二色补血草根中几种金属元素含量分析

赵 芊，王 蒙，贾振华，宋水山

（河北省科学院生物研究所，河北石家庄050081）

补血草属植物是白花丹科（蓝雪科）（Plumbaginaceae）多年生草本植物，耐盐碱和贫瘠，全球约有300种，在我国约有17种，分布于东北、华北、西北和滨海地区。河北省有3种补血草属野生植物资源，即二色补血草、金色补血草和中华补血草，其中二色补血草（Limonium bicolor）以其较高的观赏价值和奇妙的药用价值而最具代表性。据中医文献记载[1]，二色补血草是名贵中草药，以根及全草入药，其药性“味涩苦，性平”。功用主治补血，止血，散瘀，调经，益脾，健胃。可治疗功能性子宫出血，宫颈癌，月经不调，肾盂肾炎，尿血，痔疮出血，胃溃疡崩漏，脾虚浮肿，诸虚体弱。

中草药中金属元素的种类和含量与其功效存在着必然联系，特别是微量元素是中草药物质基础的重要组成部分。中草药金属元素分析方法主要有原子吸收光谱法（Atomic Absorption Spectrometry，AAS）、电感耦合等离子体原子发射光谱法（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy，ICPAES）、原子荧光光谱法（A tom ic Fluorescence Spectrometry，AFS）、电感耦合等离子体质谱法（Inductively coup led p lasma-mass spectrometry，ICPMS）等[2-3]。AAS具有操作简单、灵敏度高、准确度高、选择性高、分析速度快等优点，是目前最广泛使用的多元素定量测定方法。为探讨二色补血草金属元素与其补血、止血功效的关系，采用AAS法测定其金属元素K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Cu和Mn的含量，为开发利用河北野生药用植物资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

二色补血草 于7月份采集于河北省沧州，洗净、烘干，粉碎机粉碎，过50目筛后贮存在干燥器中备用；铜、铁、锰、锌、钾、钙、钠、镁标准溶液 1000μg/m L，国家有色金属及电子材料分析测试中心，于4℃下保存；硝酸、30%过氧化氢 BV-Ⅲ级，北京化学试剂研究所；氧化镧 高纯试剂，国药集团化学试剂有限公司；实验用水 均为自制的超纯水（18.2MΩ-cm）。

Jena ZEEnit700原子吸收分光光度计 德国耶拿公司，配有火焰原子化器及铜、铁、锰、锌、钾、钙、钠、镁空心阴极灯；MARS5微波消解仪 美国CEM公司；优普超纯水机 成都超纯科技有限公司；PL203千分之一分析天平 法国Mettler公司；华晨HCP-200高速多功能粉碎机 浙江金穗机械制造厂。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的消解 准确称取0.5g样品（精确至0.01g）置于50m L消解管中，加入4m L硝酸，2m L 30%过氧化氢，盖好内塞，冷消解4h左右。将消解管放入微波消解仪中进行消解，微波消解条件见表1。消解完成后，用洗瓶将消解液洗入50m L容量瓶中并定容至刻度。根据需要将待测液稀释一定的倍数，待用。同时，做试剂空白。

表1 微波消解条件Table1 Condition ofmicrowave digestion

1.2.2 仪器工作条件 将标准贮备液用5%硝酸稀释成标准系列。原子吸收分光光度法测定各个元素的仪器最佳工作条件如表2所示。

表2 仪器最佳工作条件Table2 Conditin of FAAS

1.2.3 标准曲线绘制 用5%硝酸稀释各元素的标准储备液，配制各元素的标准系列使用液。配制钙、镁使用液时，需同时添加1g/L镧溶液。将仪器工作条件调整到测定各元素的最佳状态后进行测试。测定铁、锰、铜、锌、钾、钠时用毛细管吸取水调零，测定钙、镁时用毛细管吸取1g/L镧溶液调零。以各元素的标准系列使用液浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。

1.2.4 样品检测 将仪器工作条件调整到测定各元素的最佳状态对二色补血草根样品溶液进行测试。由线性回归方程计算出样品中金属元素的含量。

2 结果与讨论

2.1 金属元素测定标准曲线

对8种金属元素标准系列使用液在仪器最佳工作条件下进行测试，以各元素的标准系列使用液浓度为横坐标，对应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线，计算线性回归方程和相关系数R。各元素的线性范围及相关系数见表3所示，相关系数R值达到0.999以上，表明各元素在指定线性范围内线性关系良好。

