電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鐵棒錘不同器官中微量元素

王霞英，張學(xué)良

(寧夏固原市藥品檢驗(yàn)所，寧夏固原756000)

鐵棒錘系毛茛科烏頭屬植物鐵棒錘Aconitum pendulumBusch和伏毛鐵棒錘Aconitum flavumHand.-Mazz的塊根。味苦、辛，性溫;有大毒。具有祛風(fēng)除濕，活血止痛之功效。用于神經(jīng)痛，風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛，婦女經(jīng)痛，胃疼，牙疼，跌打損傷，瘡癰腫疼等。主要分布于我國(guó)內(nèi)蒙古南部、甘肅、青海、四川西部、西藏北部以及寧夏六盤(pán)山區(qū)等地，是寧夏常用的中草藥［1-3］。近年來(lái)，隨著鐵棒錘藥用價(jià)值的發(fā)現(xiàn)，其綜合開(kāi)發(fā)利用研究受到關(guān)注，學(xué)者對(duì)鐵棒錘的生藥學(xué)、化學(xué)成分、藥理作用等方面研究較多［4］，但大部分研究都取其塊根。李洪剛等［5］從伏毛鐵棒錘的莖葉中分離出4種生物堿，從而為藥材地上部分的開(kāi)發(fā)利用提供了依據(jù)。金屬元素是中藥歸經(jīng)和藥性物質(zhì)基礎(chǔ)的重要組成部分，是藥效的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一，其元素的種類(lèi)、形態(tài)、含有量及比例的改變對(duì)藥效均有影響［6-7］。有文獻(xiàn)報(bào)道了張帆等［8］利用不同方法的光譜分析，在其生品和8種不同炮制品中檢測(cè)出了22種與人體健康相關(guān)的常量元素、微量元素及重金屬，但對(duì)鐵棒錘各器官微量元素的測(cè)定和分析卻是鮮見(jiàn)。本研究用微波消解法處理樣品，后采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測(cè)定鐵棒錘不同器官根、莖、葉和果實(shí)中K、Ca、Na、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe、Al 9種不同微量元素，通過(guò)定量分析鐵棒錘不同器官中微量元素的變化，探討不同器官潛在的藥用價(jià)值，為進(jìn)一步解釋鐵棒錘的功效及綜合開(kāi)發(fā)提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器美國(guó)熱電公司IRIS In2teepidⅡXSP型全譜直讀等離子體光譜儀(ICP—AES);MARS—X微波消解儀(美國(guó)—CEM公司)，帶聚四氟乙烯消解管。DKQ—3C型智能控溫電加熱器(上海屹堯分析儀器有限公司);AG—135電子天平(梅特勒-多利多上海有限公司)。

1.2 試藥鐵棒錘Aconitum pendulumBusch樣品于2010年8月下旬采自寧夏六盤(pán)山區(qū)(由固原市藥品檢驗(yàn)所中藥室主任張文懿副主任藥師鑒定)，材料整株取回后依次用自來(lái)水、純化水洗凈，將根、莖、葉和果實(shí)分開(kāi)，陰干備用。硝酸為優(yōu)級(jí)純，雙氧水為分析純;水為超純水。K、Ca、Na、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe、Al對(duì)照貯備液均購(gòu)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，質(zhì)量濃度為1000 μg/mL。

2 儀器工作條件

ICP-AES的工作條件:高頻發(fā)射器的功率為1.05 kW，霧化壓力為170 kPa，積分時(shí)間長(zhǎng)波20 s，短波5 s，觀察高度14 mm，冷卻氣體積流量14 L/min，樣品溶液進(jìn)樣體積流量1.8 mL/min，高純氬氣。

3 方法與結(jié)果

3.1 樣品處理將晾干的植物樣品粉碎過(guò)100目篩，75℃烘1 h，再于45℃烘10 h，至恒定質(zhì)量。分別精密稱(chēng)取干燥至恒定質(zhì)量的根、莖、葉和種子樣品0.300 0 g，分置消解灌中，加硝酸5 mL，浸泡過(guò)夜，再加雙氧水2 mL，按下述程序消解。第一步，以50%的功率，3 min內(nèi)自室溫加熱至110℃，保持3 min;第二步，100%的功率4 min內(nèi)自110℃加熱至150℃，保持4 min;第三步，以100%的功率，5 min內(nèi)加熱至190℃，保持15 min。消解結(jié)束后，冷卻至罐內(nèi)的溫度低于70℃，緩緩放氣，取出內(nèi)罐，置加熱板上，于120℃加熱，使NO2蒸氣揮盡，并持續(xù)濃縮至2～3 mL，放冷，加水稀釋至25 mL量瓶中定容，搖勻，即得。同時(shí)同法制備空白溶液。

3.2 分析波長(zhǎng)的選擇對(duì)每個(gè)元素分別預(yù)選2～3條特征譜線進(jìn)行掃描測(cè)定，綜合分析穩(wěn)定性、強(qiáng)度、干擾等因素，選擇干擾少、精密度高的譜線為本實(shí)驗(yàn)的分析譜線，各元素的分析譜線見(jiàn)表1。

