不同產(chǎn)地人參中鉀、鈣、磷、鎂、硅元素的測定

寧知貴，張開榮，周 龍，洪家順

（江西省道地藥材質(zhì)量評價研究中心，江西 贛江 330000）

人參（panax ginseng C.A.meyer）是五加科人參屬多年生珍貴藥食同源植物的干燥根和根莖,主要分布于吉林、遼寧、黑龍江等地，具有大補元氣、復(fù)脈固脫、補脾益肺、生津養(yǎng)血、安神益智等功效,是常用的滋補強壯藥[1-2]。人參含有豐富的活性化學(xué)成分，如人參皂苷、多糖、蛋白、揮發(fā)油、氨基酸、礦物質(zhì)等[3-7]，具有很好的保健作用，例如抗炎、抗過敏、保護(hù)心腦血管及降血脂[8-11]等功效。

藥材的產(chǎn)量、品質(zhì)與其無機(jī)元素的含量及其存在的形態(tài)密切相關(guān)，無機(jī)元素參與植物生長代謝過程，植物在生長發(fā)育過程不斷吸收積累，是中藥材有效成分的構(gòu)成因子，研究發(fā)現(xiàn)，中藥材中無機(jī)元素含量及種類與藥材藥效具有一定的關(guān)系。因此，檢測分析藥材中無機(jī)元素的積累情況，對中藥有效性具有一定的指導(dǎo)意義[3]。

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法具有的檢出限低、基體效應(yīng)小、精密度高、靈敏度高、線性范圍寬以及多元素同時分析等諸多優(yōu)點而被廣泛用于檢測分析[12]，本實驗應(yīng)用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定人參中鉀、鈣、磷、鎂、硅元含量[13-14]，分析各產(chǎn)地鉀、鈣、磷、鎂、硅元素含量，為人參保健食品的開發(fā)和質(zhì)量評價提供依據(jù)。

1 實驗部分

1.1 材料與試劑

K單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB04-1733-2004，1000μg/mL）、Mg[GSB 04-1735-2004（b），1 000 μg/mL]、P 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液[GSB 04-1741-2004（a），1 000 μg/mL]、Ca[GSB 04-1720-2004（b），1 000 μg/mL]，采購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心；Si（BW30043-100-M-50 B21080080，100 mg/L），采購于壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司；UP 級硝酸，蘇州晶銳化學(xué)試劑公司；優(yōu)級純雙氧水，國藥；實驗用水為一級水。

樣品收集于吉林省和黑龍江省等7 個產(chǎn)地共137 批樣品，所有樣品經(jīng)江西省道地藥材質(zhì)量評價研究中心鑒定為正品。樣品信息見表1。

表1 樣品信息

1.2 儀器

ETHOS UP 微波消解儀和趕酸器，北京萊伯泰科；趕酸器，VB48 UP；ICAP 7400 型全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，美國賽默飛；XSR205DU/A 型電子天平，梅特勒-托利多；DHG-9240A 型臺式電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒；Pulverisette 11 刀式研磨儀，德國Fritsch。

1.3 實驗方法

1.3.1 儀器條件

RF 功率950W；冷水水溫度設(shè)定20 ℃；曝光時間15 s；霧化器流量0.50 L/min；冷卻氣流量12 L/min；輔助氣流量0.5 L/min；測定模式為垂直觀測；重復(fù)測定3 次。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的配制

分別精密吸取適量Mg、K、Si、P、Ca 標(biāo)準(zhǔn)溶液于量瓶中，用10%硝酸稀釋配成質(zhì)量濃度為0、0.500、2.0、4.0、8.0、16.0 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)工作液供ICP 上機(jī)測試。

1.3.3 樣品制備

精密稱取0.5 g（精確至0.1 mg）烘干2 h 的樣品粉末于聚四氟乙烯高壓消解罐中，加入5 mL 高純硝酸，趕酸器中100 ℃趕酸20 min，冷卻后加蓋，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行微波消解：前10 min 進(jìn)行1 300 W的功率爬坡到100℃，維持6min，再經(jīng)過6min 的1 300 W功率爬坡到120 ℃，維持5 min，再經(jīng)過5 min 的1 300 W 功率爬坡到160 ℃，維持30 min，試樣消解完成后，自然冷卻至50 ℃以下后取出，取出微波消解管，將消解液轉(zhuǎn)入50 mL 容量瓶中，用少量水洗滌消解罐至少3 次，洗滌液合并于容量瓶中,超純水定容至刻度,搖勻，即得（如有少量沉淀，必要時離心分取上清液）。同法制備試劑空白溶液。

