ICP-OES法測定不同時期女貞子中4種金屬元素

夏照洋，張俊媛，史 珂，周宛竹，王金梅,2，李昌勤,2，郭秀

1. 河南大學(xué) 中藥研究所，河南 開封 475004； 2. 開封市保健食品功效成分研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 開封 475004

ICP-OES法測定不同時期女貞子中4種金屬元素

1. 河南大學(xué) 中藥研究所，河南 開封 475004； 2. 開封市保健食品功效成分研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 開封 475004

〔目的〕利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定女貞子不同時期中砷(As)、鎘(Cd)、汞(Hg)和鉛(Pb)的含量，探究不同時期女貞子重金屬含量的變化規(guī)律?！卜椒ā秤梦⒉訜嵯鈽悠?，硝酸作為消解體系。〔結(jié)果〕4種重金屬含量在不同時期含量具有差異性。鎘(Cd)含量基本維持穩(wěn)定，砷(As)與鉛(Ph)含量成拋物線變化，汞(Hg)含量在10月底時達(dá)到最大。經(jīng)方法學(xué)驗(yàn)證，該方法的穩(wěn)定性、精密度、加標(biāo)回收率良好?！步Y(jié)論〕不同時期女貞子中的重金屬含量均符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

女貞子；動態(tài)變化；金屬元素；ICP-OES

女貞子為木犀科植物女貞(LigustrumlucidumAit.)的干燥果實(shí)，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，作為中藥已經(jīng)有兩千多年的歷史，常用于治療肝腎陰虛、眩暈耳鳴、腰膝酸軟、須發(fā)早白、目暗不明、內(nèi)熱消渴、骨蒸潮紅[1]。女貞子中含有黃酮類化合物(如木犀草素和芹菜素)、苯乙醇苷類化合物(如紅景天苷)、環(huán)烯醚萜類化合物(如女貞苷和橄欖苦苷)、三萜類化合物(如齊墩果酸和熊果酸)。目前，關(guān)于女貞子研究多為其所含化合物種類、炮制方法與相應(yīng)的藥理作用[2-6]，不同時期女貞子重金屬含量變化的研究尚未見報(bào)道。

重金屬元素不易在環(huán)境中降解，富集在食物鏈中，會對人體產(chǎn)生很大的危害。有文獻(xiàn)[7]報(bào)道，女貞作為一種常青樹可以作為當(dāng)?shù)丨h(huán)境評價(jià)的風(fēng)向標(biāo)。因此，研究不同時期女貞子中的重金屬含量，一定程度上可以反映該時期環(huán)境中重金屬元素含量的變化。同時，女貞子作為中藥，重金屬會嚴(yán)重影響女貞子藥用的安全性[8]。綜上所述，本研究利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定不同時期女貞子中砷(As)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉛(Pb)的含量，為深入了解重金屬元素在女貞子的分布變化與相應(yīng)的環(huán)境指標(biāo)提供技術(shù)支持。

1 儀器與試劑

EHD-24型電熱消解儀(北京東航科技儀器有限公司)，MARS-6型微波消解儀(美國CEM)，ICP電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(美國Thermo Fisher Scientific)，600Y多功能粉碎機(jī)(永康市鉑歐五金廠)，電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)，硝酸為優(yōu)級純(洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司)，純凈水(杭州娃哈哈百利食品有限公司)，砷、汞、鉛、鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)，高純氬氣(99.999%，開封氣體廠有限公司)。

2015年9月13日至2015年12月30日每隔15 d采集一批女貞子(均采集于河南大學(xué)校園內(nèi))，共采集8批樣品。由河南大學(xué)中藥研究所生藥教研室李昌勤教授鑒定為木犀科植物女貞的干燥成熟果實(shí)，標(biāo)本存于河南大學(xué)中藥研究所。

