金環胡蜂無機金屬元素分析研究

邱 勇 郭云膠 楊 琦,2 李兆云 楊新周,2*

1.德宏師范高等專科學校民族醫藥研究所，云南 芒市 678400；2.德宏師范高等專科學校理工學院，云南 芒市 678400

金環胡蜂(VespamandariniaSmith)為胡蜂科(Vespidae)胡蜂屬(Vespa)中體型最大、性情兇猛的捕食性肉食昆蟲，俗稱“虎頭蜂”[1]，也稱中華大虎頭蜂、斑胡蜂、桃胡蜂、人頭蜂等。其幼蟲、全體、蜂毒及蜂巢均可入藥，藥材名大黃蜂(全體)、大黃蜂子(幼蟲)、露蜂房(蜂巢)，主治風濕痹痛，是常見民間中藥[2]。金環胡蜂泡酒制成的蜂毒酒能夠祛風濕，治急性和慢性風濕痛以及風濕性關節炎，與其幼蟲(大黃蜂子)功效相同[3-4]，在中國民間有著悠久的使用歷史。

現代研究表明，中藥中無機成分均與療效有著密切的關系，中藥中無機元素是生物體內參與和調節代謝的必需元素，能與生物體內含氮、氧、硫的配體形成配位鍵，協調體內物質平衡，對藥效發揮具有積極的協同作用或拮抗作用[5-7]。此外重金屬及有害元素是中藥材進出口的重要檢測指標之一，準確測定中藥材中重金屬含量可為中藥材生產中的質量控制和臨床中的用藥安全提供科學依據[7-8]。

目前對金環胡蜂的研究主要集中于藥理藥效、DNA 條形碼鑒別等方面的研究[9]。本實驗采用微波消解-ICP法測定云南不同產區金環胡蜂中的無機元素，制作金環胡蜂無機元素指紋圖譜，對金環胡蜂無機元素含量相關性分析。為金環胡蜂無機元素方面的質量特征研究提供參考，為金環胡蜂質量控制研究提供新的依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器 7200電感耦合等離子體光譜儀(德國熱電公司)；MARS6微波消解儀(CEM公司)，AL204梅特勒電子分析天平；AFS -9530雙通道原子熒光光度計(北京海光儀器有限公司), Milli-Q純水儀。

1.2 試劑 單元素標準溶液(GSB G62027-903301，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院)；70%硝酸(MOS級, 天津市風船化學試劑科技有限公司)，過氧化氫(30%水溶液，CMOS，國藥集團化學試劑有限公司)。

1.3 樣品信息及制備 實驗樣品來自云南省14個不同地區，所有樣品經德宏師范高等專科學校郭云膠教授鑒定胡蜂科金環胡蜂(VespamandariniaSmith)。各樣品信息如表1所示。收集樣品后，低溫冷凍。

表1 樣品信息

2 方法與結果

2.1 樣品溶液制備 精確稱量0.3 g均質后的金環胡蜂于消解罐內，加入8 mL硝酸，100 ℃預消解 20 min，置于微波消解儀中，按照升溫程序(10 min升至120 ℃，保持5 min，10 min升至150 ℃，保持5 min，10 min升至185 ℃，保持35 min)進行消解，待冷卻后取出，100 ℃趕酸1 h，然后用超純水定容25.00 mL，利用ICP法測定。其中測定砷元素樣品溶液，待冷卻后取出，150 ℃下將酸趕完至約1 mL，用1 mol/L鹽酸定容至22.5 mL，加入2.5 mL 50 g/L硫脲-抗壞血酸，0.5 h后利用原子熒光法測定。

2.2 標準曲線制備

表2 20種無機元素線性回歸方程

表2 20種無機元素線性回歸方程

2.3 方法學考察

2.3.1 精密度 取同一份混合標準品溶液連續測定6次，測得各元素RSD為0.05%～1.26%，表明儀器精密度良好。

2.3.2 重復性 取1號樣品，通過做3組平行實驗，采用檢測平均結果計算三組間的相對標準偏差，通過計算得出，三組間的組間精密度為0.02%～1.14%之間，說明方法偏差較小。

2.3.3 穩定性 取1號樣品，按照2.1進行制備樣品，0、2、4、6、8、16、24 h測定樣品溶液中20種金屬元素，20種金屬元素RSD為0.1～5.56%之間，表明在24 h之內元素穩定。

