chǎn)地的二色補(bǔ)血草（根）中Fe元素含量較高，而K、Na、Ca、Cu的含量低[4]。這種金屬元素含量差異可能主要與所采二色補(bǔ)血草的生長(zhǎng)環(huán)境和地理位置不同有關(guān)。

表4 二色補(bǔ)血草根中金屬元素含量（n=3）Table4 Contents of rootmetallic elements in Limonium Bicolo（rn=3）

2.3 加標(biāo)回收率和精密度分析

向粉碎好的二色補(bǔ)血草根樣品中分別添加各元素檢測(cè)結(jié)果的0.5倍、1倍、5倍3個(gè)水平的Cu、Fe、Mn、Zn、K、Ca、Na、Mg的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，按同樣方法進(jìn)行樣品前處理后上機(jī)檢測(cè)，每個(gè)水平平行檢測(cè)7次，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表5所示。由表5可知，樣品中各元素的平均回收率雖在0.5倍加標(biāo)水平上略低，但在1倍和5倍水平上回收率良好，達(dá)到93%～96%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.1%～3.6%，與其他原子吸收法測(cè)定的精密度（RSD為0.34%～5.35%）[4-7]一致，優(yōu)于ICP-AES和ICP-MS測(cè)定的精密度（RSD為0.5%～9.7%）[3，8-9]。結(jié)果表明采用原子吸收法測(cè)定幾種金屬元素精密度高、穩(wěn)定性好，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠達(dá)到檢測(cè)要求。

2.4 金屬元素與藥用價(jià)值

金屬元素在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中發(fā)揮著重要作用，研究表明K、Na、Ca、Mg均為人體必需的常量元素，在維持細(xì)胞內(nèi)外正常滲透壓及酸堿平衡、神經(jīng)肌肉的正常興奮性及在參與物質(zhì)代謝過程中起到重要的作用[7]。K有利于降低血壓，減少心血管疾病，促進(jìn)糖類的代謝[10]。Mg具有舒張血管而使血壓下降的作用[9]。Ca可調(diào)節(jié)大腦皮層的興奮和抑制過程，還具有消炎、消腫的作用[4]。Fe、Zn、Mn、Cu是人體必需微量元素。Fe是血液中交換和輸送氧所必需的元素，參與生物體內(nèi)多種氧化還原反應(yīng)；Zn是多種酶及蛋白質(zhì)構(gòu)成所必需的，是維持生命正?；顒?dòng)的關(guān)鍵因子；Mn參與多種酶催化反應(yīng)，是維持細(xì)胞呼吸酶活性所必需的，是超氧化物歧化酶（SOD）的重要組成部分，參與清除氧自由基、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能[7]。Cu是人體30多種酶的活性成分，對(duì)新陳代謝起著重要的調(diào)節(jié)作用[11]。含量豐富的K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu元素，賦予二色補(bǔ)血草很高的藥用價(jià)值。林秀云等對(duì)二色補(bǔ)血草、仙鶴草、白芨和茜草等四種止血草藥中Fe、Zn、Mn、Cu含量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)它們之間具有很好的相關(guān)性，表明止血作用可能與微量元素的含量有一定關(guān)系[12]。對(duì)二色補(bǔ)血草金屬元素含量的測(cè)定將有助于闡明其藥用機(jī)理。

表5 加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=7）Table5 Recoveries and relative standard deviation of themethod（n=7）

3 結(jié)論

采用微波消解-火焰原子分光光度法測(cè)定二色補(bǔ)血草根金屬元素含量，方法快速、簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度和精密度均較好，能達(dá)到分析要求。二色補(bǔ)血草根中含有豐富的K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu元素，對(duì)其金屬元素含量的測(cè)定將有助于闡明其藥用機(jī)理。在河北環(huán)渤海鹽堿地帶分布著廣泛的二色補(bǔ)血草野生植物資源，其K、Na、Ca、Cu的含量高于其他產(chǎn)地的二色補(bǔ)血草，具有顯著的地域特點(diǎn)，開發(fā)利用二色補(bǔ)血草野生植物資源具有很好的應(yīng)用前景。

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