ICP—AES法測定山茱萸中六種微量元素的含量

楊海濤 曹小燕

摘要：應用微波消解、電感耦合等離子體-原子發射光譜（ICP-AES）法測定山茱萸中6種微量元素的含量。結果表明，山茱萸中Fe、Se、Zn、Mn、Cu和Ni 6種元素的含量分別為240.612、9.091、6.942、5.388、4.110和1.457 μg/g；加標回收率為94.0%～103.5%，RSD在0.48%～4.17%。山茱萸中富含Fe、Se、Zn、Mn、Cu和Ni 6種微量元素，測定結果具有良好的準確性和精密度。

關鍵詞：微波消解；山茱萸（Fructus corni）；微量元素；ICP-AES

中圖分類號：S657.31 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）05-1274-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.05.047

Determination of Six Trace Elements in Fructus corni by ICP-AES Method

YANG Hai-tao， CAO Xiao-yan

（School of Chemical and Environmental Science， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 723001， Shaanxi， China）

Abstract： The contents of 6 trace elements in Fructus Corni samples were determined by microwave digestion and ICP-AES method. The results showed that the content of Fe，Se，Zn，Mn，Cu and Ni in Fructus Corni. was 240.612 μg/g，9.091 μg/g，6.942 μg/g，5.388 μg/g，4.110 μg/g and1.457 μg/g，respectively.The average recovery was from 94.0% to 103.5% and RSD was from 0.48% to 4.17%.It indicated that the Fructus Corni. was rich of Fe，Se，Zn，Mn，Cu and Ni elements and the results had good precision and accuracy.

Key words： microwave digestion； Fructus corni.；trace element；ICP-AES

山茱萸（Fructus corni），又名蜀棗、鼠舌、雞足、山萸肉、實棗兒、肉棗、棗皮、紅棗皮等，其性味酸、澀，微溫，歸肝、腎經，主要分布于河南、浙江、陜西、山西、安徽、四川等地[1]。中醫認為山茱萸具有補益肝腎、澀精固脫的功效，臨床上主治眩暈耳鳴、腰膝酸痛、陽痿遺精、崩漏帶下、遺尿尿頻、大汗虛脫、內熱消渴等癥[2]。現代研究發現，山茱萸富含生理活性較強的山茱萸甙、環烯醚萜、鞣質、多糖、熊果酸、沒食子酸、蘋果酸、酒石酸及維生素等有效成分，具有增強免疫、抗炎、抗菌、抗氧化、抗腫瘤、抗艾滋病、降血糖、降血脂等藥理作用[3，4]。近年來關于山茱萸化學成分及相關的生物學活性的研究報道較多[5-7]，但有關山茱萸微量元素的研究報道較少[8]。本研究采用微波消解技術處理山茱萸樣品，利用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-AES）法對消解液中的Cu、Fe、Zn、Mn、Ni和Se 6種微量元素進行檢測。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

SPS8000等離子體發射光譜分析儀（上海精工盈司電子科技有限公司）；WX-4000微波快速消解系統（上海屹堯分析儀器有限公司）；DKQ-3B型智能控溫電加熱器（上海屹堯分析儀器有限公司）；ISO9001電子天平（北京賽多利斯科學儀器有限公司）；DGG-9140B電熱恒溫鼓風干燥器（上海森信實驗儀器有限公司）。銅、鐵、鋅、硒、錳、鎳標準液均為國家標準液，濃度為1 000 μg/mL。濃硝酸、雙氧水、鹽酸均為分析純，試驗用水為二次蒸餾水。

1.2 ICP-AES法測定工作條件

樣品經過微波消解儀的消化處理后，采用ICP-AES法測定樣品中微量元素的含量，考察了壓力、載氣流量等主要因素對元素檢測的影響，選定儀器工作參數[9，10]見表1所示。

1.3 ICP-AES法測定6種元素的波長

ICP-AES對每個元素的測定都可以同時選擇多條特征譜線，而且光譜儀具有同步背景校正功能，因此試驗中對每個測定元素選取2～3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、靈敏度高的分析線，所測元素設定的波長[11]見表2。

