火焰原子吸收光谱法测定潮汕凉茶中微量元素的含量

陈 銮，梁健清，罗祥国

（韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州 521041）

火焰原子吸收光谱法测定潮汕凉茶中微量元素的含量

陈 銮，梁健清，罗祥国

（韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州 521041）

用硝酸对凉茶的原料进行消解，再用火焰原子吸收光谱法对潮汕凉茶中的Ca、Mg、Fe、Zn、K、Na、Mn、Cu、Cr、Co、Ni、Pb等12种微量元素含量进行测定.结果表明：在12种微量元素中，K与Ca在潮汕凉茶及其各组成药材中含量较高，而Ni与Co的含量却相对较低，在潮汕“苦水”凉茶中，含量由高到低的微量元素顺序为：K＞Ca＞Mg＞Fe＞Cr＞Mn＞Na＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Co，且本实验在检测过程中，标准回归曲线的线性相关系数在0.9915～0.9982之间，检出限在0.008～0.888 μg/g之间，相对标准偏差（RSD）在0.106～4.517 μg/g之间，回收率在95.1%～104.8%之间.根据实验结果可以发现，潮汕凉茶中含有多种对人体有益的微量元素，具有一定的药用价值和科学研究价值.

火焰原子吸收光谱法；潮汕“苦水”凉茶药材；微量元素；含量

凉茶是汉族中草药植物性饮料的通称，而广东凉茶是汉族传统凉茶文化的代表.广东凉茶历史悠久，最早是由广东鹤山人王泽邦于1828年创始王老吉凉茶，后来王老吉凉茶飘洋过海，在世界各地的华人中流行170多年，可谓是清热、解毒、美颜饮品的先驱.而在潮汕，凉茶也叫“苦水”，它的影子随处可见.由于潮汕凉茶是将药性寒凉和能消解人体内热的中草药煮水做饮料喝，以消除夏季人体内的暑气或治疗冬日干燥引起的喉咙疼痛等疾患，只要口舌生疮，心烦目赤时，潮汕人都会选择喝一杯暖暖的凉茶.而潮汕凉茶之所以具有如此神奇的作用，这与凉茶中的微量元素密不可分[1].

近年来，微量元素以其巨大的生物学作用、临床诊疗及生理功能的实用价值引起了人们对凉茶中微量元素的研究，人们也逐渐认识到微量元素对人体健康、生长发育和防御疾病等具有重要的作用.对潮汕凉茶中微量元素进行测定的方法有：火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法等.对于火焰原子吸收光谱法测定微量元素的含量，近年来得到广泛的应用，金航[2]等测定在金银花中微量元素Ca、Mn的含量，所取得的实验结果较为丰富，回收率在90～110%；薛国庆[3]等测定管小茴香中的微量元素，史云东[4]等测定金银花中的微量元素，董顺福[5]等测定中成药中的微量元素，均是采用火焰原子吸收光谱法.火焰原子吸收光谱法之所以得到广泛应用，不仅因为其具有抗干扰能力强、运用范围广、用样量少、能进行精确的定量分析的特点[6]，而且此方法还具有检出限低、选择性好、精密度高等优点.而石墨炉原子光谱分析法，虽然具有极高的测定灵敏度和较好的选择性，但是，该方法在原子化的过程中，具有背景吸收信号大、机体产生的干扰大等缺点，这都将直接影响实验结果的准确度.因此，为了能更精确测定潮汕凉茶中微量元素，本文将采用火焰原子吸收光谱法进行测定.

1 材料和方法

1.1 样品

潮汕凉茶（药材：石槲、板蓝根、生地、天冬、蛇舌草、溪黄草、杭菊、元参、夏枯草、玉竹、沙参、麦冬）.

1.2 仪器与试剂

仪器：TAS-990型原子吸收分光光度计（北京普析通用公司），DGG-9240B型电热恒温鼓风干燥箱（上海森信实验仪器有限公司），JFSD-100-II粉碎机（上海嘉定粮油仪器有限公司），DS-360石墨消解仪（中国广州分析测试中心），FA2004N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）.

试剂：浓硝酸，二次蒸馏水，30%过氧化氢，Ca、Mg、Fe、Zn、K、Na、Mn、Cu、Cr、Co、Ni、Pb标准储备液（国家标准物质研究中心），均为1 000 μg/mL，根据测定的要求，使用时再逐级稀释成标准使用液.

1.3 样品处理方法

①烘干：将潮汕凉茶的各组分药材分别放于蒸发皿中，然后置于恒温鼓风干燥箱中，于105℃恒温加热3 h.

