大连地区蒲公英不同部位微量元素的光谱测定

杨宝灵，姜 健，张岩峰，金 香，刘艳林

(大连民族学院环境与资源学院，辽宁大连 116605)

大连地区蒲公英不同部位微量元素的光谱测定

杨宝灵，姜 健，张岩峰，金 香，刘艳林

(大连民族学院环境与资源学院，辽宁大连 116605)

采用火焰原子吸收光谱法对大连地区蒲公英根、茎、叶、花、种子不同部位的8种微量元素含量进行了测定分析。分析比较了HNO3+HCl、HNO3+H2SO4、HNO3+HClO4这3种不同混酸的消化程度，确定了HNO3+HClO4混酸体系为最佳消化液，最佳混合体积比为4∶1，最佳消化时间为5 min。各元素在实验范围内，加标回收率和精密度较好，加标回收率为92.5% ～107%，相对标准偏差(RSD)小于5%。分析结果表明，蒲公英中K、Ca、Mg、Na和Fe等人体所需的微量元素含量丰富，表现为:在叶中，Ca＞K＞Mg＞Mn＞Cu＞Fe ＞Na＞Zn;在花中，K ＞Ca＞Mg＞Fe＞Na＞Cu＞Mn＞Zn;在根中，K ＞Ca＞Mg＞Na＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn;在种子中，K＞Ca＞Mg＞Cu＞Mn＞Fe＞Na＞Zn;在茎中，K＞Ca＞Mg＞Na＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn。本研究为大连蒲公英的合理利用及开发提供了依据。

火焰原子吸收光谱法;大连地区蒲公英;微量元素

蒲公英为菊科(Compositae)蒲公英属Taraxacum的统称，多年生草本，全世界共有2 000种以上，大部分生长于北温带，少数生长于热带南美［1］。中国有近70种野生蒲公英，其中大连地区野生蒲公英有东北蒲公英、丹东蒲公英、大刺蒲公英、大头蒲公英、二色蒲公英、光果蒲公英、寒生蒲公英、多毛蒲公英等15种，主要品种为东北蒲公英，多生长于田间、林荫、道路两旁及荒山野岭中［2］。近年来，随着人们对蒲公英食用价值与医用价值的逐步重视，天然野生蒲公英资源连年枯竭。目前，大连地区多采用温室大棚人工栽培蒲公英，每年产量近100万kg，主要供应大连蔬菜市场，一部分出口韩国、日本等国家。

蒲公英是传统的中药材，具有清热解毒、消肿散结和利尿通淋等功效。此外，蒲公英也是一种优质营养保健蔬菜，可炒食。在欧洲，蒲公英用来做可口的三明治和色拉，深受人们的喜爱。蒲公英作为蔬菜食用，具有丰富的营养价值，其叶片中蛋白质、脂肪、维生素、胡萝卜素等有机营养成分的含量明显高于其他常见蔬菜［3］，而且还含有丰富的微量元素，其中包括钙、铁、硒等人体必需的矿质元素。微量元素是人体中酶、激素、维生素等活性物质的核心成分，对人体的正常代谢和健康起着重要作用。现代医学证明，人体所含微量元素的多少与癌症、心血管疾病及人类的寿命有着密切的关系［4］。本研究以取自大连开发区的东北蒲公英(Taraxacum ohwianum Kitag)为材料，采用火焰原子吸收光谱法对蒲公英不同部位K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn 等微量元素含量进行分析，进而为大连地区蒲公英有效成分分析及开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试蒲公英为取自大连开发区的东北蒲公英。采摘后按根、茎、叶、花、种子分开，室温阴干3 d，置于100℃的电热干燥箱烘干2 h，冷却后分别研碎，100目筛子过滤置于干燥器中。

1.2 仪器及工作条件

日立Z－2000型原子吸收光谱仪(日立公司)。K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn 共 8 种元素空心阴极灯(日立公司)。优化后的仪器工作条件见表1。

表1 原子吸收火焰法工作条件

1.3 试剂及标准溶液

8 种元素(K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn)的标准溶液均购自国家标准物质研究中心(国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院)，实验过程所用HNO3、HClO4、H2SO4、HCL2等均为优级纯，实验用水为超纯水。

标样用逐步稀释法配制不同浓度的标准溶液系列。为保证标准曲线的可靠性，每种系列配5种不同浓度的标准溶液并做标准空白。标准空白及标准溶液见表2。

1.4 方法

样品溶液的制备:用1/10000电子天平准确称量0.2 g样品粉末若干份供试验备用。将样品粉末分别装入消解罐中，依次加入体积比为3∶1的混酸溶液 4 mL，次序为 HNO3和 HCl、HNO3和HClO4、HNO3和H2SO4等3种混酸溶液，每种混酸样品溶液均做3个平行，小心摇动，使混酸液面浸没样品，勿使样品粘附在消解罐壁上，浸泡12 h，微波消解，待冷却后将上清液倒入100 mL烧杯中，放在加热套中将酸蒸发出去，用二次蒸馏水配制的1%硝酸定容25 mL，待测。

