微波輔助消解－電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP－AES）測定幾種血藤中17種元素

陳燕芹 劉紅 楊志銀

（1畢節(jié)學(xué)院化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心貴州畢節(jié)551700；2貴州省應(yīng)用化學(xué)特色重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室貴州畢節(jié)551700）

0 前言

血藤作為常見野生豆科和五味子科植物，同時(shí)又是重要的藥材，廣泛用來治療風(fēng)濕、類風(fēng)濕病，跌打損傷等癥［1］，主要有雞血藤、大血藤、紅藤、小紅藤及茜草血藤等。大體上各類所謂血藤的中藥均用于活血化瘀、消腫止痛［2］，學(xué)者們對血藤的生物學(xué)特征及其醫(yī)療保健功效、化學(xué)成分［3－4］、血藤總黃酮的提取［5－6］等方面都做了一定的研究，并取得了不錯(cuò)的成果，但是尚未見有相關(guān)文獻(xiàn)詳細(xì)報(bào)道同時(shí)對不同種類血藤進(jìn)行微量元素分析測定，且對血藤中微量元素分析測定的相關(guān)研究也很少。采用在中草藥元素分析中應(yīng)用十分廣泛的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP－AES）［7－11］對幾種血藤（小血藤、大血藤、紅血藤、五香血藤、五花血藤、雞血藤）中17種常量和微量元素進(jìn)行分析測定，以期為血藤類中藥的綜合開發(fā)利用和深入研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

各種血藤樣品購于畢節(jié)市中醫(yī)院，經(jīng)畢節(jié)學(xué)院生物教研室鑒定。

單元素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1 000μg/mL）：K，Ca，Mg，P，Sr，F(xiàn)e，Mn，Zn，Cu，Co，Cr，Al，Ba，Ni，As，Pb，Cd標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，由國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供。

HNO3（優(yōu)級純，經(jīng)酸純化器純化）；H2O2（優(yōu)級純）；實(shí)驗(yàn)用水為超純水；氬氣（Ar，純度99.99%）。所用玻璃儀器等均用硝酸（10%）浸泡24 h以上，用自來水洗滌多次，再用超純水沖洗備用。

Optima 8000電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（美國 Perkin Elmer），電子分析天平（BSA224S，德國賽多利斯），微波消解萃取工作站（MDS－10，上海新儀公司），超純水機(jī)（UPT－II－40L，成都超純水有限公司），電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG－9070A）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液

將標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液用2%（v/v）的硝酸逐級稀釋，配制含有鉀的質(zhì)量濃度為0.6312，2.5248，12.624，25.248，126.24μg/mL；磷的質(zhì)量濃度為0.5，2.0，10.0，20.0，100.0μg/mL；Ca，Mg的質(zhì)量濃度為0.25，1.0，5.0，10.0，50.0μg/mL；Fe，Mg的質(zhì)量濃度為0.025，0.1，0.5，1.0，5.0μg/mL；其它元素的質(zhì)量濃度為0.01，0.04，0.2，0.4，2.0μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 ICP－AES儀工作條件選擇

通過實(shí)驗(yàn)考察對元素測定有影響的射頻功率、輔助氣流量、冷卻氣流量、等離子體流量、試液提升量等因素，優(yōu)化得到ICP－AES儀的工作參數(shù)見表1。

表1 選定的ICP儀器工作參數(shù)Table 1 Instrumental operation parameters for ICP－AES

用ICP－AES法，按表1儀器工作條件檢測各元素標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液的發(fā)射強(qiáng)度。相同實(shí)驗(yàn)條件下，以試劑空白為參比，檢測血藤樣品中各元素的含量。儀器自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，并顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 樣品處理

用自來水清洗血藤樣品后，再用超純水清洗多次，晾干后置于鼓風(fēng)干燥箱中80℃恒溫烘干至恒重，冷卻、用中藥粉碎機(jī)粉碎后置于硅膠干燥器中備用。準(zhǔn)確稱取樣品0.5 g（精確至0.000 1 g）于溶樣杯中（聚四氟乙烯材質(zhì)），加入6 mL HNO3和2 mL H2O2，置于60℃水浴鍋上預(yù)消解，讓大量棕色氣體冒出，至無泡后，補(bǔ)加2 mL HNO3和0.5 mL HF，按設(shè)置好的微波消解儀工作參數(shù)（100℃下消解10 min；120℃下消解5 min；180℃下消解10 min；200℃下消解20 min）進(jìn)行消解。消解完畢把消解罐直接放在沸水浴中趕酸至1 mL左右，冷卻至室溫后，把溶液小心轉(zhuǎn)移至50 mL塑料容量瓶中，用超純水洗滌多次，洗滌液一并轉(zhuǎn)入容量瓶中，定容至刻度線、搖勻備用。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 元素分析波長的選擇及工作曲線的繪制

