華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量測(cè)定

方振峰，劉 欣，張 麗，張 濤（江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系，武漢 430056）

華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量測(cè)定

方振峰＊，劉 欣，張 麗，張 濤（江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系，武漢 430056）

目的：建立華中五味子不同部位中10種金屬元素含量的測(cè)定方法。方法：采用氫化物-原子吸收光譜法（HG-AAS）測(cè)定藥材中砷（As）、鉛（Pb）、汞（Hg）的含量；采用火焰原子吸收光譜法（FAAS）測(cè)定藥材中鎘（Cd）、銅（Cu）、錳（Mn）、鋅（Zn）、鐵（Fe）、鎂（Mg）、鈣（Ca）的含量。結(jié)果：As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍分別為0.000 12～0.015 μg/ml（r＝0.999 8）、0.000 10～0.002 5 μg/ml（r＝0.999 4）、0.000 068～0.005 μg/ml（r＝0.999 3）、0.000 28～0.040 μg/ml（r＝0.998 7）、0.009 8～2.0 μg/ml（r＝0.999 8）、0.009 6～10.0 μg/ml（r＝0.999 6）、0.002 4～5.0 μg/ml（r＝0.999 8）、0.098 7～5.0 μg/ml（r＝0.999 5）、0.001 8～1.5 μg/ml（r＝0.999 6）、0.035 8～20.0 μg/ml（r＝0.999 7）；精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性試驗(yàn)的RSD≤5.4%；加樣回收率在92.5%～107.9%范圍內(nèi)，RSD≤5.1%（n＝9）。結(jié)論：該方法操作簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確，可用于華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量測(cè)定。華中五味子藤莖中Cu、Mn、Zn、Ca含量均高于果實(shí)；樣品中亦檢出微量As、Pb、Hg、Cd，但均未超標(biāo)。

氫化物-原子吸收光譜法；火焰原子吸收光譜法；華中五味子；金屬元素

金屬元素盡管在人體內(nèi)含量極少，但其在人體內(nèi)的作用已逐漸引起了醫(yī)學(xué)界和營(yíng)養(yǎng)學(xué)界的重視。微量金屬元素通過(guò)與蛋白質(zhì)和其他有機(jī)分子結(jié)合形成了酶、激素、維生素等生物大分子，發(fā)揮著重要的生理生化功能，對(duì)維持人體中的一些決定性的新陳代謝是十分必要的，一旦含量降低，人體就會(huì)出現(xiàn)疾病，甚至危及生命[1-2]。中藥中含有豐富的微量金屬元素，隨著現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到中藥中的金屬元素與其藥效之間存在著一種必然的聯(lián)系[3-5]。

華中五味子Schisandra sphenanthera Rehd.et Wils.為木蘭科五味子屬植物，具有收斂固澀、益氣生津、補(bǔ)腎寧心等功效，常用于治療夢(mèng)遺滑精、久嗽虛喘、遺尿尿頻、久瀉不止、盜汗、自汗、津傷口渴、短氣脈虛、心悸失眠、內(nèi)熱消渴等證[6]?，F(xiàn)代藥理研究表明，五味子具有明顯的抗肝臟損傷、抗氧化作用[7]。華中五味子常以果實(shí)入藥，其藤莖一般丟棄不用，造成大量浪費(fèi)。目前，對(duì)華中五味子果實(shí)及藤莖中金屬元素的研究鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。故筆者采用原子吸收光譜法對(duì)華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量進(jìn)行測(cè)定，以期從微量金屬元素角度考察其臨床入藥部位（果實(shí)）與非入藥部位（藤莖）的差異，從而為深入開(kāi)發(fā)利用該傳統(tǒng)中藥材提供參考依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

TAF-990F型原子吸收分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；10種元素空心陰極燈（衡水市寧強(qiáng)光源廠）；SZ-97A型自動(dòng)三重純水蒸餾器（武漢格萊莫檢測(cè)設(shè)備有限公司）；ML-1型可調(diào)式不銹鋼電熱板（北京綠野創(chuàng)能機(jī)電設(shè)備有限公司）；AUW220型電子分析天平（日本Shimadzu公司）。