2.2 二色补血草根中金属元素含量

对二色补血草根样品进行前处理操作，使用原子分光光度计对K、Ca、Na、Mg、Zn、Fe、Cu和Mn八种金属元素含量进行测定，各个元素平行测试3次，分别取平均值。结果见表4，二色补血草根中常量元素K、Na、Ca、Mg含量均较高，其中K元素含量最高，达到18906mg/kg；微量元素Fe、Zn、Cu、Mn含量也很高，其中Fe元素含量最高，达到241.5mg/kg；八种金属元素的含量分布为K＞Na＞Mg＞Ca＞Fe＞Zn＞Cu＞Mn。

表3 各金属元素标准曲线Table3 Standard curves ofmetallic elements

本测定所用二色补血草采自河北沧州环渤海盐碱地带，其金属元素具有高钾、钠的特点。与不同产地二色补血草金属元素进行比较，山东产地的二色补血草（全草）中含有极高的Fe元素，而K、Na元素含量较低[3]；甘肃产地的二色补血草（根）中Fe元素含量较高，而K、Na、Ca、Cu的含量低[4]。这种金属元素含量差异可能主要与所采二色补血草的生长环境和地理位置不同有关。

表4 二色补血草根中金属元素含量（n=3）Table4 Contents of rootmetallic elements in Limonium Bicolo（rn=3）

2.3 加标回收率和精密度分析

向粉碎好的二色补血草根样品中分别添加各元素检测结果的0.5倍、1倍、5倍3个水平的Cu、Fe、Mn、Zn、K、Ca、Na、Mg的标准储备液，按同样方法进行样品前处理后上机检测，每个水平平行检测7次，进行加标回收实验，结果见表5所示。由表5可知，样品中各元素的平均回收率虽在0.5倍加标水平上略低，但在1倍和5倍水平上回收率良好，达到93%～96%，相对标准偏差（RSD）为1.1%～3.6%，与其他原子吸收法测定的精密度（RSD为0.34%～5.35%）[4-7]一致，优于ICP-AES和ICP-MS测定的精密度（RSD为0.5%～9.7%）[3，8-9]。结果表明采用原子吸收法测定几种金属元素精密度高、稳定性好，结果准确可靠，能够达到检测要求。

2.4 金属元素与药用价值

金属元素在现代医学中发挥着重要作用，研究表明K、Na、Ca、Mg均为人体必需的常量元素，在维持细胞内外正常渗透压及酸碱平衡、神经肌肉的正常兴奋性及在参与物质代谢过程中起到重要的作用[7]。K有利于降低血压，减少心血管疾病，促进糖类的代谢[10]。Mg具有舒张血管而使血压下降的作用[9]。Ca可调节大脑皮层的兴奋和抑制过程，还具有消炎、消肿的作用[4]。Fe、Zn、Mn、Cu是人体必需微量元素。Fe是血液中交换和输送氧所必需的元素，参与生物体内多种氧化还原反应；Zn是多种酶及蛋白质构成所必需的，是维持生命正常活动的关键因子；Mn参与多种酶催化反应，是维持细胞呼吸酶活性所必需的，是超氧化物歧化酶（SOD）的重要组成部分，参与清除氧自由基、增强机体免疫功能[7]。Cu是人体30多种酶的活性成分，对新陈代谢起着重要的调节作用[11]。含量丰富的K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu元素，赋予二色补血草很高的药用价值。林秀云等对二色补血草、仙鹤草、白芨和茜草等四种止血草药中Fe、Zn、Mn、Cu含量进行比较，发现它们之间具有很好的相关性，表明止血作用可能与微量元素的含量有一定关系[12]。对二色补血草金属元素含量的测定将有助于阐明其药用机理。

表5 加标回收率和相对标准偏差（n=7）Table5 Recoveries and relative standard deviation of themethod（n=7）

3 结论

采用微波消解-火焰原子分光光度法测定二色补血草根金属元素含量，方法快速、简单，准确度和精密度均较好，能达到分析要求。二色补血草根中含有丰富的K、Na、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn、Cu元素，对其金属元素含量的测定将有助于阐明其药用机理。在河北环渤海盐碱地带分布着广泛的二色补血草野生植物资源，其K、Na、Ca、Cu的含量高于其他产地的二色补血草，具有显著的地域特点，开发利用二色补血草野生植物资源具有很好的应用前景。

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