16種無(wú)機(jī)元素在直立與半直立型仙人草中的分布

周偉明， 陳 妍， 卓 菊， 陳柳生， 王如意*（.廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東廣州5050；.廣州醫(yī)藥有限公司，廣東廣州5040）

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16種無(wú)機(jī)元素在直立與半直立型仙人草中的分布

周偉明1， 陳 妍2， 卓 菊1， 陳柳生1， 王如意1*
（1.廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣東廣州510520；2.廣州醫(yī)藥有限公司，廣東廣州510140）

目的 探討16種無(wú)機(jī)元素在直立和半直立仙人草根、枝和葉中的分布情況。方法 采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜 （ICP-OES）法測(cè)定直立與半直立型仙人草根、枝和葉中K、Ca、Mg等16種無(wú)機(jī)元素含有量，并對(duì)其分布情況進(jìn)行比較分析。結(jié)果 除Ba、Na和Zn外，大多數(shù)無(wú)機(jī)元素的分布趨勢(shì)一致。其中，半直立仙人草根、枝和葉中K、Sr、Na、Cu、Ba和Li含有量均高于直立，而Pb低于直立。Cd、Cu和Pb在直立與半直立型仙人草根部的含有量均超過(guò)相關(guān)規(guī)定。結(jié)論 仙人草的無(wú)機(jī)元素分布特征能為其品系鑒別、栽培及應(yīng)用提供一定的依據(jù)。

仙人草；品系；根；枝；葉；無(wú)機(jī)元素；ICP-OES

仙人草Mesona chinensis Benth.又名仙草、仙人凍、涼粉草、薪草等，為唇形科一年生草本植物，是一種重要的藥食兩用植物資源［1］，具有清熱利濕，涼血解暑的功效，為客家仙人粄、龜苓膏和廣東涼茶等制劑的重要原料，在廣東、福建、廣西、江西、海南、浙江、臺(tái)灣和云南等地均有分布，尤其以廣東、福建和臺(tái)灣等地資源最豐富，人工種植也較多。仙人草可分為直立、半直立和匍匐3個(gè)品系［2］，其中人工種植多為直立和半直立型。

文獻(xiàn)報(bào)道，仙人草全草干樣含有豐富的無(wú)機(jī)元素［3-4］，可能與中藥功效、內(nèi)在質(zhì)量等方面有相關(guān)性，其含有量的差異可能會(huì)引起藥效的差異［5］，同時(shí)中藥的重金屬限量也越來(lái)越受到關(guān)注。因此，研究和測(cè)定中藥中的無(wú)機(jī)元素，不僅可為控制中藥質(zhì)量提供理論依據(jù)，也能為研究藥物作用機(jī)制和開(kāi)發(fā)新藥提供一定的信息［6］。近年來(lái)，對(duì)仙人草無(wú)機(jī)元素的研究有少量報(bào)道［7-8］，但尚無(wú)無(wú)機(jī)元素在直立和半直立仙人草各部位中具體分布的研究。本實(shí)驗(yàn)采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-OES）法檢測(cè)直立與半直立仙人草根、枝、葉中16種無(wú)機(jī)元素的含有量，可為該植物的鑒別、質(zhì)量評(píng)價(jià)和栽培提供一定參考依據(jù)。

1　儀器與試藥

1.1儀器 BSA224S-CW電子天平 （北京賽多利斯公司）；Optima 7000 DV電感耦合等離子發(fā)射光譜儀（美國(guó)Perkin-E1mer公司）；MDS-6微波消解儀 （上海新儀微波化學(xué)科技有限公司）；DFY-200高速萬(wàn)能粉碎機(jī) （上海新諾儀器設(shè)備有限公司）；UPHW-IV-90T超純水機(jī)（四川優(yōu)普超純科技有限公司）；HW-500ASB遠(yuǎn)紅外干燥箱 （上海印溪儀器儀表有限公司）。

1.2試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液 多元素混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液（100μg/mL，批號(hào)SGB-YYA220011，上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院）。硝酸 （優(yōu)級(jí)純）、30%雙氧水 （分析純）（廣州試劑廠）；超純水 （自制，電阻率≥18.2 MΩ·cm）。

1.3藥材 直立型仙人草購(gòu)自福建三明地區(qū)種植戶，半直立型仙人草購(gòu)自廣東梅州地區(qū)種植戶，經(jīng)廣東省中藥研究所聶陽(yáng)副主任藥師鑒定，均為唇形科仙人草屬植物仙人草Mesona chinensis Benth.全株干草。將其收集后洗凈，雙蒸水沖洗3次，自然晾干，60℃下干燥8 h，然后分別剪下葉子、枝莖和根，高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎成粉，過(guò)100目篩，60℃下干燥至恒重，在干燥器中保存，備用。

2　方法與結(jié)果

2.1樣品消解 取樣品約0.25 g，置于干凈的聚四氟乙烯消解罐中，加入硝酸5 m L，浸泡過(guò)夜，再加入30%過(guò)氧化氫2mL，放置1 h，然后進(jìn)行微波消解。設(shè)定微波消解程序?yàn)閴毫?.3 MPa，消解5min；壓力0.6 MPa，消解5 min；壓力1.0 MPa，消解5 min；壓力1.5 MPa，消解5 min，上述消解功率均為800W，2.0 MPa壓力、600 W功率下消解10min。消解完全后冷卻取出，轉(zhuǎn)移至25 mL量瓶中，超純水定容，用于檢測(cè)樣品含有量較低的元素。再?gòu)纳鲜鋈芤褐芯芪?.5 mL，置于25 mL量瓶中，5%硝酸稀釋至刻度，用于檢測(cè)含有量較高的元素 （Ca、K、Mg、Mn）。