1.2 試劑

鉛（Pb）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：100809）、鎂（Mg）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：101609）、銅（Cu）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：100609）、錳（Mn）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：102708）、鐵（Fe）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：102508）、鋅（Zn）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：101009）、鈣（Ca）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：101508）質(zhì)量濃度均為500 μg/ml，鎘（Cd）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：103111）、汞（Hg）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：102912）、砷（As）標(biāo)準(zhǔn)貯備液（批號(hào)：103012）質(zhì)量濃度均為100 μg/ml，均購(gòu)于國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所；鹽酸、高氯酸、硝酸和硫酸為優(yōu)級(jí)純，其余試劑均為分析純，水為超純水。

1.3 藥材

華中五味子藥材購(gòu)于湖北中藥材公司，經(jīng)江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系張濤教授鑒定為真品。

2 方法與結(jié)果

2.1 儀器工作條件

As、Pb、Hg采用氫化物-原子吸收光譜法（HG-AAS）測(cè)定，儀器工作條件見(jiàn)表1（載氣N2的流速為300 ml/min）；Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca采用火焰原子吸收光譜法（FAAS）測(cè)定，儀器工作條件見(jiàn)表2。

表1 HG-AAS儀器工作條件Tab 1 Working conditions of HG-AAS

表2 FAAS儀器工作條件Tab 2 Working conditions of FAAS

2.2 溶液的制備

2.2.1 金屬元素標(biāo)準(zhǔn)液 精密吸取As、Pb、Hg、Cd標(biāo)準(zhǔn)貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質(zhì)量濃度均為0.5 μg/ml的單一標(biāo)準(zhǔn)液；精密吸取Mn、Ca標(biāo)準(zhǔn)貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質(zhì)量濃度均為50 μg/ml的單一標(biāo)準(zhǔn)液；精密吸取Zn、Fe標(biāo)準(zhǔn)貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質(zhì)量濃度均為25 μg/ml的單一標(biāo)準(zhǔn)液；精密吸取Cu、Mg標(biāo)準(zhǔn)貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質(zhì)量濃度分別為10、5 μg/ ml的單一標(biāo)準(zhǔn)液。

2.2.2 供試品溶液 取樣品適量，低溫烘干，搗碎，取粗粉0.5 g，精密稱定，置于125 ml具塞錐形瓶中，加高氯酸-硝酸（1∶4，V/V）5 ml，搖勻，次日去塞，置于電熱板上，逐漸加熱使其消解，保持溫度于160～240Ⅱ，此時(shí)產(chǎn)生的棕色煙轉(zhuǎn)為白色煙，待瓶中溶液略帶黃色或澄明無(wú)色時(shí)，認(rèn)為消解完全。加水適量慢慢濃縮至約3 ml，冷卻，定量轉(zhuǎn)移至25 ml量瓶中，加1%硝酸溶液定容，作為As、Cd、Cu供試品溶液。精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，并精密吸取2%氧化鑭溶液1 ml，置于25 ml量瓶中，加1%硝酸溶液定容，作為Mg、Ca供試品溶液；精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加入0.25 g鐵氰化鉀，并加0.3%硝酸溶液溶解并定容，作為Pb供試品溶液；精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加2%重鉻酸鉀溶液2滴，并加3%硝酸溶液定容，作為Hg供試品溶液；精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加1%硝酸溶液定容，作為Mn、Zn、Fe供試品溶液。

2.2.3 空白對(duì)照溶液 缺本品，按“2.2.2”項(xiàng)下方法從“加高氯酸-硝酸（1∶4，V/V）5 ml……”開(kāi)始操作，制成空白對(duì)照溶液。