2 方法

2.1 樣品消化

分別精密稱取8個時期女貞子樣品，稱樣量分別為0.199 9、0.200 1、0.200 1、0.199 9、0.199 8、0.200 1、0.200 1、0.200 g；粉碎并過90目篩，置微波消解儀配套的消解罐中，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的硝酸5 mL；置電熱消解儀中，溫度控制在100 ℃,預(yù)消解1 h；無黃煙冒出后，取出，蓋蓋，置于微波消解儀中；溫度控制在180 ℃，消解20 min，取出；再次轉(zhuǎn)移到電熱消解中，溫度控制在100 ℃，開蓋趕酸；無黃煙冒出后，放冷，轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中；用少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的硝酸洗滌管壁數(shù)次，合并至容量瓶中；用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的硝酸稀釋至刻度，混勻，即為待測樣溶液。同時，按照上法制作空白溶液。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)品溶液[9]

精密吸取各標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的硝酸溶液稀釋，制成以下濃度的混合系列溶液：砷，0、1、5、10、20 μg/L；鎘，0、0.5、2.5、5、10 μg/L；鉛，0、1、5、10、20 μg/L；汞，0、0.2、0.5、1、2、5 μg/L。搖勻，待測。

2.3 ICP-OES儀器參數(shù)

儀器主要的操作條件和參數(shù)：儀器所處環(huán)境溫度，25 ℃；射頻(RF)入射功率，1.15 KW；輔助氣流量，1.0 L/min；采樣深度，65 mm；冷卻氣體流量，13.0 L/min；等離子體觀測，自動；蠕動泵轉(zhuǎn)速，45 r/min。

2.4 方法學(xué)考察

2.4.1 4種重金屬元素線性關(guān)系 按2.2中配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)進(jìn)行測定；以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液待測元素分析峰響應(yīng)值為縱坐標(biāo)，擬合出各重金屬標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。并結(jié)合中國藥典(2015年版)有關(guān)規(guī)定，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，測定不少于7份的空白樣品溶液，以連續(xù)測定空白樣品溶液響應(yīng)值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的待測元素濃度作為檢測限，以連續(xù)測定空白溶液響應(yīng)值的10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的待測元素濃度作為定量限[10]。結(jié)果見表1。

2.4.2 穩(wěn)定性 采用中間時段(10月29日采集的樣品)進(jìn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。將硝化定容于50 mL的樣品溶液在8、16、24 h 3個時間點(diǎn)測定，再放置31、38、45 d，用同樣儀器進(jìn)行測定，分別計(jì)算平均值和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，考察方法的穩(wěn)定性[11]，結(jié)果見表2。日內(nèi)誤差與日間誤差在1.4%～6.4%之間，證明該方法穩(wěn)定性較好。

表1 線性范圍與檢出限

表2 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

2.4.3 精密度 精密度實(shí)驗(yàn)同樣采用中間時段(10月29日采集的樣品)進(jìn)行考察。參照2.1中供試品溶液的制備方法，制備樣品。平行稱取6份樣品各0.2 g，在選定測試條件下測定6次[12]，分別計(jì)算各元素的RSD值，結(jié)果見表3。

2.4.4 加標(biāo)回收率 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)同樣采用中間時段(10月29日采集的樣品)進(jìn)行考察。平行稱取9份樣品各0.2 g，按低、中、高3個梯度分別加入重金屬元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，每3份對應(yīng)1個梯度，同時硝化并定容。經(jīng)ICP-OES測各元素質(zhì)量濃度，并計(jì)算回收率[13]，結(jié)果見表4。

3 結(jié)果

對8個時間段的女貞子中的4種重金屬元素的含量進(jìn)行檢測，結(jié)果見表5。8個時間段的女貞子樣品含量雖具有差異性，但均符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中的中藥所含重金屬元素的限量。4種重金屬元素變化如下：砷(As)在10月底之后含量較10月底之前含量明顯增加；鎘(Cd)元素含量基本維持穩(wěn)定；汞(Hg)元素在10月底時含量最大，其他時間段中含量極低或者未檢出；鉛(Pb)元素在10月底之前含量逐步增大，在10月底達(dá)到峰值，而后含量下降，趨于穩(wěn)定。