1.4 微波消解條件的選擇及樣品處理

從藥材市場購買的山茱萸樣品洗凈后，依次用蒸餾水、雙蒸水沖洗，以排除外來離子的干擾。切碎后放入干凈的燒杯中，80 ℃烘干，粉碎，過100目篩，混勻備用。

用電子天平準確稱取山茱萸粉末0.450 0 g放入干燥的聚四氟乙烯消解罐中，平行3組，加入8 mL的濃硝酸和少許雙氧水，小心搖動使酸浸濕樣品。將消解罐放在設置溫度為130 ℃的電加熱器上加熱，待大量氣泡冒盡后冷卻至室溫（此時溶液為黃棕色），再按表3中設定的微波消解條件進行消解，待消解完成后將溶液轉移至25 mL的容量瓶中，用少量水洗滌消解罐3～4次，合并至容量瓶中，定容，振蕩搖勻，即為待測樣溶液[12，13]。

通過參考微波消解的樣品確定了微波消解的最佳程序見表3。

待微波消解儀上的溫度下降到80 ℃時，將消解罐取出，冷卻后打開消解罐，此時消解完成后的溶液澄清，無沉淀，樣品消解完全，待溶液冷卻至室溫時定容到25 mL的容量瓶中，振蕩，靜置待測。同時做空白對照溶液。

2 結果與分析

2.1 ICP-AES法混合標準溶液的配制

在100 mL的容量瓶中分別加入鐵、錳、銅、鋅、硒、鎳的標準溶液，使溶液中的鐵、錳的濃度分別為20.00、2.00、0.20、0.02 μg/mL，銅、鋅、硒、鎳的濃度分別為10.00、1.00、0.10、0.01 μg/mL[14]，用水稀釋至刻度。

2.2 標準曲線的繪制

分別對“2.1”中配制的6種元素混合標準溶液進行測定，以各微量元素測定時強度為縱坐標，微量元素濃度為橫坐標，繪制6種微量元素的標準曲線，線性回歸方程及相關系數見表4。在線性范圍內，各元素濃度與吸光度均成良好的線性關系。

2.3 檢出限

空白溶液消解后用ICP-AES法平行測定6次，其標準偏差的3倍作為檢出限，由表5可知，銅、鐵、錳、鎳、鋅、硒的檢出限分別為0.002、0.009、0.001、0.004、0.010、0.300 μg/mL。

2.4 樣品的測定結果

按“1.3”中試驗條件對樣品進行消解，ICP-AES法測定所測樣品中各微量元素的含量見表6。

由表6可知，樣品中銅、鐵、錳、鎳、鋅、硒的含量分別為4.110、240.612、5.388、1.457、6.942、9.091 μg/g。

2.5 加標回收率

取原液各5mL測定樣品溶液中各元素的濃度，再加入一定量的混合標準溶液各5 mL，混合均勻之后靜置待測，重復測定3次。由表7可知，待測6種微量元素的加標回收率為94.0%～103.5%，RSD為0.48%～4.17%，表明該方法準確度良好。

電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-AES）法以成本低、分析速度快、線性范圍廣、靈敏度高、精確度高、穩定性好、基體效應小、檢出限低和多元素同時測定等優點而被廣泛應用。近年來，微波消解法已成為國際上較為通用的消解方法，與傳統的樣品消解技術（干法消化、濕法消解等）相比，具有溶樣速度快、溶樣效果好、操作簡便、使用安全、易控制、避免揮發損失、試劑用量少，同時可消解多個樣品等優點，受到了普遍關注[15]

由表6測定結果可知，陜西漢中地區的山茱萸中鐵元素的含量最豐富，硒含量次之，鋅、錳、銅的含量相對較少，鎳元素的含量最少。文獻調研發現，鐵元素的含量范圍為3.2～166.7 mg/kg，遠遠小于漢中地區的山茱萸中鐵元素含量；鋅元素的含量測定結果相當，錳、鎳、銅元素的含量測定結果較少[16]，而對硒元素的測定文獻報道較少。鐵是生物體代謝所必需的微量元素之一，在細胞的分裂與增殖、生物氧化與轉化等方面有重要作用，缺鐵或鐵的利用不良，將導致氧的運輸、貯存、二氧化碳的運輸及氧化還原等代謝過程紊亂，影響生長發育甚至發生貧血等各種疾病。Se具有防止糖尿病、白內障、保護心血管和對抗Hg、As、Cd等毒物保護細胞組織，達到延緩衰老和抗癌的作用[15]，被科學家稱之為人體微量元素中的“抗癌之王”。Cu的攝入可改善造血功能、降低膽固醇、增加酶的活性及降低血管脆性；Cu與Fe參與造血，是血紅蛋白合成的活性因子，它們的絡合物具有抗炎消菌的作用。Zn為胰島素成分之一，是增加人體免疫功能必不可少的微量元素，缺Zn會使淋巴細胞減少，還會影響T細胞的殺傷能力和輔助功能，使T細胞對抗原及有絲分裂原的反應能力及B細胞的抗體產生能力均下降，導致機體免疫功能下降及腫瘤的發生。