2.3 線性關(guān)系考察

分別精密量取各金屬元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液適量，加1%硝酸溶液制成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按“2.1”項(xiàng)下儀器工作條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄儀器信號(hào)響應(yīng)值。以As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca質(zhì)量濃度（x，μg/ml）為橫坐標(biāo)、儀器信號(hào)響應(yīng)值（y）為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得回歸方程與線性范圍，詳見(jiàn)表3。

2.4 檢測(cè)限考察

對(duì)空白對(duì)照進(jìn)行11次連續(xù)測(cè)定，計(jì)算每種金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按公式DL＝3Sb/K（Sb：空白標(biāo)準(zhǔn)偏差，K：分析標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)的斜率）計(jì)算各金屬元素檢測(cè)限。結(jié)果，As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca檢測(cè)限分別為0.120 2 ng/ml、0.103 4 ng/ml、0.068 3 ng/ml、0.284 2 ng/ml、0.009 8 μg/ml、0.009 6 μg/ml、0.002 4 μg/ml、0.098 7 μg/ml、1.8 ng/ml、0.035 8 μg/ml。

2.5 精密度試驗(yàn)

取“2.2.1”項(xiàng)下各金屬元素標(biāo)準(zhǔn)液適量，分別按“2.1”項(xiàng)下儀器工作條件連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定6次，記錄儀器信號(hào)響應(yīng)值。結(jié)果，As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca儀器信號(hào)響應(yīng)值的RSD分別為0.63%、2.30%、1.02%、2.16%、0.64%、1.66%、1.14%、1.33%、0.66%、0.81%（n＝6），表明儀器精密度良好。

2.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)

取“2.2.2”項(xiàng)下供試品溶液適量，分別于4Ⅱ下放置0、6、12、24、36、48 h時(shí)按“2.1”項(xiàng)下儀器工作條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄儀器信號(hào)響應(yīng)值。結(jié)果，藤莖樣品中As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca儀器信號(hào)響應(yīng)值的RSD分別為1.13%、2.91%、2.09%、2.46%、1.27%、0.91%、1.33%、1.20%、0.81%、3.52%（n＝6），果實(shí)樣品中As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca儀器信號(hào)響應(yīng)值的RSD分別為1.58%、4.66%、3.10%、3.01%、3.43%、1.11%、2.56%、0.94%、0.92%、2.71%（n＝6），表明供試品溶液在4Ⅱ下放置48 h內(nèi)基本穩(wěn)定。

2.7 重復(fù)性試驗(yàn)

表3 回歸方程與線性范圍Tab 3 Regression equations and linear ranges

精密稱取同一批樣品適量，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，共6份，再按“2.1”項(xiàng)下儀器工作條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄儀器信號(hào)響應(yīng)值計(jì)算樣品含量，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，本方法重復(fù)性較好。

表4 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果（n＝6）Tab 4 Results of reproducibility test（n＝6）

續(xù)表4Continued tab 4

2.8 加樣回收率試驗(yàn)

取已知含量的樣品適量，共9份，分別加入低、中、高質(zhì)量的各待測(cè)金屬元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，再按“2.1”項(xiàng)下儀器工作條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄儀器信號(hào)響應(yīng)值并計(jì)算加樣回收率，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果（n＝9）Tab 5 Results of recovery test（n＝9）

續(xù)表5Continued tab 5

續(xù)表5Continued tab 5

2.9 樣品含量測(cè)定

取樣品各適量，分別按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，再按“2.1”項(xiàng)下儀器工作條件進(jìn)樣測(cè)定，記錄儀器信號(hào)響應(yīng)值并計(jì)算樣品含量，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 樣品含量測(cè)定結(jié)果（，n＝3）Tab 6 Determination results of contents of the 10 inorganicelements in samples（，n＝3）

表6 樣品含量測(cè)定結(jié)果（，n＝3）Tab 6 Determination results of contents of the 10 inorganicelements in samples（，n＝3）