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法對每種元素的分析都可以選擇多條特征譜線同時(shí)測定，因此實(shí)驗(yàn)中對每種分析元素選取幾條譜線進(jìn)行分析，綜合譜線強(qiáng)度、干擾情況及穩(wěn)定性，選擇譜線干擾較少、精密度較好的譜線進(jìn)行分析，對于光譜干擾嚴(yán)重的譜線，采用MSF擬合（多重譜線擬合）法扣除光譜干擾，在1.3中最優(yōu)化條件下，采集空白及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的發(fā)射強(qiáng)度，儀器自動(dòng)繪制分析物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表2。

表2 各元素的分析譜線波長和工作曲線、檢出限、相關(guān)系數(shù)Table 2 Analytical spectral lines for every analyzed element，working curve equation，detection limits and correlation coefficients

2.2 方法檢出限

以2%（v/v）HNO3作空白，重復(fù)檢測11次，以其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算檢出限，分析結(jié)果見表2。由表2可知，K，Ca，Mg，P，Sr，F(xiàn)e，Mn，Zn，Cu，Co，Cr，Al，Ba，Ni，As，Pb和 Cd 17種元素的方法檢出限為0.000 03～0.009 81μg/mL。

2.3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

為了保證方法的可靠性，對小血藤進(jìn)行了加標(biāo)回收和精密度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可知，方法加標(biāo)回收率為88.37%～110.00%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于5.0%，表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度及精密度。

表3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of recovery tests（n＝3）/（μg·mL－1）

2.4 樣品測定

在選定實(shí)驗(yàn)條件下，將消解好的血藤樣品用ICP－AES法進(jìn)行分析，檢測結(jié)果見表4。由表4可知，6種血藤樣品中除含有人體必需的K，Ca，Mg，P外，還含有Fe，Zn，Mn，Cr，Co等必需的微量元素以及Ni，Ba，Al，Sr和微量有毒元素Pb，As，Cd。6種血藤中微量元素含量較高的有Fe，Zn，Mn。雞血藤中Fe的含量為1 016.37μg/g，F(xiàn)e離子具有廣泛的生理功能及生物學(xué)作用，不僅具有良好的補(bǔ)血功能，還與能量代謝有緊密的關(guān)系，是血紅蛋白的重要組成成分之一，是血液中輸送氧和交換氧的重要無機(jī)元素，還是許多酶的組成成分和氧化還原反應(yīng)酶的激 活 劑［8－9］。 小 血 藤 中 Zn 的 含 量 最 高，為116.51μg/g，Zn在維持前列腺生理功能與結(jié)構(gòu)上具有重要作用。五花血藤中Mn的含量為663.40μg/g，錳參與蛋白質(zhì)的合成、遺傳信息的傳遞及甲狀腺和性腺的分泌，能刺激抗毒素的合成，提高對傳染病的抵抗能力。

微量有毒元素Pb，As，Cd在血藤中有一定含量，尤其是大血藤中Pb，As和Cd含量都較高，所以建議在臨床使用中要注意用藥劑量，并且避免長期大劑量服用，以免Pb，As和Cd等有害元素在體內(nèi)累積影響患者人體健康。

3 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)建立了ICP－AES法測定血藤中K，Ca，Mg，P，Sr，F(xiàn)e，Mn，Zn，Cu，Co，Cr，Al，Ba，Ni，As，Pb和Cd 17種常微量元素的方法，確定了儀器檢測條件為：射頻功率（K 900 W，其它元素1 300 W），輔助氬氣流量0.2 L/min，冷卻氬氣流量15 L/min，等離子體氣流量0.55 L/min，試液提升量1.5 mL/min。17種元素的檢出限為0.000 03～0.009 81 μg/mL，加 標(biāo) 回 收 率 為 88.37% ～110.00%，方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于5.0%。采用微波輔助消解樣品并用ICP－AES法分析血藤類中藥的金屬離子的含量具有省時(shí)省力、環(huán)境污染較小，而且精密度較高，能達(dá)到血藤中K，Ca，Mg，P，Sr，F(xiàn)e，Mn，Zn，Cu，Co，Cr，Al，Ba，Ni，As，Pb和Cd 17種常量和微量元素的檢測需要，具有實(shí)際應(yīng)用意義。

表4 6種血藤中17種元素的含量的平均值Table 4 Average contents of 17 elements in six kinds of Xue Teng /（μg·g－1）

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