2.2混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備 吸取多元素混合標(biāo)準(zhǔn)貯備液，5%HNO3稀釋 （質(zhì)量濃度分別為 0.005 0、0.010 0、0.020 0、0.050 0、0.100 0、0.200 0、0.500 0、1.000 0、5.000 0μg/mL）。

2.3儀器工作參數(shù) 發(fā)射頻率1 300 W；蠕動(dòng)泵體積流量0.8 L/min；載氣體積流量15 L/min；輔助氣體積流量0.2 L/min；霧化氣體積流量0.8 L/min；霧化器壓力315 kPa；觀察方式軸向。16種無(wú)機(jī)元素測(cè)定選用的分析譜線見(jiàn)表1。

表1　分析譜線、線性關(guān)系和檢出限

2.4線性關(guān)系及相關(guān)系數(shù) 根據(jù)樣品中各元素實(shí)際含有量的高低，選擇合適質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制工作曲線，以響應(yīng)強(qiáng)度 （y）對(duì)溶液質(zhì)量濃度 （x）作線性回歸，標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)表1。由表可知，16種無(wú)機(jī)元素在相應(yīng)范圍內(nèi)線性關(guān)系均良好。

2.5檢出限 對(duì)空白溶液連續(xù)測(cè)定11次，以3倍于溶液質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為各元素檢出限。結(jié)果見(jiàn)表1。

2.6精密度試驗(yàn) 在“2.3”項(xiàng)條件下，對(duì)0.100 0μg/mL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液平行6次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得各元素RSD為1.0%～6.3%，表明儀器精密度良好。

2.7重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取6份樣品粉末，按 “2.1”項(xiàng)下方法操作，在 “2.3”項(xiàng)條件下測(cè)定，測(cè)得各元素RSD為0.4%～6.1%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.8加樣回收率試驗(yàn) 對(duì)16種元素進(jìn)行加樣回收率試驗(yàn)，平行6份。結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.9含有量測(cè)定結(jié)果 采用上述實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)定直立與半直立型仙人草樣品中16種無(wú)機(jī)元素的含有量，平行3次。結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　含有量測(cè)定結(jié)果（n=3，μg/g）

3　討論

由于樣品中部分宏量元素 （Ca、K、Mg等）含有量較高，為避免測(cè)試分析時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)度飽和現(xiàn)象，故選用靈敏度較低的元素譜線，而其他微量元素則選用靈敏度較高者。

由表3可以看出，直立與半直立型仙人草根、枝和葉均含有豐富的無(wú)機(jī)元素，而且其含有量與分布有所差異。除Ba、Na和Zn外，大多數(shù)無(wú)機(jī)元素分布趨勢(shì)一致，只是含有量有差別，表明三者可能成為這直立與半直立型仙人草鑒別的依據(jù)。另外，半直立仙人草根、枝和葉中K、Sr、Na、Cu、Ba和Li含有量均高于直立，而Pb低于直立。

在直立與半直立型仙人草中，總體含有量最高的無(wú)機(jī)元素為K、Ca和Mg，與文獻(xiàn) ［10］一致，三者廣泛分布于自然界，而且在土壤中含有量較高，易以離子形式作為營(yíng)養(yǎng)成分而進(jìn)入植物組織。研究資料顯示，清熱解毒類中藥中K、Mg含有量較高［11］，而且種植過(guò)程中施加鉀肥也可能是導(dǎo)致K含有量升高［12］。

大多數(shù)無(wú)機(jī)元素在植物中不同部位的分布存在明顯差異［13］，本實(shí)驗(yàn)直立與半直立型仙人草亦然。Ca、Mg、Mn在葉中含有量明顯高于根和枝，而根中A1、Cd、Cr、Cu、Li、Fe、Ni和Pb含有量明顯高于枝和葉。

仙人草作為中藥和制作涼粉凍的原料，在我國(guó)華南地區(qū)有悠久的歷史，而且為當(dāng)?shù)爻隹趧?chuàng)匯的重要中藥材，故對(duì)其重金屬含有量的檢測(cè)是必要的。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Cd、Cu和Pb在直立與半直立型仙人草根中的含有量均超過(guò) 《藥用植物及制劑進(jìn)口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定限量 （Cd≤0.3μg/g、Cu≤20.0μg/g、Pb≤5.0μg/g），半直立仙人草葉中Cu也超過(guò)了限量，而直立與半直立型仙人草枝和葉中Cd和Pb沒(méi)有超出限量。

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R284.1

B

1001-1528（2016）06-1424-03

10.3969/j.issn.1001-1528.2016.06.050

2015-09-19

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 （81403296）

周偉明 （1981—），男，碩士，實(shí)驗(yàn)師，從事中藥資源與質(zhì)量研究。Te1：（020）28854900，E-mai1：weiming81@126.com

王如意 （1983—），男，碩士，實(shí)驗(yàn)師，從事天然產(chǎn)物的提取與分離。Te1：（020）28854900，E-mai1：w030810@sina.com