野生夏枯草果穗、葉、莖中16種稀土元素含量分布研究

和玉鳳，楊 燕，吳建偉，段姚俊，侯 英，劉江情

(云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南 昆明 650106)

野生夏枯草果穗、葉、莖中16種稀土元素含量分布研究

和玉鳳，楊 燕，吳建偉，段姚俊，侯 英，劉江情

(云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南 昆明 650106)

為了解夏枯草各組織中稀土元素含量及其分布情況，首次通過微波消解/ICP-MS法測定了云南大理、文山和紅河等地區(qū)野生夏枯草果穗、葉、莖中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 16種稀土元素含量，各元素線性關(guān)系良好。結(jié)果表明：(1)夏枯草果穗、葉、莖中稀土元素含量共同點(diǎn)是果穗、葉、莖中的Ce含量最高，為534～1746 μg/kg；Lu含量最低，為0.75～1.65 μg/kg。不同點(diǎn)是果穗和葉中Gd含量比Eu高；而莖中Eu含量比Gd高。(2)夏枯草樣品各組織中稀土元素Sc、Y、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的含量分布特征：葉>果穗>莖；Eu元素含量：莖>葉>果穗；La、Ce元素含量：葉>莖>果穗。(3)HH樣稀土總量、輕稀土、重稀土：葉>果穗>莖；DL、WS樣稀土總量、輕稀土：葉>莖>果穗，重稀土：葉>果穗>莖。

夏枯草;稀土元素;分布;果穗;葉;莖

夏枯草(PrunellavulgarisL)為唇形科夏枯草屬多年生草本植物，以干燥果穗入藥，是我國常用中藥材，廣泛分布于全國各地，用于目赤腫痛、頭痛眩暈、瘰疬、癭瘤、乳癰等[1]。研究表明：無機(jī)元素是影響中藥藥效發(fā)揮的重要成分[2]，稀土元素作為無機(jī)元素大家族中的一員，不但能提高中藥材產(chǎn)量與品質(zhì)[3-4]，而且與中藥材的藥性有著密切的關(guān)系[5]，稀土元素的具體數(shù)量是中藥四性(寒、涼、溫、熱)的重要影響因數(shù)[6]，與具有抑癌活性的配體結(jié)合成稀土配合物后，通過協(xié)同作用達(dá)到抗腫瘤等效果[7]，因此對中藥所含元素的研究越來越受到人們的關(guān)注。有學(xué)者分別對夏枯草中的P、S、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Br、Rb、Sr、Cr、Ag、Ni、Cd、Mg、Na、AL、N、Pb、Hg、Co、Si、B、Se等27種元素中的一種或多種進(jìn)行分析研究[8-14]，但夏枯草中的稀土元素相關(guān)研究尚未見報(bào)道。本文通過對云南大理、文山和紅河等地的野生夏枯草果穗、葉、莖中的Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等16種稀土元素含量進(jìn)行分析測定，研究了夏枯草各組織部位中稀土元素的含量、各元素在各組織、各組分中的分布情況，為深度開發(fā)夏枯草全株的藥用價(jià)值提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS):美國AgiLent 7700X型；微波消解儀：奧地利安東帕MuLtiwave 3000型；電子天平：瑞士MettLer AB204-S型；純水儀：德國MiLLi-Q Academic型。

硝酸：上海圣維電子科技有限公司，超純；雙氧水：上海國藥集團(tuán)，優(yōu)級純；16種稀土元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：國家有色金屬及電子材料分析測試中心，100 μg/mL；Li、Co、TL混合調(diào)諧液：美國AgiLent，1 μg/L；Rh、Re混合內(nèi)標(biāo)溶液：國家有色金屬及電子材料分析測試中心，1 μg/mL。

1.2 供試材料

夏枯草采自云南省大理州巍山縣野外(DL)、文山州文山市野外(WS)、紅河州紅河縣野外(HH)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備 取夏枯草藥材適量，洗凈后自然晾干，分別取果穗、葉、莖部分，用粉碎機(jī)磨碎，過100目篩，于烘箱60 ℃干燥4 h，取出后放入干燥器內(nèi)，備用。

1.3.2 樣品前處理 稱取0.2～0.5 g試樣于50 mL微波消解罐中，精確至0.1 mg。依次加入5 mL硝酸，1 mL雙氧水，旋緊密封，放入微波消解儀中進(jìn)行消解，待程序結(jié)束后取出消解罐，置于趕酸儀(100 ℃)上2 h，趕至約0.5 mL，冷卻后將試樣液轉(zhuǎn)移至10 mL比色管中，用水清洗消解罐3次，洗液一并轉(zhuǎn)入比色管中，用水定容，搖勻后待測，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.3.3 儀器參數(shù) 打開電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)，用調(diào)諧液將儀器參數(shù)調(diào)至最佳狀態(tài)，RF功率為1550 W、采樣深度為10.0 mm、載氣為0.90 L/min、補(bǔ)償氣為0.3 L/min、氦氣流量為2.5 L/min、能量歧視為4.0。

1.3.4 工作曲線 準(zhǔn)確移取一定體積的100 μg/mL的16種稀土元素混和標(biāo)準(zhǔn)溶液，用5%硝酸逐步稀釋，使工作曲線Sc、Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu元素濃度為：0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L；La、Ce元素濃度為：0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L；其線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表1，相關(guān)系數(shù)均≥0.9999。

