白花丹中微量元素的測定Δ

霍仕霞，閆明，劉曉東，張蘭蘭（1.新疆維吾爾自治區維吾爾醫藥研究所，烏魯木齊市 830049；.石河子大學藥學院，石河子市 83000）

白花丹為白花丹科植物，多為民族藥材，廣西壯醫用其葉治療跌打損傷、肝脾腫大；云南傣醫用其干根以祛風除濕、散瘀消腫，治風濕疼痛、肝區疼痛；新疆維吾爾醫用其莖枝，稱作“夏特然吉印地”，多由巴基斯坦或印度購入，常以配方入丸、膏藥用，主治白癜風、偏癱、胃腹脹痛及牛皮癬等證[1]。目前，對其化學成分及抗腫瘤作用研究較多，其主要含有萘醌類物質，但關于微量元素研究較少。筆者首次結合現代先進的檢測技術，對其微量元素進行測定，建立相應的測定方法，提供準確的微量元素含量數據，為今后研究其作用機制提供基礎和信息。

1 材料

1.1 儀器

ICP-1000型電感耦合等離子體發射光譜（ICP-AES）儀（日本島津公司）；AF-640型原子熒光（AFS）分光光度計（北京瑞利公司）；高壓消解罐（上海冶金研究院）；AE163型電子天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；EG35A型電熱板（北京永光明醫療儀器廠）。

1.2 試藥

白花丹購于新疆維吾爾醫醫院藥房，經新疆維吾爾自治區藥物研究所張彥福研究員鑒定為白花丹科植物Plumbago zeylanica的地上部分；茶葉標準物質（GBW07605），銅（Cu）、鋅（Zn）、鐵（Fe）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、錳（Mn）、鍶（Sr）的標準液（1000 μg·mL-1），硒（Se）標準液（100 μg·mL-1）均購自國家標準物質研究中心；硼氫化鈉（NaBH4）、鐵氰化鉀（K3Fe（CN）6）均為分析純，鹽酸（HCl）、硝酸（HNO3）、氫氧化鈉（NaOH）、過氧化氫（H2O2）均為優級純，實驗用水為二次去離子水。

2 方法與結果

2.1 儀器工作條件

ICP-1000型ICP-AES儀，入射功率為1.2 kW，反射功率＜5 kW，輔助氣流量為1.2 L·min-1，冷卻氣流量為11 L·min-1，光柵刻線為1920條·mm-1，觀察高度為負載線圈上15 cm，積分時間為20 s；AF-640型AFS分光光度計，光電倍增管（P-MT）電壓為270 V，采樣泵速為100 r·min-1，載氣流量為600 mL·min-1，輔助氣流量為200 mL·min-1，原子化器溫度為200℃，原子化方式為火焰法，采樣時間為8 s，注入泵速為100 r·min-1，注入時間為22 s，讀數時間為17.0 s，延時時間為2.0 s。

2.2 標準溶液的制備

2.2.1 ICP-AES法混合標準液：采用儀器設定的混合標準系列溶液：Mn、Sr濃度為 10 μg·mL-1，Cu、Zn 為 10 μg·mL-1，Ca為200 μg·mL-1，Mg為20 μg·mL-1，Fe為100 μg·mL-1。

2.2.2 Se單標系列溶液：將Se標準溶液（100 μg·mL-1）用10%鹽酸溶液分別稀釋成1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0 μg·mL-1的標準工作液，在選定的儀器操作條件下進行測試，得線性方程為Y＝0.016X+0.2474（r＝0.9991），表明 Se元素濃度范圍在1.0～20.0 μg·mL-1內線性關系良好。

2.3 樣品處理

2.3.1 ICP-AES法樣品處理[2]：將白花丹用自來水洗凈，再用去離子水沖洗3遍，置于100℃烘箱中干燥，粉碎過80目篩，精密稱定樣品0.5 g，置于高壓消解罐中，加消解液8.00 mL（HNO3∶H2O2＝3∶1），置于烘箱中150 ℃加熱消化，1 h后取出消化罐冷卻，將消化罐中的溶液全部轉移至25 mL比色管中，去離子水定容，同時做空白試驗。

2.3.2 AFS法樣品處理[3，4]：精密稱定白花丹藥材粉末（過80目篩）0.5 g，置于高腳燒杯中，加10.0 mL混合酸（硝酸∶高氯酸＝1∶1），蓋上表面皿，冷浸過夜，次日于電熱板上200℃下加熱處理，并及時補加混合酸，當溶液變為清亮無色并伴有白煙時，再繼續加熱至剩余體積2 mL左右，切不可蒸干。冷卻，再加5 mL鹽酸（6 mol·L-1），繼續加熱至溶液變為無色并伴有白煙出現，以完全將Se6+還原成Se4+。冷卻，轉移定容至50 mL容量瓶中，同時做空白試驗。

2.4 分析波長選擇及檢測限

試驗中，通過ICP-AES儀的同步校正功能對每個測定元素選取3條譜線進行測定，綜合分析強度、干擾情況及穩定性，選擇譜線干擾少、精密度好的分析線作為最佳分析波長。在最佳分析波長下，對空白溶液連續測定11次，取3倍標準偏差所對應的濃度為各元素的檢出限。結果，Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr、Se元素的檢測波長及檢測限分別為324.8 nm、0.0060 μg·L-1，213.8 nm、0.0060 μg·L-1，248.3 nm、0.0040 μg·L-1，422.7 nm、0.0012 μg·L-1，285.2 nm、0.0081 μg·L-1，280.1 nm、0.0024 μg·L-1，460.7 nm、0.0020 μg·L-1，196.026 nm、0.0465 μg·L-1。

