華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量測定

方振峰，劉 欣，張 麗，張 濤（江漢大學醫學院藥學系，武漢 430056）

華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量測定

方振峰＊，劉 欣，張 麗，張 濤（江漢大學醫學院藥學系，武漢 430056）

目的：建立華中五味子不同部位中10種金屬元素含量的測定方法。方法：采用氫化物-原子吸收光譜法（HG-AAS）測定藥材中砷（As）、鉛（Pb）、汞（Hg）的含量；采用火焰原子吸收光譜法（FAAS）測定藥材中鎘（Cd）、銅（Cu）、錳（Mn）、鋅（Zn）、鐵（Fe）、鎂（Mg）、鈣（Ca）的含量。結果：As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca檢測質量濃度線性范圍分別為0.000 12～0.015 μg/ml（r＝0.999 8）、0.000 10～0.002 5 μg/ml（r＝0.999 4）、0.000 068～0.005 μg/ml（r＝0.999 3）、0.000 28～0.040 μg/ml（r＝0.998 7）、0.009 8～2.0 μg/ml（r＝0.999 8）、0.009 6～10.0 μg/ml（r＝0.999 6）、0.002 4～5.0 μg/ml（r＝0.999 8）、0.098 7～5.0 μg/ml（r＝0.999 5）、0.001 8～1.5 μg/ml（r＝0.999 6）、0.035 8～20.0 μg/ml（r＝0.999 7）；精密度、穩定性、重復性試驗的RSD≤5.4%；加樣回收率在92.5%～107.9%范圍內，RSD≤5.1%（n＝9）。結論：該方法操作簡便、靈敏、準確，可用于華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量測定。華中五味子藤莖中Cu、Mn、Zn、Ca含量均高于果實；樣品中亦檢出微量As、Pb、Hg、Cd，但均未超標。

氫化物-原子吸收光譜法；火焰原子吸收光譜法；華中五味子；金屬元素

金屬元素盡管在人體內含量極少，但其在人體內的作用已逐漸引起了醫學界和營養學界的重視。微量金屬元素通過與蛋白質和其他有機分子結合形成了酶、激素、維生素等生物大分子，發揮著重要的生理生化功能，對維持人體中的一些決定性的新陳代謝是十分必要的，一旦含量降低，人體就會出現疾病，甚至危及生命[1-2]。中藥中含有豐富的微量金屬元素，隨著現代分析技術的發展，人們開始認識到中藥中的金屬元素與其藥效之間存在著一種必然的聯系[3-5]。

華中五味子Schisandra sphenanthera Rehd.et Wils.為木蘭科五味子屬植物，具有收斂固澀、益氣生津、補腎寧心等功效，常用于治療夢遺滑精、久嗽虛喘、遺尿尿頻、久瀉不止、盜汗、自汗、津傷口渴、短氣脈虛、心悸失眠、內熱消渴等證[6]。現代藥理研究表明，五味子具有明顯的抗肝臟損傷、抗氧化作用[7]。華中五味子常以果實入藥，其藤莖一般丟棄不用，造成大量浪費。目前，對華中五味子果實及藤莖中金屬元素的研究鮮有文獻報道。故筆者采用原子吸收光譜法對華中五味子不同部位中10種金屬元素的含量進行測定，以期從微量金屬元素角度考察其臨床入藥部位（果實）與非入藥部位（藤莖）的差異，從而為深入開發利用該傳統中藥材提供參考依據。

1 材料

1.1 儀器

TAF-990F型原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；10種元素空心陰極燈（衡水市寧強光源廠）；SZ-97A型自動三重純水蒸餾器（武漢格萊莫檢測設備有限公司）；ML-1型可調式不銹鋼電熱板（北京綠野創能機電設備有限公司）；AUW220型電子分析天平（日本Shimadzu公司）。