待測(cè)金屬元素As Pb Hg Cd Cu Mn Zn Fe Mg Ca藤莖，μg/g 0.090±0.001 4 0.090±0.000 94 0.040±0.005 0 0.24±0.12 10.33±0.22 671.37±5.71 61.32±1.63 78.26±0.69 1 241.04±14.51 2 376.59±32.91果實(shí)，μg/g 0.47±0.006 6 0.010±0.000 18 0.010±0.002 1 0.08±0.003 8 6.83±0.11 134.28±1.02 33.14±0.41 91.27±2.49 1 376.78±21.67 1 051.55±23.60

3 討論

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，微量金屬元素對(duì)人體免疫、代謝、健康等有著重要的作用，同時(shí)也對(duì)中藥的功效有一定的影響[8]。

華中五味子果實(shí)和藤莖中均含有豐富的微量金屬元素，研究其含量，可為華中五味子各部位進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，10種金屬元素的加樣回收率在92.5%～107.9%范圍內(nèi)，RSD≤5.1%。

由含量測(cè)定結(jié)果可知，華中五味子果實(shí)樣品中Mg含量最高，其次為Ca、Mn、Fe、Zn、Cu等，而藤莖樣品中含量最高為Ca，其次為Mg、Mn、Fe、Zn、Cu等。Mg具有舒張血管而使血壓下降的作用；Ca可加強(qiáng)大腦皮層的抑制過(guò)程，調(diào)節(jié)興奮和抑制過(guò)程的失衡[9]。Mn可保護(hù)肌體細(xì)胞和體液免疫系統(tǒng)的正常功能[10-11]；Zn與很多酶活性有關(guān)，可促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)肓，提高機(jī)體免疫力[12]。有文獻(xiàn)報(bào)道，頭發(fā)中Mn、Zn的含量可作為診斷和防治心身疾病的重要指標(biāo)[13]。Fe可以提高機(jī)體的免疫力，增強(qiáng)機(jī)體的抗感染能力[8]。Cu參與許多重要的酶的合成，參與造血過(guò)程，能夠影響Fe的吸收、利用和運(yùn)輸，還對(duì)人體的新陳代謝起著重要的調(diào)節(jié)作用[13]。華中五味子果實(shí)中含Cu量豐富，其益氣補(bǔ)腎之功效可能與此相關(guān)，而藤莖中的Cu含量也較高，可能也具有同樣的功效。龔躍新等[14]對(duì)180多味中藥的微量元素Cu、Mn、Zn、Fe與其歸經(jīng)的關(guān)系進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，得出肝臟是微量元素Cu、Mn、Zn、Fe富集的地方，并對(duì)造血、肝組織的保護(hù)起著較大的作用。而華中五味子果實(shí)入藥的保肝作用可能與此有關(guān)。華中五味子藤莖中Cu、Mn、Zn、Ca含量都高于果實(shí)，因此華中五味子藤莖具有深入開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值。

然而，攝入微量有毒元素就會(huì)出現(xiàn)病態(tài)或中毒癥狀[15]，在華中五味子樣品中亦檢出微量As、Pb、Hg、Cd，但含量均符合《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[16]中的限量規(guī)定。

[1] 敖哈拉.微量元素與健康長(zhǎng)壽[J].家庭醫(yī)學(xué)，2008，11（1）：50.

[2] 曾琦斐.微量元素與人體健康[J].中國(guó)科技信息，2008（3）：158.

[3] 許景秀，劉江琴.中藥番紅花中8種金屬元素含量的分析測(cè)定[J].藥物分析雜志，2010，30（2）：285.

[4] 王懿萍，張小榮，楊巧艷，等.中藥微量元素與藥效的關(guān)系[J].陜西中醫(yī)，2006，27（12）：1 573.

[5] 余磊，溫慧玲，李青松.火焰原子吸收法測(cè)定中藥艾草中四種金屬元素的含量[J].廣東微量元素科學(xué)，2014，21（9）：22.

[6] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典：一部[S].2015年版.北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2015：244.