表1 各元素的測(cè)定波長(zhǎng)Tab.1 Each element of the measured wavelength

3.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及線性范圍用2%硝酸逐級(jí)稀釋各標(biāo)準(zhǔn)原液，配制成系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以吸光度A為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度C為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍見(jiàn)表2。

表2 元素的回歸方程、相關(guān)系數(shù)及線性范圍Tab.2 Elements of the regression equations，correlation coefficients and linear range

3.4 精密度精密稱(chēng)取樣品0.300 0 g，按3.1項(xiàng)方法消解處理并測(cè)定，連續(xù)進(jìn)樣6次，計(jì)算其RSD值，K、Ca、Na、Mg、Mn、Cu、Zn、Fe、Al的RSD值分別為1.56%、2.31%、0.42%、2.53%、1.05%、0.78%、1.89%、2.13%、1.92%。

3.5 回收率精密稱(chēng)取各樣品3份，根據(jù)相應(yīng)元素溶液的濃度分別向樣品中加入各標(biāo)準(zhǔn)溶液，按樣品的消解方法進(jìn)行處理，以測(cè)定值與加入標(biāo)準(zhǔn)含量計(jì)算回收率，各元素的回收率在93.6%～102.6%之間，表明準(zhǔn)確度良好。結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 回收率試驗(yàn)(n=3)Tab.3 Results of recovery test(n=3)

3.6 樣品測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 鐵棒槌樣品不同器官中微量元素的含有量Tab.4 Trace metals in different organs of Aconitum pendulum Busch sam ples

4 討論

在本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn):單獨(dú)使用硝酸所得溶液呈黃色渾濁，消解不完全，而HNO3-H2O2體系所得消解液透亮無(wú)殘?jiān)庑Ч^好。利用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定鐵棒錘不同器官的9種微量元素具有試劑用量少，干擾小，樣品處理快速、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。

由樣品測(cè)定結(jié)果可以看出:鐵棒錘不同器官的9種微量元素的量都比較豐富，各器官均以Mg、Ca、K的量較高。根中9種微量元素的加合量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖、葉和種子，這說(shuō)明傳統(tǒng)用藥入藥部位用根是有一定科學(xué)依據(jù)。Mg在莖葉中的量較其他部位高得多，這是由于葉中含有大量的葉綠素，而Mg是葉綠素的主要成分。Mg也是人體不可缺少的礦物質(zhì)元素之一，它通過(guò)對(duì)心肌的抑制，使心臟的節(jié)律和興奮傳導(dǎo)減弱，從而有利于心臟的舒張與休息。鐵棒錘中Mg量較高可能也是該藥材在心血管副作用方面引起心律失常的主要原因［9］。Ca是骨骼的重要組成部分，同時(shí)具有消炎、抗過(guò)敏作用［10］。這與鐵棒錘用于治療神經(jīng)痛，風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛，婦女經(jīng)痛，胃疼，牙疼，具有跌打損傷，瘡癰腫疼等功效相一致。在鐵棒錘不同器官中，Zn的含有量差異很大，在葉中的含有量較其它部位高得多，Zn不但參與上百種酶的合成與激活，并直接參與生長(zhǎng)發(fā)育、性機(jī)能神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫遺傳功能，還可防衰老、抗腫瘤、抗菌、抗病毒等作用［11］。Mn在莖葉中的量比其它部位高，Mn不但參與蛋白質(zhì)的合成，還參與遺傳信息的傳遞，缺少M(fèi)n使有些酶的活性降低，內(nèi)分泌失調(diào)，造血功能下降［12］。銅、鋅、鐵、錳等金屬元素為人體所必需，人體缺乏這些元素會(huì)引起機(jī)能失調(diào)，稱(chēng)作必需微量元素［13］。Al不是人體必需的微量元素，Al主要危害人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，因此應(yīng)當(dāng)盡量減少鋁的攝入。目前科學(xué)家正在探索鋁與阿耳滋海默氏病(Algzheimer's disease)有聯(lián)系的一種疾病——早衰癡呆癥，此病使2～4百萬(wàn)早衰的美國(guó)人嚴(yán)重喪失記憶和性格轉(zhuǎn)化，并逐步失去照顧自己的能力［14］。鐵棒錘不同器官中所含Al元素的量均較高，根中Al元素的量最高，這可能與鐵棒錘對(duì)人體的毒副作用較大有關(guān)，有待于進(jìn)一步研究或探討。

5 結(jié)論

鐵棒錘不同器官的金屬元素定量測(cè)定結(jié)果表明，除根中具有重要的微量元素外，莖、葉和種子也含有豐富的微量元素，在臨床中也應(yīng)具有一定的藥理作用，關(guān)于活性方面，還有待于進(jìn)一步研究。所以，用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICPAES)測(cè)定鐵棒錘不同器官的微量元素，為開(kāi)發(fā)新的資源，變廢為寶，綜合利用打好基礎(chǔ)，為深入研究鐵棒錘中微量元素與療效的內(nèi)在聯(lián)系提供科學(xué)依據(jù)。

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