1.2 試劑

鉛（Pb）標準貯備液（批號：100809）、鎂（Mg）標準貯備液（批號：101609）、銅（Cu）標準貯備液（批號：100609）、錳（Mn）標準貯備液（批號：102708）、鐵（Fe）標準貯備液（批號：102508）、鋅（Zn）標準貯備液（批號：101009）、鈣（Ca）標準貯備液（批號：101508）質量濃度均為500 μg/ml，鎘（Cd）標準貯備液（批號：103111）、汞（Hg）標準貯備液（批號：102912）、砷（As）標準貯備液（批號：103012）質量濃度均為100 μg/ml，均購于國家環境保護總局標準樣品研究所；鹽酸、高氯酸、硝酸和硫酸為優級純，其余試劑均為分析純，水為超純水。

1.3 藥材

華中五味子藥材購于湖北中藥材公司，經江漢大學醫學院藥學系張濤教授鑒定為真品。

2 方法與結果

2.1 儀器工作條件

As、Pb、Hg采用氫化物-原子吸收光譜法（HG-AAS）測定，儀器工作條件見表1（載氣N2的流速為300 ml/min）；Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca采用火焰原子吸收光譜法（FAAS）測定，儀器工作條件見表2。

表1 HG-AAS儀器工作條件Tab 1 Working conditions of HG-AAS

表2 FAAS儀器工作條件Tab 2 Working conditions of FAAS

2.2 溶液的制備

2.2.1 金屬元素標準液 精密吸取As、Pb、Hg、Cd標準貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質量濃度均為0.5 μg/ml的單一標準液；精密吸取Mn、Ca標準貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質量濃度均為50 μg/ml的單一標準液；精密吸取Zn、Fe標準貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質量濃度均為25 μg/ml的單一標準液；精密吸取Cu、Mg標準貯備液各適量，分別加1%硝酸溶液制成質量濃度分別為10、5 μg/ ml的單一標準液。

2.2.2 供試品溶液 取樣品適量，低溫烘干，搗碎，取粗粉0.5 g，精密稱定，置于125 ml具塞錐形瓶中，加高氯酸-硝酸（1∶4，V/V）5 ml，搖勻，次日去塞，置于電熱板上，逐漸加熱使其消解，保持溫度于160～240Ⅱ，此時產生的棕色煙轉為白色煙，待瓶中溶液略帶黃色或澄明無色時，認為消解完全。加水適量慢慢濃縮至約3 ml，冷卻，定量轉移至25 ml量瓶中，加1%硝酸溶液定容，作為As、Cd、Cu供試品溶液。精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，并精密吸取2%氧化鑭溶液1 ml，置于25 ml量瓶中，加1%硝酸溶液定容，作為Mg、Ca供試品溶液；精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加入0.25 g鐵氰化鉀，并加0.3%硝酸溶液溶解并定容，作為Pb供試品溶液；精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加2%重鉻酸鉀溶液2滴，并加3%硝酸溶液定容，作為Hg供試品溶液；精密吸取上述As、Cd、Cu供試品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加1%硝酸溶液定容，作為Mn、Zn、Fe供試品溶液。

2.2.3 空白對照溶液 缺本品，按“2.2.2”項下方法從“加高氯酸-硝酸（1∶4，V/V）5 ml……”開始操作，制成空白對照溶液。

2.3 線性關系考察

分別精密量取各金屬元素標準貯備液適量，加1%硝酸溶液制成系列標準溶液，按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定，記錄儀器信號響應值。以As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca質量濃度（x，μg/ml）為橫坐標、儀器信號響應值（y）為縱坐標進行線性回歸，得回歸方程與線性范圍，詳見表3。

2.4 檢測限考察

對空白對照進行11次連續測定，計算每種金屬元素的標準偏差，按公式DL＝3Sb/K（Sb：空白標準偏差，K：分析標準曲線范圍內的斜率）計算各金屬元素檢測限。結果，As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca檢測限分別為0.120 2 ng/ml、0.103 4 ng/ml、0.068 3 ng/ml、0.284 2 ng/ml、0.009 8 μg/ml、0.009 6 μg/ml、0.002 4 μg/ml、0.098 7 μg/ml、1.8 ng/ml、0.035 8 μg/ml。