②粉碎：将已烘干的潮汕凉茶的各组分药材进行粉碎，备用.

③消解：分别准确称取潮汕凉茶的各组分药材1.0000 g和按潮汕凉茶药方比例的混合药材1.0000 g置于消解管中，并进行3组平行实验，分别加入10 mL浓硝酸，盖上消解管塞置于通风厨中浸泡过夜.次日，置于石墨消解仪上按照表1升温程序对样品进行消解，过程中慢慢滴加3 mL 30%过氧化氢溶液，消解至澄清透明，冒白烟接近干时停止加热.冷却、洗涤、转移至100 mL容量瓶中，用2%HNO3定容后备用待测.

表1 石墨消解炉升温程序表

2 结果

2.1 绘制标准回归曲线

用2%的稀硝酸分别对Ca、Mg、Fe、Zn、K、Na、Mn、Cu、Cr、Co、Ni、Pb标准储备液进行逐级稀释，形成具有5个浓度梯度的标准使用液.并取适量的标准使用液，按表2最优工作条件，测定各微量元素的吸光值并求得其吸光值与浓度关系的线性回归方程，结果见表3.

表2 原子吸收分光光度计最优工作条件表

表3 回归方程和线性相关系数

2.2 测定潮汕凉茶及其各组分药材中的微量元素含量、相对标准偏差和检出限及回收率

在元素测定的最优条件下，将空白溶液（超离子水）喷入火焰，记录各类药材所测微量元素的连续3次吸光度，计算求出各类药材中Ca、Mg、Fe、Zn、K、Na、Mn、Cu、Cr、Co、Ni、Pb的含量，结果见表4，并将所测得混合潮汕凉茶药材微量元素的含量与各组分药材按所占比例计算出的结果进行对比，结果见表5.算出测定过程中各类元素的相对标准偏差、检出限及回收率的范围，结果见表6.

表4 潮汕凉茶（混合）及其各组分药材中微量元素的含量（μg/g）

表5 潮汕凉茶（混合）药材中微量元素的含量与各组分药材按所占配方比例计算所得结果对比（μg/g）

表6 各类微量元素的相对标准偏差、检出限及回收率

3 分析

从实验结果可以看出，在潮汕凉茶及其各类组成药材中，均含有元素Ca、Mg、Fe、Zn、K、Na、Mn、Cu、Cr、Co、Ni、Pb，其中K与Ca在潮汕凉茶及各组分药材中含量较高，而Co与Ni的含量相对较少，且各种元素在各类药材中的含量均有差异.从潮汕凉茶药材微量元素的含量与各组分药材按所占比例所得结果对比中，可以看出潮汕凉茶药材中微量元素的含量具有加和性，潮汕凉茶中，微量元素的含量顺序为K＞Ca＞Mg＞Fe＞Cr＞Mn＞Na＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Co.

潮汕凉茶中含有的微量元素Ca、Mg、Fe、Zn、K、Na、Mn、Cu、Cr、Co、Ni、Pb，其中除Pb外，其余微量元素均是对人体有益且必须的，且每种微量元素含量都在人体可以接受的范围内，这都对生命机制的正常进行起着至关重要的作用.通过秦俊法[7]的微量元素与糖尿病研究，可以知道潮汕凉茶中含有的锌、铬等元素不仅含量在人体可以接受的范围，而且对预防和治疗糖尿病具有一定的作用.从黄桂东[8]的与缺铁性贫血有关的维生素及微量元素研究，可以知道，与缺铁性贫血有关的微量元素铁、铜、锌等的缺乏可能引起缺铁性贫血，而凉茶中含有的这些微量元素，在一定程度上可以起到预防缺铁性贫血的作用，并且其含量在人体可以接受的范围.作为人体中唯一不需要的微量元素Pb，在此次潮汕凉茶的微量元素检测中却是存在的，通过结合目前中国的环境污染状况，可以分析得出，Pb之所以存在于潮汕凉茶中，原因主要有两方面：一方面，由于我国目前大气环境中Pb的含量高达5 500万吨[9]，这其中除了来自火山喷发海啸之外，很大一部分是来自于工业与交通方面的污染，而植物通过呼吸作用，将大气中的Pb吸收进植物体内，造成凉茶药材中Pb的存在；另一方面，大气中的Pb随着降水进入土壤里，而这些Pb也会通过植物的代谢一定量的沉积于植物体中，造成植物体污染.所以进一步证明此次检测结果Pb存在的合理性.而对于其含量是否在人体可接受范围，以此次检测潮汕凉茶中Pb的含量为基础，正常情况下的一杯潮汕凉茶中Pb的含量为0.204 4μg/L，而这远远小于人体铅中毒（成年人＞99μg/L，儿童＞60μg/L）的含量，对于进入人体内的Pb，则部分可经肝脏和肾脏随尿排出，一部分也可随毛发、指甲脱落排出体外，成年人的Pb排泄率可高达90%，这足以证明潮汕凉茶的安全性.另外，通过对潮汕凉茶（混合）药材中微量元素的含量与各组分药材按所占配方比例计算所得结果对比分析，能充分显示出每一种组分药材在潮汕凉茶中起着关键的协同作用.