1.3.5 樣品測定 在線加入內(nèi)標(biāo)，用1.3.4中得到的線性回歸進(jìn)行定量，計(jì)算得到試劑空白溶液和試樣液中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等16中稀土元素的濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 果穗、葉、莖中16種稀土元素含量的分布情況

按上述試驗(yàn)方法對夏枯草樣品(DL-果穗、DL-葉、DL-莖、WS-果穗、WS-葉、WS-莖、HH-果穗、HH-葉、HH-莖)中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等16種稀土元素含量進(jìn)行測定，結(jié)果見表2。

(1)對夏枯草果穗、葉和莖中各個(gè)稀土元素的含量進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)共同點(diǎn)是果穗、葉、莖中的Ce含量最大，為534～1746 μg/kg；Lu含量最小，為0.75～1.65 μg/kg。不同點(diǎn)是果穗和葉中Gd含量比Eu高；而莖中Eu含量比Gd高。

(2)從夏枯草果穗、葉和莖中16種稀土元素含量在各個(gè)組織中分布分析，發(fā)現(xiàn)為Sc、Y、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu元素含量：葉>果穗>莖；Eu元素含量：莖>葉>果穗；La、Ce元素含量：葉>莖>果穗。

表1 16種稀土元素線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2.2 稀土總量、輕稀土和重稀土的分布情況

從不同地區(qū)的夏枯草果穗、葉、莖樣品中稀土總量、輕稀土(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu)和重稀土(Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)的角度進(jìn)行含量分析，結(jié)果見圖1。

夏枯草樣品果穗、葉、莖中稀土總量和輕稀土組分分布情況一致，其中DL和WS樣品的含量表現(xiàn)為葉>莖>果穗，HH樣品的含量表現(xiàn)為葉>果穗>莖；而重稀土與以上2種組分分布不相同，DL、WS和HH樣品均表現(xiàn)為葉>果穗>莖。

3 結(jié)論

本文首次利用微波消解/ICP-MS法測定了云南地區(qū)野生夏枯草果穗、葉、莖中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等16種稀土元素含量，各元素線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)>0.9999。夏枯草果穗、葉、莖中稀土元素含量共同點(diǎn)是果穗、葉、莖中的Ce含量最高，為534～1746 μg/kg；Lu含量最低，為0.75～1.65 μg/kg。不同點(diǎn)是果穗和葉中Gd含量比Eu高；而莖中Eu含量比Gd高。夏枯草樣品各組織中稀土元素Sc、Y、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的含量分布特征：葉>果穗>莖；Eu元素含量：莖>葉>果穗；La、Ce元素含量：葉>莖>果穗。HH樣稀土總量、輕稀土、重稀土：葉>果穗>莖；DL、WS樣稀土總量、輕稀土：葉>莖>果穗，重稀土：葉>果穗>莖。夏枯草僅以果穗入藥，而果穗占全株比重較小，造成了很大程度上的浪費(fèi)，本研究證明了夏枯草的葉和莖非傳統(tǒng)藥用部位的稀土元素含量同果穗一樣豐富。為擴(kuò)大夏枯草藥源，積極開發(fā)其他非傳統(tǒng)藥用組織部位，實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展提供提論參考。

表2 夏枯草果穗、葉、莖中16種稀土元素含量 μg/kg

圖1 稀土總量、輕稀土和重稀土的分布情況

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StudyonContentDistributionof16RareEarthElementsinEar,FoliageandStalkofWildPrunellavulgaris

HE Yu-feng, YANG Yan, WU Jian-wei, DUAN Yao-jun, HOU Ying, LIU Jiang-qing

(Comtestor Detection Technology Limited Company in Yunnan, Kunming 650106, China)

In order to understand the content and distribution of rare earth elements in different tissues ofPrunellavulgaris, we firstly used microwave digestion / ICP-MS method to determine the contents of 16 kinds of rare earth elements (Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu) in the ear, foliage and stalk of wildP.vulgarisin Dali, Wenshan and Honghe areas of Yunnan. The results indicated that: (1) In the ear, foliage and stalk of wildP.vulgaris, the content of Ce was the highest (534～1746 μg/kg), while the content of Lu was the lowest (0.75～1.65 μg/kg); the Gd content was higher than the Eu content in the ear and foliage, while the Eu content was higher than the Gd content in the stalk. (2) The distribution of Sc, Y, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu content in various tissues ofP.vulgarisrevealed foliage > ear > stalk, and the distribution of Eu content showed stalk > foliage > ear, while that of La and Ce content displayed foliage > stalk > ear. (3) The content of total rare earth, light rare earth and heavy rare earth elements in HH samples all showed the sequence of foliage > ear > stalk; in both DL and WS samples, the content of total rare earth and light rare earth elements revealed the order of foliage > stalk > ear, while the content of heavy rare earth elements had the order of foliage > ear > stalk.

Prunellavulgaris; Rare earth element; Distribution; Ear; Foliage; Stalk

2017-06-26

和玉鳳(1988─)，女，云南麗江人，助理工程師，主要從事理化檢測和研究。

R282.6；O611.5

A

1001-8581(2017)11-0095-03

(責(zé)任編輯：曾小軍)