2.5 精密度試驗

取“2.2.1”項下各金屬元素標準液適量，分別按“2.1”項下儀器工作條件連續進樣測定6次，記錄儀器信號響應值。結果，As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca儀器信號響應值的RSD分別為0.63%、2.30%、1.02%、2.16%、0.64%、1.66%、1.14%、1.33%、0.66%、0.81%（n＝6），表明儀器精密度良好。

2.6 穩定性試驗

取“2.2.2”項下供試品溶液適量，分別于4Ⅱ下放置0、6、12、24、36、48 h時按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定，記錄儀器信號響應值。結果，藤莖樣品中As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca儀器信號響應值的RSD分別為1.13%、2.91%、2.09%、2.46%、1.27%、0.91%、1.33%、1.20%、0.81%、3.52%（n＝6），果實樣品中As、Pb、Hg、Cd、Cu、Mn、Zn、Fe、Mg、Ca儀器信號響應值的RSD分別為1.58%、4.66%、3.10%、3.01%、3.43%、1.11%、2.56%、0.94%、0.92%、2.71%（n＝6），表明供試品溶液在4Ⅱ下放置48 h內基本穩定。

2.7 重復性試驗

表3 回歸方程與線性范圍Tab 3 Regression equations and linear ranges

精密稱取同一批樣品適量，按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液，共6份，再按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定，記錄儀器信號響應值計算樣品含量，結果見表4。由表4可見，本方法重復性較好。

表4 重復性試驗結果（n＝6）Tab 4 Results of reproducibility test（n＝6）

續表4Continued tab 4

2.8 加樣回收率試驗

取已知含量的樣品適量，共9份，分別加入低、中、高質量的各待測金屬元素標準貯備液，按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液，再按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定，記錄儀器信號響應值并計算加樣回收率，結果見表5。

表5 加樣回收率試驗結果（n＝9）Tab 5 Results of recovery test（n＝9）

續表5Continued tab 5

續表5Continued tab 5

2.9 樣品含量測定

取樣品各適量，分別按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液，再按“2.1”項下儀器工作條件進樣測定，記錄儀器信號響應值并計算樣品含量，結果見表6。

表6 樣品含量測定結果（，n＝3）Tab 6 Determination results of contents of the 10 inorganicelements in samples（，n＝3）

表6 樣品含量測定結果（，n＝3）Tab 6 Determination results of contents of the 10 inorganicelements in samples（，n＝3）

待測金屬元素As Pb Hg Cd Cu Mn Zn Fe Mg Ca藤莖，μg/g 0.090±0.001 4 0.090±0.000 94 0.040±0.005 0 0.24±0.12 10.33±0.22 671.37±5.71 61.32±1.63 78.26±0.69 1 241.04±14.51 2 376.59±32.91果實，μg/g 0.47±0.006 6 0.010±0.000 18 0.010±0.002 1 0.08±0.003 8 6.83±0.11 134.28±1.02 33.14±0.41 91.27±2.49 1 376.78±21.67 1 051.55±23.60

3 討論

現代醫學研究表明，微量金屬元素對人體免疫、代謝、健康等有著重要的作用，同時也對中藥的功效有一定的影響[8]。

華中五味子果實和藤莖中均含有豐富的微量金屬元素，研究其含量，可為華中五味子各部位進一步開發利用提供理論依據。本試驗結果表明，10種金屬元素的加樣回收率在92.5%～107.9%范圍內，RSD≤5.1%。