3 結論

山茱萸中含有Fe、Se、Zn、Mn、Cu和Ni 6種微量元素，其含量分別為240.612、9.091、6.942、5.388、4.110和1.457 μg/g；加標回收率為94.0%～103.5%，RSD在0.48%～4.17%。ICP-AES法具有檢出限低、靈敏度高、線性范圍寬、選擇性高、干擾小、快速測定多種微量元素的優點。山茱萸中含有豐富的人們所必需的鐵、硒、鋅等微量元素，因此，合理利用山茱萸不僅發揮其醫學功效，還可以補充微量元素鐵、硒、鋅等，以提高機體功能。試驗結果為進一步研究和開發山茱萸資源提供理論依據。

參考文獻：

[1] 周京華，李春生，李電東.山茱萸活性成分的研究進展[J].中國新藥雜志，2001，10（11）：808-812.

[2] 喻喜華，畢開順，陳曉輝，等.微波消解ICP-MS法測定山茱萸中5種重金屬的含量[J].微量元素與健康研究，2010，27（3）：47-48，51.

[3] 袁菊麗，姜紅波.山茱萸的主要化學成分及藥理作用[J].化學與生物工程，2011，28（5）：7-8.

[4] 張程榮，曹 崗，張 云.山茱萸的化學、藥理與炮制研究進展[J].中華中醫藥學刊，2011，29（9）：2002-2005.

[5] 李 娟，陳麗娟，胡珊珊，等.山茱萸多糖對衰老大鼠晶狀體中Sirt1基因表達的影響[J].中國醫院用藥評價與分析，2014，14（10）：875-879.

[6] 許繼艷，胡 哲，高 燕，等.山茱萸提取物對糖尿病小鼠降血糖作用的研究[J].時珍國醫國藥，2014，25（10）：2386-2388.

[7] 張艷萍，尤玉如，戴志遠.山茱萸多糖體外清除自由基和抗氧化作用研究[J].中國食品學報，2008，8（6）：18-22.

[8] 丁 霞，朱方石，余宗亮，等.山茱萸炮制前后宏微量元素及氨基酸成分比較研究[J].中藥材，2006，30（4）：396-399.

[9] 張明昶，麻秀萍，徐文芬.比較分析治療虛證中藥中微量元素溶出率[J].光譜實驗室，2011，28（3）：1404-1409.

[10] 陶 明，袁 鴻.原子吸收測定烏梅·山茱萸·五味子中鐵·銅·錳的含量[J].安徽農業科學，2010，8（18）：9527-9528.

[11] 魏新軍，南海娟，閆振敏，等.微波消解ICP-AES測定普洱茶中的17種元素[J].光譜實驗室，2011，28（6）：3059-3061.

[12] LI C F，YAO Y H，ZHANG J D . Determination of trace elements in the wild and planted rhodiola by microwave digestion-ICP-MS method[J]. Medicinal Plant，2011，2（6）：54-56.

[13] WANG A J，YANG B.Determination of trace elements in eucommia ulmoides oliv.by combining microwave digestion with FAAS[J]. Medicinal Plant，2011，2（5）：22-24，27.

[14] 張明昶，麻秀萍，徐文芬.微量元素與六味地黃丸組方關系研究[J].中國實驗方劑學雜志，2011，17（8）：100-103.

[15] 沈 燕，韓 超，張 波，等.微波消解ICP-AES同時測定不同產地紅棗中的微量元素[J].2011，28（2）：559-562.

[16] 倪永年，宋榮梅.ICP-AES測定不同產地中藥黃芪中微量元素的含量[J].南昌大學學報（理科版），2011，35（1）：72-74，78.