不同栽培方式對(duì)金線蓮中微量元素的影響

程偉青　吳水華　鄧笑治

摘要[目的]建立微波消解-ICP-MS法測(cè)定金線蓮中微量元素，為企業(yè)種植金線蓮及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供依據(jù)。[方法]樣品微波消解后，采用ICP-MS法測(cè)定各元素含量，比較不同品種、不同栽培方式及月齡對(duì)金線蓮中各微量元素的影響。[結(jié)果]各微量元素標(biāo)液工作曲線的線性良好，相關(guān)系數(shù)≥0.999，精密度RSD≤4.4%，重復(fù)性RSD≤5.8%，回收率89.4%～114.2%，回收率RSD ≤4.8%。金線蓮不同品種間微量元素含量有較大差異，其中以Ca、Mg、Fe、Mn、Zn的含量較高。[結(jié)論]金線蓮中的微量元素含量隨種植周期的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)。該方法快捷準(zhǔn)確、靈敏穩(wěn)定、重現(xiàn)性好，可用于同時(shí)測(cè)定金線蓮中各微量元素的含量。

關(guān)鍵詞金線蓮；微量元素；ICP-MS；微波消解；栽培方式

中圖分類號(hào)S567.23+9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）20-0123-03

Abstract[Objective]The research aimed to establish the microwave digestion inductively coupled plasma mass spectrometry （ICPMS） method for content determination of trace elements in A. roxburghii，which provided the basis for the development of A. roxburghii and the quality standard. [Method]After the treatment of microwave digestion， ICPMS method was used in the determination. The effects of different cultivars， different cultivation methods and age on the trace elements of A. roxburghii were studied.[Result]The standard liquid working curves of trace elements had good linearity， with the correlation coefficients of more than 0.999. The relative standard deviation（ RSD） of precision was less than 4.4% and RSD of repeatability was less than 5.8%.The average recovery was 89.4%-114.2%，with RSD of less than 4.8%. Different varieties of A. roxburghii presented great differences in contents of inorganic elements， with high content of Ca， Mg， Fe， Mn， Zn. [Conclusion ]The content of trace elements increase along with the prolonged cultivation cycle.The method is fast and accurate， sensitive and stable， good reproducibility. It can be used for the simultaneous determination of trace elements in A. roxburghii.

Key wordsAnoectochilus roxburghii （Wall.） Lindl；Trace elements；Inductively coupled plasma mass spectrometry（ ICPMS）；Microwave digestion；Cultivation methods

金線蓮是蘭科開(kāi)唇蘭屬多年生草本植物，全草入藥，性平味甘，清熱涼血、解毒除濕，在我國(guó)有20種[1]，俗稱“藥王”“金草”，含有多糖、黃酮、氨基酸等有效成分[2]，在民間食用廣泛。現(xiàn)今，民眾對(duì)食品重金屬污染問(wèn)題日趨關(guān)注，野生及人工培育后林下種植的金線蓮都有可能受污染。微量元素的檢測(cè)多為原子吸收分光光度法（AAS法）[3-4]，該分析方法耗時(shí)費(fèi)力，一次只能完成一個(gè)樣品的一種元素分析。電感耦合等離子質(zhì)譜法（ICP-MS）檢測(cè)微量元素具有靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、快速準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，在食品藥品微量元素檢測(cè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用[5-6]。目前，對(duì)市場(chǎng)流通的金線蓮品質(zhì)并無(wú)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該試驗(yàn)建立了準(zhǔn)確、快速的微波消解-ICP-MS法測(cè)定不同品種不同月齡金線蓮的微量元素，以期為金線蓮產(chǎn)品的微量化學(xué)成分闡明、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和安全評(píng)價(jià)提供試驗(yàn)依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1

儀器。微波消解儀（Anton Paar-Multiwave PRO）；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent-7700 Series ICP-MS）；Milli-Q 超純水系統(tǒng)；電子天平（Mettler Toledo）；玻璃儀器和聚四氟乙烯罐以10%硝酸浸泡過(guò)夜，超純水洗凈備用。

1.1.2試藥。安捷倫混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（8500-6940），內(nèi)標(biāo)液（Sc、Ge、In、Bi），協(xié)調(diào)液（59Co、89Y、205Tl、156CeO、140Ce）；硝酸（優(yōu)級(jí)純）；試驗(yàn)用水均為新制的超純水。

1.1.3

試材。金線蓮由福建某金線蓮生物科技有限公司提供，經(jīng)福建農(nóng)林大學(xué)張大鵬教授鑒定為蘭科開(kāi)唇蘭屬多年生草本植物金線蓮[Anoectochilus roxburghii（Wall.）Lindl]。樣品共8種，分別為福建野生金線蓮（Y1）；移植林下4個(gè)月（Y2），12個(gè)月（Y3），18個(gè)月（Y4）；尖葉福建種組培5個(gè)月（Y5），移植林下4個(gè)月（Y6）；臺(tái)灣種組培5個(gè)月（Y7），移植野外4個(gè)月（Y8）。藥材粉碎成細(xì)粉備用。

1.2方法

1.2.1

標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備。取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，以2%HNO3溶液為溶劑，臨用現(xiàn)配0、2、4、6、10、20、50、100 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