[7] 范文成，常美玲，張國(guó)良，等.不同產(chǎn)地野生五味子的含量研究[J].中國(guó)藥房，2011，22（3）：248.

[8] 余玖霞，陸兔林，毛春芹，等.白硇砂和紫硇砂及其炮制品中微量元素的測(cè)定[J].中草藥，2012，43（2）：270.

[9] 張黎.微量元素鋅與人體健康探討[J].醫(yī)學(xué)導(dǎo)刊，2008（5）：105.

[10] 李萬(wàn)立，羅海吉.微量元素銅與人類疾病關(guān)系的研究進(jìn)展[J].微量元素與健康研究，2008，25（1）：62.

[11] 范文秀.補(bǔ)益中藥微量元素的比較研究[J].光譜學(xué)與光譜分析，2007，27（7）：1 433.

[12] 李云耀，易剛強(qiáng)，劉文龍，等.火焰原子吸收光譜法測(cè)定紫背金盤中微量元素的含量[J].中國(guó)藥房，2013，24（11）：1 013.

[13] 張劍，廖建華，李銀保，等.火焰原子吸收法測(cè)定中藥絡(luò)石藤莖中六種金屬元素的含量[J].廣東微量元素科學(xué)，2014，21（1）：8.

[14] 龔躍新，張根海.中藥歸經(jīng)理論與微量元素的關(guān)系探討[J].中醫(yī)藥研究，1990（5）：23.

[15] 湯世英.微量元素與中醫(yī)藥關(guān)系[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志，1989，9（7）：325.

[16] 國(guó)家商務(wù)部.藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S]. WM/TZ-2004.

（編輯：張 靜）

Contents Determination of 10 Kinds of Inorganic Elements in Different Parts of Schisandra sphenanthera

FANG Zhenfeng，LIU Xin，ZHANG Li，ZHANG Tao（Dept.of Pharmacy，School of Medicine，Jianghan University，Wuhan 430056，China）

OBJECTIVE：To establish a method for contents determination 10 kinds of inorganic elements in different parts of Schisandra sphenanthera.METHODS：Hydride generation atomic absorption spectrometry（HG-AAS）was used to determine the contents of As，Pb and Hg；flame atomic absorption spectrometry（FAAS）was used to determine the contents of Cd，Cu，Mn，Zn，F(xiàn)e，Mg and Ca.RESULTS：The linear range was 0.000 12-0.015 μg/ml for As（r＝0.999 8），0.000 10-0.002 5 μg/ml for Pb（r＝0.999 4），0.000 068-0.005 μg/ml for Hg（r＝0.999 3），0.000 28-0.040 μg/ml for Cd（r＝0.998 7），0.009 8-2.0 μg/ml for Cu（r＝0.999 8），0.009 6-10.0 μg/ml for Mn（r＝0.999 6），0.002 4-5.0 μg/ml for Zn（r＝0.999 8），0.098 7-5.0 μg/ml for Fe（r＝0.999 5），0.001 8-1.5 μg/ml for Mg（r＝0.999 6）and 0.035 8-20.0 μg/ml for Ca（r＝0.999 7）；RSDs of precision，stability and reproducibility tests were no higher than 5.4%；recovery was 92.5%-107.9%（RSD≤5.1%，n＝9）.CONCLUSIONS：The method is simple，sensitive，accurate，and can be used for the contents determination 10 kinds of inorganic elements in different parts of S. sphenanthera.The contents of Cu，Mn，Zn，Ca in vine and stem are higher than that in the fruits；As，Pb，Hg and Cd are also detected in sample，but the detected contents are all in the limit of the standard.

HG-AAS；FAAS；Schisandra sphenanthera；Inorganic elements

R927.2

A

1001-0408（2016）36-5165-05

2015-12-31

2016-03-23）

＊講師，博士。研究方向：天然產(chǎn)物活性成分及中藥質(zhì)量控制。電話：027-84225149。E-mail：zhenfengfang@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2016.36.40