表2 标准溶液 mg·L－1

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

按表1仪器工作条件，分别测定K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn 的标准系列液，由计算机处理后，得出各元素标准曲线的回归方程和相关系数，见表3。8种元素均采用5点定标准曲线法。结果表明，相关系数均大于0.9927，线性关系良好。

表3 各元素的线性范围及曲线方程

2.2 样品处理条件的优化选择

2.2.1 消化液的优化选择

以蒲公英叶子为研究对象，在其他条件都相同的情况下，分别测定HNO3+HCl(体积比为3∶1)、HNO3+H2SO4(体积比为3∶1)、HNO3+HClO4(体积比为 3∶1)条件下，K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn 等 8 种元素的原子吸收，并用火焰法测出不同混酸溶液中微量元素的含量，每种溶液有3个平行，比较后选择最优酸。

为了考查各元素相互干扰情况，实验分别作了各待测元素的标准曲线和标准加入曲线，发现两条曲线平行，计算所求结果一致。由此表明，在测定条件下，在样品含量内，各元素相互不干扰，可在同一份溶液中测定各元素。用火焰法测得的各样品中 K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn 元素的质量分数见表4。

表4 样品中各元素含量 μg·g－1

以 Zn、Fe、Na、Cu 为指标体系样品，根据 3 次平行所测的浓度平均值作图，如图1。结果表明，采用HNO3+HClO4混酸体系作消化液，测定结果远好于其他2种消化体系。

2.2.2 混酸体积的优化选择

图1 不同混酸的优化选择

其他条件都相同的情况下，采用HNO3+HClO4混酸体系作消化液，混合体积比分别为3∶1，4∶1，5∶1，6∶1。以 Zn、Fe、Na、Cu 4 种元素为指标，叶子干重为0.2 g，取3次平行的浓度平均值做折线图，根据上述所设消化体系来选择最佳比例(如图2)。结果表明，HNO3+HClO4的混合体积比为4∶1的消化体系结果最好。

图2 同种混酸不同体积比的优化选择

2.2.3 消化时间的优化选择

其他条件都相同的情况下，采用 HNO3+HClO4体积比为4∶1的混合酸体系作消化液，消解时间设定为 3，4，5，6 min，叶子干重为 0.2 g，以Zn、Fe、Na、Cu 4 种元素为指标，取3 次平行的浓度平均值做折线图，根据上述所设消化体系来选择最佳消化时间(如图3)。结果表明，最佳消化时间为5 min时消化体系结果最好。

图3 消化时间的优化选择

2.3 方法的精确度

为考察方法的可靠性，以 K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn为测定指标，研究了本方法的加标回收率和精密度(测定次数n为5)，结果见表5。结果表明，本方法的回收率在92.5% ～107%之间，相对标准偏差(RSD)小于5%，说明本研究方法具有良好的准确度和精密度。

表5 精确度及回收率(n=5)

2.4 样品的测定结果

称量根、茎、叶、花、种子3份各0.2 g的蒲公英样品粉末于消解罐中，根据上述实验所得到的优化条件，向样品中加入HNO3+HClO4体积比为4∶1的混酸溶液，然后将消解罐封紧微波5 min，待样品完全冷却至室温后，用原子吸收光谱仪测K、Mg、Zn、Na、Fe、Ca、Cu、Mn 8 种微量元素，测定结果见表6(表中数据为3次测定的平均值)。

表6 蒲公英各部位微量元素的测定结果 μg·g－1

2.5 讨论

通过对样品处理条件及测定条件的优化，找到了蒲公英微量元素准确、灵敏的测定方法。本方法采用微波消解测定蒲公英各部位微量元素含量，具有良好的准确度、精密度，灵敏度高、线性范围宽，元素之间的干扰相对少，样品前处理简单，是一种高效可行的检测方法。本研究采用HNO3+HClO4混酸体系(体积比为4∶1)作消化液，混合酸消化5 min可以达到最佳消化效果，各元素在实验范围内，加标回收率和精密度较好，加标回收率达到92.5% ～107%，相对标准偏差(RSD)小于5%。