2.3.4 方法回收率 以1號樣品進行加標回收率實驗，方法回收率為平行測定3次的平均值。結果樣品加標回收率均在80%～120%之間，方法準確度好，符合中藥材中元素含量的定要求。

2.4 不同產地金環胡蜂金屬元素的測定結果及分析 對不同產區的金環胡蜂中20種金屬元素進行測定，結果見表3。從表3中可以看出，金環胡蜂中Ca、K、Mg、Na、P含量較大，20種無機金屬元素種P含量大，為2507.1629 mg/kg，Hg含量最低，為0.0107 mg/kg。許多產區胡蜂中B、Cd、Pb元素未檢出。2020版藥典對中藥材中有害金屬元素做了規定，Pb、Cd、As、Hg、Cu不能超過5、1、2、0.2、20 mg/kg，14個不同產區金環胡蜂中Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均為超過中國藥典限定值，說明金環胡蜂中有害金屬元素符合國家藥典標準要求。20種金屬元素中Sr元素變異系數最大，說明不同產區金環胡蜂中Sr元素波動較大，Ca元素變異系數最小，說明不同產區金環胡蜂中Ca元素波動較小。從圖1中可以看出，金環胡蜂中P元素含量較高，占比47.12%、K元素含量占比25.05%、Na元素含量占比9.29%、Mg元素含量占比6.23%、Ca元素含量占比4.63,其余元素占比7.68%。說明金環胡蜂中含有豐富的營養元素。

表3 鮮胡蜂中金屬元素測定結果 (mg/kg)

表3 鮮胡蜂中金屬元素測定結果 (mg/kg)

圖1 金環胡蜂無機元素占比分析

2.5 金環胡蜂無機元素指紋圖譜建立 金環胡蜂中20種無機元素含量數量級別相差較大。為了更能準確的繪制指紋圖譜，將部分元素含量進行擴大或縮小至同一數量級，其中B、 Cu、Ti、擴大10倍，K、P縮小10倍，Ba、Ni、Sr擴大100倍，V、Pb、As擴大1000倍、Hg擴大10000倍，按照20種無機元素原子序數順序，以元素為橫坐標，元素含量為縱坐標繪制金環胡蜂無機元素指紋圖譜，如圖2所示。可見不同產區金環胡蜂金屬元素含量存在差異，但從整體看其無機元素含量按原子序數順序呈現相似的分布態勢。 從圖2中看出，金環胡蜂無機元素譜具有較強的特征性與一致性，生成的無機元素指紋圖譜可為金環胡蜂的鑒別提供一定的的參考依據。

圖2 金環胡蜂無機元素指紋圖譜

2.6 金環胡蜂無機元素含量相關性分析 金環胡蜂無機金屬元素含量相關性見表4，結果顯示，金環胡蜂中16對金屬元素呈顯著正相關(P<0.01)，10對元素呈正相關(P<0.05)，正相關表明金環胡蜂體內無機金屬元素積累過程相互協同。金環胡蜂無機元素含量相關性分析，可探討出其在生長過程中各元素的積累的協同作用，可為進一步開展金環胡蜂生長發育過程中飼養機制調控提供有益參考。

表4 金環胡蜂無機元素含量相關性分析

3 結論

實驗采用ICP法分析測14個不同產區金環胡蜂中20種無機元素含量，建立金環胡蜂無機元素指紋圖譜。結果顯示金環胡蜂中金屬元素種類豐富，含有很多有利的微量元素，無機元素以P、K、Na、Mg、Ca為主，含量最高的是P，其次為K、Na、Mg、Ca，5種元素占測定總元素的92.32%。通過實驗得出，不同產區金環胡蜂金屬元素含量存在差異，可能與金環胡蜂生活環境(海拔、氣候)、食物種類、金屬元素在胡蜂體內積累規律有關。14個不同產區金環胡蜂中Pb、Cd、As、Hg、Cu含量均未超過中國藥典限定值，說明金環胡蜂中有害金屬元素符合國家藥典標準要求。通過金屬元素含量分析，建立金環胡蜂無機元素指紋圖譜，可為金環胡蜂的鑒別提供一定的的參考依據。