4 结论

本次实验对潮汕凉茶中微量元素的测定，得出了潮汕凉茶的各类组成药材中的微量元素含量均有差异，且在传统的潮汕中的含量具有加和性，各组分药材之间存在着协同作用.

凉茶中含有的微量元素较为丰富且含量都在人体可接受的范围内，能对一些与微量元素相关的人体疾病起到一定预防和治疗作用，维持人体机体的正常运行，因此，潮汕凉茶确实具有一定的药用价值和开发价值.

[1]夏敏.必需微量元素与人体健康[J].广东微量元素科学，2003（1）：21-22.

[2]金航，张霁，张金渝.火焰原子吸收法测定金银花中的未来元素[J].中国中药杂志，2013，38（1）：10-11.

[3]薛国庆，刘青，魏惠广.火焰原子吸收法测定栽培小茴香中13中金属元素含量[J].光谱学与光谱分析，2006，26（10）：1935-1938.

[4]史云东，王元忠，贾琳.中药金银花中微量元素的测定[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3247-3248.

[5]董顺福，朱志国.火焰原子吸收法测定11种中成药钾，钠，铬和镍的含量[J].光谱学与光谱分析，1999，19（3）：406-408.

[6]韩金士，刘彦明，王辉.原子吸收光谱法测定清热解毒类中草药中的11种微量元素[J].光谱学与光谱分析，2006，26（10）：1931-1934.

[7]秦俊法.微量元素与糖尿病[J].广东微量元素科学，2002（2）：1-15.

[8]黄桂东，曹郁生.与缺铁性贫血有关的维生素及微量元素[J].广东微量元素科学，2003，10（11）：1-6.

[9]胡美玲.化学[M].北京：人民教育出版社，2006：93-94.

Determination of Trace Elements in Chaoshan Herbal Tea by Using Flame Atomic Absorption Spectrophotometry

CHEN Luan,LIANG Jian-qin,LUO Xiang-guo
（College of chemistry and environmental engineering，Hanshan Normal University,Chaozhou,Guangdong,521041）

Objective：using the method of flame atomic absorption to determine the trace elements in Chaoshan"bitter"herbal tea.Methods：using nitric acid to the raw material of herbal tea,and then by applying flame atomic absorption method to Chaoshan"bitter"cool tea to determine the 12 kinds of trace elements:Ca,Mg,Fe, Zn,K,Na,Mn,Cu,Cr,Co,Ni,Pb,12 kinds of trace elements.Results：among the twelve kinds of trace elements,the content of K and Ca in Chaoshan"bitter"herbal tea and is high,and the content of Ni and Co is relatively low.In the chaoshan"bitter"cool tea,the content of the sequence is：K＞Ca＞Mg＞Fe＞Cr＞Mn＞Na＞Cu＞Zn＞Pb＞Ni＞Co.In the experiment in the process of detection,standard regression curve of the linear relationship is between 0.9915and 0.9982;detection limit is between 0.008μg/g to 0.888μg/g;the relative standard deviation（RSD）is between 0.106μg/g and 4.517μg/g;and recovery is between 95.1%～104.8%. So the result is satisfactory.Conclusion：according to the result of the experiment,we can find that the Chaoshan herbal tea contains a variety of trace elements beneficial to human body,and has some medicinal value and scientificresearchvalue.

flame atomic absorption spectrophotometry;Chaoshan Herbal Tea;trace elements;content

R 282.6

：A

：1007-6883（2016）06-0040-05

责任编辑 朱本华 周春娟

2015-12-24

韩山师范院2015年度大学生创新创业训练项目.

陈銮（1994-），女，广东潮州人，韩山师范学院化学与环境工程学院2013级在读学生.