由含量測定結果可知，華中五味子果實樣品中Mg含量最高，其次為Ca、Mn、Fe、Zn、Cu等，而藤莖樣品中含量最高為Ca，其次為Mg、Mn、Fe、Zn、Cu等。Mg具有舒張血管而使血壓下降的作用；Ca可加強大腦皮層的抑制過程，調節興奮和抑制過程的失衡[9]。Mn可保護肌體細胞和體液免疫系統的正常功能[10-11]；Zn與很多酶活性有關，可促進生長發肓，提高機體免疫力[12]。有文獻報道，頭發中Mn、Zn的含量可作為診斷和防治心身疾病的重要指標[13]。Fe可以提高機體的免疫力，增強機體的抗感染能力[8]。Cu參與許多重要的酶的合成，參與造血過程，能夠影響Fe的吸收、利用和運輸，還對人體的新陳代謝起著重要的調節作用[13]。華中五味子果實中含Cu量豐富，其益氣補腎之功效可能與此相關，而藤莖中的Cu含量也較高，可能也具有同樣的功效。龔躍新等[14]對180多味中藥的微量元素Cu、Mn、Zn、Fe與其歸經的關系進行數理統計分析，得出肝臟是微量元素Cu、Mn、Zn、Fe富集的地方，并對造血、肝組織的保護起著較大的作用。而華中五味子果實入藥的保肝作用可能與此有關。華中五味子藤莖中Cu、Mn、Zn、Ca含量都高于果實，因此華中五味子藤莖具有深入開發利用的價值。

然而，攝入微量有毒元素就會出現病態或中毒癥狀[15]，在華中五味子樣品中亦檢出微量As、Pb、Hg、Cd，但含量均符合《藥用植物及制劑外經貿綠色行業標準》[16]中的限量規定。

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（編輯：張 靜）

Contents Determination of 10 Kinds of Inorganic Elements in Different Parts of Schisandra sphenanthera

FANG Zhenfeng，LIU Xin，ZHANG Li，ZHANG Tao（Dept.of Pharmacy，School of Medicine，Jianghan University，Wuhan 430056，China）

OBJECTIVE：To establish a method for contents determination 10 kinds of inorganic elements in different parts of Schisandra sphenanthera.METHODS：Hydride generation atomic absorption spectrometry（HG-AAS）was used to determine the contents of As，Pb and Hg；flame atomic absorption spectrometry（FAAS）was used to determine the contents of Cd，Cu，Mn，Zn，Fe，Mg and Ca.RESULTS：The linear range was 0.000 12-0.015 μg/ml for As（r＝0.999 8），0.000 10-0.002 5 μg/ml for Pb（r＝0.999 4），0.000 068-0.005 μg/ml for Hg（r＝0.999 3），0.000 28-0.040 μg/ml for Cd（r＝0.998 7），0.009 8-2.0 μg/ml for Cu（r＝0.999 8），0.009 6-10.0 μg/ml for Mn（r＝0.999 6），0.002 4-5.0 μg/ml for Zn（r＝0.999 8），0.098 7-5.0 μg/ml for Fe（r＝0.999 5），0.001 8-1.5 μg/ml for Mg（r＝0.999 6）and 0.035 8-20.0 μg/ml for Ca（r＝0.999 7）；RSDs of precision，stability and reproducibility tests were no higher than 5.4%；recovery was 92.5%-107.9%（RSD≤5.1%，n＝9）.CONCLUSIONS：The method is simple，sensitive，accurate，and can be used for the contents determination 10 kinds of inorganic elements in different parts of S. sphenanthera.The contents of Cu，Mn，Zn，Ca in vine and stem are higher than that in the fruits；As，Pb，Hg and Cd are also detected in sample，but the detected contents are all in the limit of the standard.

HG-AAS；FAAS；Schisandra sphenanthera；Inorganic elements

R927.2

A

1001-0408（2016）36-5165-05

2015-12-31

2016-03-23）

＊講師，博士。研究方向：天然產物活性成分及中藥質量控制。電話：027-84225149。E-mail：zhenfengfang@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2016.36.40