2.5 測定結果

按“2.3”項下方法處理樣品，平行5份，在“2.1”項下儀器工作條件下，ICP-AES法同時測定樣品中Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr元素，AFS法測定Se元素，每份樣品連續測定5次，計算平均值。結果，各元素含量測定結果及RSD分別對應為5.28 μ g·g-1、1.67%，14.87 μg·g-1、2.61%，64.77 μg·g-1、1.97%，2880.34 μg·g-1、3.01%，1501.45 μg·g-1、1.15%，8.37 μg·g-1、0.78%，21.03 μg·g-1、0.84%，213.64 μg·g-1、2.12%。

2.6 回收率試驗[5]

根據測得的各元素含量數據，對本方法進行回收率考察。精密稱定6份白花丹粉末0.5 g，另取6份加入同一劑量Se元素標準液，按“2.3”項下方法處理樣品，測定時根據各元素含量測定預試結果稀釋至所需倍數，采用最佳試驗條件進行回收率試驗，結果見表1。

表1 方法回收率試驗結果（n＝5）Tab 1 Results of recovery test（n＝5）

2.7 質量控制

為了進一步考察試驗方法的準確度，采用國家標準物質茶葉（GBW07605）樣品進行測定，平行測定3次，結果見表2。

3 討論

本試驗采用高壓消解罐處理樣品，并采用HNO3-H2O2消化液體系，通過高溫加壓能快速有效地將樣品消化，既節省時間，又避免使用高氯酸消解樣品可能帶來的危險，同時克服了傳統的濕法消解和干灰化法造成的空白值增高及待測元素損失的缺點，是植物樣品前處理的理想方法。

表2 樣品含量測定結果Tab 2 Results of content determination of samples

采用ICP-AES法對白花丹中Cu、Zn、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr 7種元素同時進行測定，精密度及回收率均良好，且質控樣品的測定結果均在標準值范圍內，滿足微量分析的要求。ICP-1000型ICP-AES儀線性范圍較寬，避免了樣品稀釋所帶來的誤差，適用于常量及微量元素的同時測定。

目前，測定Se元素大多采用2，3-二氨基萘熒光法及紫外分光光度法，不僅操作煩瑣，而且會引入很多有機試劑及毒性物質。本試驗采用AFS法，簡便、快速、靈敏度高，其中樣品處理是關鍵。試驗中樣品處理方法參考國標食品中Se元素的測定（GB/T5009.93-2003），其原理是樣品經酸加熱消化后，在6 mol·L-1HCl介質中將樣品中的 Se6+還原成 Se4+，用 NaBH4作還原劑，將Se4+還原成硒化氫，由載氣代入原子化器中進行原子化，進行測定；測定時，因其它金屬離子的存在會對測定結果有干擾，故加入K3Fe（CN）6溶液可掩蔽金屬離子，消除干擾，增強熒光的強度，提高測定結果的準確性。

由樣品測定結果可以看出，白花丹中含有非常豐富的Se元素，且Cu、Fe、Ca、Mg、Mn、Sr元素也較豐富。其中，Fe、Ca、Mg均為人體內的常量元素，在人體內具有廣泛、重要的生理生化功能，參與酶的構成，構成體內重要的載體及電子傳遞，參與激素與維生素的合成及相關細胞的分化和基因表達，影響內分泌系統調控水平，維持身體正常的生理功能。豐富的Cu、Zn、Mn是人體上百種酶的組成成分和激活因子，Zn參與核酸和蛋白質的合成，并影響著細胞分裂生長和再生；Mn是公認的抗癌元素，在信息的傳遞、自由基的生成和滅活、內分泌活動、中樞神經功能、維持動脈的結構及功能等方面均發揮重要作用；Cu還參與抗炎的作用，體內缺少Cu、Zn元素會出現過早的白發[6]。Se是谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）的組成成分，它可分解體內脂質過氧化物及H2O2，具有保護機體免受氧化損害的作用。大量研究報道[7]，Se具有抗腫瘤、抗肝纖維化、抑制免疫排斥等作用；且Se與視力和神經傳導也有密切的關系。大量的動物實驗表明，Se在腫瘤防治中有重要作用；Se還可與其它抗癌藥物產生協同作用，誘導腫瘤細胞系凋亡；含Se元素的酶通過調節細胞代謝和凋亡相關基因的轉錄抑制表面免疫分子MHC-Ⅱ、CD8、IL-2R和ICAM-I的表達，從而起到抗肝纖維化的作用。趙鐵建等[8]研究發現白花丹具有抗腫瘤、抗肝纖維化、抗氧化及中樞興奮等藥理作用，且作用顯著，但尚未進一步對其作用機制進行研究。本試驗測定結果表明，白花丹中Se元素含量異常的高，這可能與白花丹抗腫瘤、抗肝纖維化、抗氧化等作用有很大的相關性。有研究發現，白花丹中活性成分主要為萘醌類，而萘醌類物質具有較高超離域度的大π鍵共軛體系、較強的配位氧原子與合適的空間構型，可作為金屬離子的螯合配體，故考慮白花丹中起作用的成分很有可能是以某種金屬元素為中心的萘醌類成分的配合物。且白花丹有毒性作用，也可能與其含有大量的Se元素有關，適量的Se元素能夠起到很重要的生物學效應，過量就會產生副作用，乃至毒性作用，故在白花丹藥材的使用中，大多嚴格限制用量。關于其微量元素的作用機制及作用形式有待進一步研究，而微量元素的研究將有助于白花丹作用機制的進一步探討。

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