表3 精密度實(shí)驗(yàn)

表4 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=3)

表5 樣品檢測結(jié)果

造成差異性的原因，需要進(jìn)一步了解中藥中重金屬元素的來源與降解。查閱文獻(xiàn)[15-18]得知，土壤、植物進(jìn)化等自然原因或者噴灑農(nóng)藥、采集運(yùn)輸加工、工業(yè)“三廢”等人為原因均導(dǎo)致中藥中含有重金屬。另一方面，藥用植物自身具有金屬富集性，其個體發(fā)育和進(jìn)化層次有所差異，對不同金屬元素的需求也不盡相同，不同金屬元素有著不同的吸收比例，藥用植物會對土壤中重金屬元素進(jìn)行主動的選擇性吸收。諶金吾[19]的研究指出，植物揮發(fā)修復(fù)可以通過生物甲基化將具有揮發(fā)性的元素升華到大氣中。由此推測，揮發(fā)性重金屬元素汞的降低與植物揮發(fā)相關(guān)。鄭路等[20]研究認(rèn)為，植物的葉片是吸收重金屬元素的一個主要通道。高禾[21]通過研究樹干的不同部位，發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)的重金屬在植物不同部位含量是不同的，并且隨著植物的生長，不同部位的重金屬含量也在發(fā)生變化。女貞子在青果時期，隨著葉子的生長，葉子所吸收重金屬元素能力有可能逐漸增強(qiáng)，含有重金屬元素增加；隨著果實(shí)成熟，葉子不再生長，果實(shí)中所含重金屬元素轉(zhuǎn)移到其他部位，導(dǎo)致其含量下降。

4 結(jié)論

受植物主動吸收、揮發(fā)修復(fù)、不同部位轉(zhuǎn)移等因素影響，不同時期的女貞子重金屬含量不同，但均符合國家標(biāo)準(zhǔn)中的中藥所含重金屬元素的限量。同時，因?yàn)榕懽痈患喾N重金屬元素且具有耐受性，相比單一金屬的富集植物，在緩解環(huán)境污染中有著更大的應(yīng)用價(jià)值。

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[責(zé)任編輯 段金卯]

Dynamic Change of Four Heavy Metal Elements in Fructus Ligustri Lucidi during the Development of Fruit

1. Institute of Chinese Medical material, Henan University, Kaifeng 475004, China; 2. Kaifeng Key Laboratory of Functional Components in Health Food, Kaifeng 475004, China

〔Objective〕 Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer(ICP-OES)were established to determinate four kinds of heavy metal including lead (Pb), cadmium (Cd), mercury (Hg) and arsenic (As) contents In different periods of fructus ligustri lucidi. The changes of heavy metal content were evaluated during the growth of fructus ligustri lucidi.〔Methods〕Samples were conducted by microwave digestion instrument, with HNO3being the digestion acid system. 〔Results〕The contents of four metal element changed in different periods. The content of Cd remained stable, As and Ph were changed in into a parabolic, Hg reached the maximum value at the end of october. After validation, the method was proved to be accurate, sensitive, fast and reliable.〔Conclusion〕The content of heavy metals in different periods of fructus ligustri lucidi accord with related national standards

fructus ligustri lucidi; dynamic change; metal element; ICP-OES

1672-7606(2017)01-0023-04

2016-11-17

國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃(201610475095)；河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目與河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng) 目(16A360008)；河南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(16NA056)

夏照洋(1992-)，男，河南新鄉(xiāng)人，碩士研究生，從事中藥學(xué)研究工作。

郭秀春(1982-)，女，山東德州人，副教授，從事活性成分分離與檢測工作。

TQ460.7

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