1.2.2

樣品溶液的制備。取樣品粉末約0.5 g，精密稱定，置消解管內(nèi)，加入硝酸8 mL，消化爐預(yù)消解（120 ℃，30 min），放冷。移至微波消解爐，按功率從0→700運(yùn)行10 min，保持5 min，功率從700→15 000運(yùn)行10 min，保持20 min的微波消解程序進(jìn)行消解后，少量水沖洗消解管內(nèi)壁，以130 ℃在消化爐上趕酸至剩余液體約2 mL，放冷。轉(zhuǎn)移置25 mL量瓶中，以2%HNO3溶液定容至刻度，即得樣品貯備液。取各樣品儲(chǔ)備液分別稀釋10、100、1 000倍，以滿足不同元素的線性范圍。

1.2.3

ICP-MS工作條件。載氣流量1.0 L/min，補(bǔ)償氣流量1.0 L/min，冷卻氣流量15.0 L/min，射頻功率1 490 W；內(nèi)標(biāo)元素：Sc、Ge、In、Bi；八極桿反應(yīng)池模式：氦氣。

1.2.4

方法學(xué)考察。

1.2.4.1

線性范圍及檢測(cè)限。取標(biāo)準(zhǔn)品系列溶液在ICP-MS的工作條件下進(jìn)行測(cè)試，以濃度為橫坐標(biāo)、各待測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)相應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。以空白溶液平行測(cè)定10次，儀器顯示各元素檢出限。

1.2.4.2

精密度試驗(yàn)。取各元素10 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、Hg元素2 ng/mL，平行進(jìn)樣6次，測(cè)定各元素的濃度，并計(jì)算RSD。

1.2.4.3

重復(fù)性試驗(yàn)。取Y2樣品，按“1.2.2”方法平行制備供試品溶液6份，測(cè)定各元素的濃度，并計(jì)算RSD。

1.2.4.4

加標(biāo)回收率。取Y2樣品溶液6份，各添加10 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行加樣回收試驗(yàn)，測(cè)定各元素的加樣回收率及其RSD。

1.2.5

樣品的含量測(cè)定。按“1.2.2”方法對(duì)不同產(chǎn)地、月齡的金線蓮制備供試品溶液，進(jìn)行測(cè)定。平行讀數(shù)3次，扣除空白后代入線性方程計(jì)算各品種中各種元素的含量。

2結(jié)果與分析

2.1方法學(xué)考察

2.1.1線性關(guān)系與檢測(cè)限考察。按“1.2.4.1”方法操作，各元素的線性范圍和檢測(cè)限結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，各種元素的工作曲線在對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)r>0.999，呈良好的線性關(guān)系。

2.1.2精密度、重復(fù)性和回收率試驗(yàn)。按照“1.2.4.2”“1.2.4.3”“1.2.4.4”方法操作，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，該方法的精密度RSD在0.7%～4.4%，重復(fù)性RSD在0.3%～5.8%，回收率在89.4%～114.2%，回收率的RSD在0.32%～4.80%。表明該方法在該條件下精密度、重復(fù)性良好，方法準(zhǔn)確、可靠，可用于金線蓮中微量元素的含量測(cè)定。

2.2含量測(cè)定

由表3可知，金線蓮中微量元素以Ca、Mg含量為最高，其次是Fe、Mn、Zn含量。野生金線蓮（Y1）中含有的微量元素總量比較高，超過(guò)4 g/kg，其中有害元素Pb、As和Hg均高于組織培養(yǎng)和林下種植的樣品，這或許與其野外生長(zhǎng)環(huán)境中土壤母質(zhì)有關(guān)；同一產(chǎn)地，不同月齡金線蓮樣品（Y2、Y3、Y4和Y5、Y6、Y7、Y8）中的微量元素含量隨月齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，總體呈隨種植周期的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)的趨勢(shì)，即微量元素在藥材的生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行累積。

3小結(jié)與討論

許多微量元素是藥材中酶或輔酶的一部分，對(duì)藥材的生長(zhǎng)起關(guān)鍵作用，甚至影響藥材有效成分的含量[7]。通過(guò)對(duì)不同產(chǎn)地和月齡金線蓮樣品中的微量元素含量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，各品種的各微量元素含量隨土壤母質(zhì)的不同而有所區(qū)別，微量元素在藥材的生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行累積。金線蓮中含有的人體必需微量元素，以Ca、Mg含量最高，其次是Fe、Mn、Zn含量，這些元素影響著人體的生長(zhǎng)發(fā)育、造血功能和免疫功能[8]，這或許是金線蓮發(fā)揮其藥理作用的重要因素。

Pb、As和Hg均是對(duì)人體有毒的重金屬，在體內(nèi)蓄積會(huì)造成慢性中毒。對(duì)比2012年國(guó)家藥典委員會(huì)公布“除礦物、動(dòng)物、海洋類以外的中藥材中，Pb≤10 mg/kg、As≤5 mg/kg、Hg≤1 mg/kg”的標(biāo)準(zhǔn)，野生金線蓮樣品Pb超標(biāo)，這可能與金線蓮為多年生草本植物，且野生金線蓮生長(zhǎng)的土壤母質(zhì)重金屬元素不受控相關(guān)。被檢樣本的Hg均超標(biāo)，說(shuō)明所測(cè)金線蓮或許對(duì)Hg有富集作用，在Hg含量上存在使用風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)金線蓮的規(guī)范化種植條件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

該試驗(yàn)建立測(cè)定金線蓮中微量元素含量的方法簡(jiǎn)便、靈敏、重現(xiàn)性好，可推廣使用，檢測(cè)結(jié)果也為金線蓮質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考依據(jù)。

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