2 結(jié)果分析

2.1 方法的線性

在儀器狀態(tài)穩(wěn)定下預(yù)熱30 min 后測定制備好的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定結(jié)果見表2，各元素相關(guān)系數(shù)在0.998～1.000，表明線性關(guān)系良好。

表2 各元素線性方程、相關(guān)系數(shù)

2.2 精密度和加標(biāo)回收實驗

2.2.1 精密度試驗

按照設(shè)定的檢測方法進(jìn)行測定，平行測試7 次，計算5 種元素峰強度的RSD 為1.0%～3.3%，表明儀器精密度良好。

2.2.2 重復(fù)性試驗

取同一批人參供試品進(jìn)行7 次平行測定，計算得到5 種元素峰強度的RSD 為0.2%～3.7%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.2.3 加標(biāo)回收試驗

在人參供試品中添加一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照設(shè)定的檢測方法處理并測試，計算得到5 種元素的平均加標(biāo)回收率為80%～95%，表明所建立的檢測方法準(zhǔn)確可靠，可用于人參中5 種元素的同時測定分析。

2.3 含量數(shù)據(jù)分析

將處理好的人參樣品上機(jī)測試，結(jié)果見表3，樣品無機(jī)元素含量平均值繪制成圖1。從表3 可知，人參中含有豐富的無機(jī)元素，K 元素含量最高為20 079 mg/kg（產(chǎn)地5），Mg 元素含量最高為2 796 mg/kg（產(chǎn)地7），Si 元素含量最高為94 mg/kg（產(chǎn)地4），P 元素含量最高為6 003 mg/kg，Ca 元素含量最高為103 05 mg/kg（產(chǎn)地3）。

圖1 各產(chǎn)地人參中各元素平均值含量

表3 人參中各元素含量

結(jié)合表3 和圖1 可知，人參中各無機(jī)元素含量平均由高到低的順序是K、Ca、P、Mg、Si，產(chǎn)地5 中K（10 111 mg/kg）元素的平均量最高，產(chǎn)地1 中Ca（5 596 mg/kg）、Mg（2 106 mg/kg）元素的平均量最高，產(chǎn)地3 種P（3 343 mg/kg）元素的平均量最高，產(chǎn)地4 中Si（61 mg/kg）元素的平均量最高。根據(jù)已有文獻(xiàn)的報道[3-4]的東北吉林省和黑龍江省不同產(chǎn)地人參的礦質(zhì)元素含量結(jié)果對比本實驗測定結(jié)果，人參中K、Ca、P、Mg 的含量與文獻(xiàn)報道的結(jié)果較接近。

K、Ca、P、Mg 是人體保持健康需要攝入的常量元素，K 進(jìn)入人體后，參與糖、蛋白質(zhì)的代謝，維持正常滲跡壓和酸堿平衡、神經(jīng)肌肉的興奮性等，K 缺乏可引起神經(jīng)肌肉、心血管、中樞神經(jīng)發(fā)生功能性或病理性改變；Ca 是骨骼和牙齒的主要構(gòu)成成分。維持神經(jīng)肌肉的正常興奮性，參與調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞功能、體液酸堿平衡，參與血液凝固、激素分泌。長期缺鈣可致兒童佝僂病，中老華人骨質(zhì)軟化癥。P 與Ca 結(jié)合構(gòu)成骨骨魯平日牙齒，參與物質(zhì)代謝，維持機(jī)體的酸堿平衡；Mg 是多種酶的激活劑；具有調(diào)節(jié)細(xì)胞鉀、鈉分布，維持骨骼生長和神經(jīng)肌肉興奮性等功能；Si 是人體中含量較多的必需微量元素之一,它在人體中參與骨的鈣化過程,有助于結(jié)締組織細(xì)胞形成細(xì)胞外的軟骨基質(zhì),維護(hù)心血管正常功能,有一定的抗衰老效果。人體缺硅影響骨骼的正常發(fā)育和導(dǎo)致冠心病,若長期過量攝取硅會導(dǎo)致人體抗氧化功能降低,有可能使硅在泌尿系統(tǒng)堆積，生成尿結(jié)石[15-16]。

3 結(jié)論

采用微波消解對粉碎的人參樣品進(jìn)行消解，ICP-AES 測定了不同產(chǎn)地人參樣品中的4 種常量元素（K、Ca、P、Mg）和1 種微量元素（Si）的含量，并對其含量進(jìn)行比較分析。

研究表明，吉林省、黑龍江省產(chǎn)地人參中含有豐富的人體必需常量元素K、Ca、P、Mg 元素，適量攝入人參有益身體健康，可為人參保健食品的開發(fā)和質(zhì)量評價提供依據(jù)。