从测定结果可以看出，大连地区的蒲公英中人体所需的微量元素含量丰富，表现为在叶中，Ca＞K＞Mg＞Mn＞Cu＞Fe ＞Na＞Zn;在花中，K＞Ca＞Mg＞Fe＞Na＞Cu＞Mn＞Zn;在根中，K＞Ca＞Mg＞Na＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn;在种子中，K ＞Ca＞Mg＞Cu＞Mn＞Fe＞Na＞Zn;在茎中，K ＞Ca＞Mg＞Na＞Mn＞Fe＞Cu＞Zn。蒲公英中，K、Ca、Mg、Na和Fe含量较高。

其中含有大量的K，有利于降低血压，减少心血管疾病，促进糖类代谢［5］;Ca既可以促进骨骼和体格发育，还可以加强大脑表层的抑制过程，调节兴奋和抑制过程的平衡失调［6］，还有消炎、消肿、抗过敏作用以及解毒作用，并与高血压呈负相关［7］;Mg几乎参与人体所有的新陈代谢过程，是人体不可缺少的矿物质元素之一，在细胞内它的含量仅次于K，它影响K、Na、Ca离子细胞内外移动的“通道”［8］，并有维持生物膜电位的作用，Mg元素的缺乏，必然会对人体健康造成危害，人体内若长期缺Mg有可能导致染色体突变，由此会诱发肿瘤发生［9］。Zn参与人体内糖的代谢，能促进胰岛素元转变为胰岛素，并延长胰岛素的作用［10］。Fe是血红蛋白和肌红蛋白的核心部分，缺Fe容易导致贫血，引起氧的运输和储存不足［11］。

3 结语

上述研究表明，蒲公英含有丰富的微量元素，这些微量元素具有显著的医疗作用，民间食用蒲公英有一定的科学道理。在保持蒲公英传统食用和药用基础上，开发和利用蒲公英中微量元素的价值，对于提高蒲公英附加值、发展大连地区蒲公英产业将起到推动作用。

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［2］陈华，李平，刘晶，等。药蒲公英再生体系的建立与优化［J］.生物工程学报，2005，21(2):244 －249.

［3］郭文洋，徐启国.蒲公英的利用与栽培［J］.植物杂志，2001(1):24－25.

［4］肖玫，杨进，曹玉华.蒲公英的营养价值及其开发利用［J］.中国食物与营养，2005(4):48 －50.

［5］凌云，郑俊华.中药蒲公英的研究进展［J］.中国现代应用药学杂志，1998 ，15(3):10－13.

［6］沈琦，顾龚平，吴国荣，等.蒲公英研究进展［J］.中国医学生物技术应用杂志，2004(2):10－11.

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Spectrometric Determination of Microelements in Different Organs of Taraxacum Mongolicum in Dalian Area

YANG Bao－ling，JIANG Jian，ZHANG Yan－feng，JIN Xiang，LIU Yan－lin
(College of Environment and Resources，Dalian Nationalities University，Dalian Liaoning 116605，China)

Eight kinds of microelements，including K，Ca，Mg，Fe，Zn，Cu，Mn and Na in different organs of Taraxacum officinale in Dalian Area including the roots，stems，leaves，flowers，and seeds，have been determined simultaneously by flame atomic absorption spectrometry(FAAS).The digesting degree of three kinds of mixed acid including HNO3+HCl，HNO3+H2SO4，HNO3+HClO4has been compared，the optimum digesting solution in the mixed acid of HNO3and HClO4with the ratio of 4 to 1 has been obtained，the optimum digesting time was 5min.This method has good accurate and recovery in the range of experiment for different elements，its recovery ratio by standard addition was 92.5% ～107%，and The relative standard deviation was lower than 5%.The results showed that there were comparatively rich microelements indispensable to human body in Taraxacum officinale such as K，Ca，Mg，Na，Fe and so on.In leaves，the content of microelements has been found to be Ca＞K＞Mg＞Mn＞Fe＞Cu＞Na＞Zn;in flowers，the content has been found to be Ca＞K＞Mg＞Na＞Fe＞Cu＞Mn＞Zn;in roots，the content has been found to be Ca＞K＞Mg＞Fe＞Mn＞Na＞Cu＞Zn;in seeds，the content has been found to be K＞Ca＞Mg＞Fe＞Cu＞Mn＞Na＞Zn;in stems，the content has been found to be Ca＞K＞Mg＞Fe＞Na＞Mn＞Cu＞Zn.The results provided useful evidence for rational utilization and exploitation of Taraxacum mongolicum.

FAAS;Taraxacum officinale in Dalian area;trace elements

R284.1

A

1009－315X(2011)05－0439－05

2011－05－31;最后

2011－07－06

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DC10050103);大连民族学院大学生创新工作室项目。

杨宝灵(1969－)，女，内蒙古通辽人，高级工程师，主要从事生物学研究。

(责任编辑 邹永红)