三叶青中微量元素的分析比较

＊阮明颖 田妍基

（宁德职业技术学院 福建 355000）

1.引言

中草药除含有K、P、N等宏量元素外，还含有大量的具有极高价值的Fe、B、Mn、Cu等各种各样的微量元素，遗憾的是中草药微量元素经常被研究人员忽略或边缘化。随着国内外科学研究课题范围的不断拓展、研究方法的不断创新，以及研究技术的不断发展进步，不少学者意识到中药微量元素与该药用疗效存在特定的密切关系，中草药三叶青在医学方面的作用和价值又进入研究人员的视野。因此，对中草药三叶青存在或可能含微量元素的定量、定性分析，了解三叶青性质、含量与医学医疗功效的关系，显得越发重要，深入的研究将有利人类进一步掌握中草药的药理、质量等特性，更好地优化中草药制作流程，提高中草药的医用价值。立足于此，本研究着重对三叶青存在的多种微量元素含量做进一步的实验、研究、分析。

电感藕合等离子体发射光谱（ICP-OES）法具有较高的灵敏度、精确度、较宽测定范围、较好的选择性、较快的分析速度、较低的检出限值等特点，而且可以同时测定多种微量元素，而被广泛应用于中药材中微量元素含量的测定。本研究采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-0ES）测定三叶青药材中10种微量元素。建立了微波消解一ICP-OES测定三叶青药材中多种微量元素的分析方法，以期为其他药材中的微量元素提供参考的方法和理论依据。

2.实验部分

(1)实验试剂与仪器

仪器包括：710一ES型电感耦合等离子体发射光谱仪、STAR型常压开放式聚焦微波消解仪、Milli-Q型纯水制备系统。

实验试剂包括以下几个部分：①优级纯的HNO3、H2O2试剂；②分析纯浓H2SO4；③1000mg/ml标准溶液，包括锌、钡、锰、铅、铬、砷、镉、铁、铜、镁等10种元素各一份；④标准混合液。使用5%的HNO3分别将10份标准溶液进行逐级稀释形成混合标准溶液，每种混合液都分别有：0mg/mL、0.01mg/mL、0.10mg/mL、1.0mg/mL、10mg/mL和20mg/mL等6种溶度；⑤超纯水，作为实验用水。

三叶青药材由浙江省丽水市农业科学研究院提供，并经该研究所农艺师鉴定，系三叶青。

表1 三叶青药材采集信息表

(2)实验步骤

①三叶青样品预处理

步骤1：将三叶青药材置于温度为50℃的环境下进行烘干、捣碎，直至呈粉末状。

步骤2：使用规格为120目的筛子筛取三叶青粉末作为实验样品，每种粉末都必须取样两份，并分别做如下标记：如样品1为待测样品、样品2为加标回收实验样品。

步骤3：用适量蒸馏水先把烧杯内M=1.OOOOg样品湿润，而后往烧杯加入20mL硝酸稀释溶液，其中V硝酸:V水=1:1的硝酸稀释液，当两者反应停止后将样品-硝酸溶液放在电热板上进行加热直至溶液混合几乎蒸干，而后冷却。

步骤4：再往冷却后的三叶青-硝酸混合物加入王水20mL，并迅速盖上表面皿，对新溶液继续加热，加热至溶液冒白烟并蒸至几乎干的状态，再冷却。

步骤5：用蒸馏水和三角漏斗，将与王水反应的、冷却后的混合物，进行过滤，同时滤液存放于100mL容量瓶中标为原液测定微量元素（除铜以外）。

步骤6：往定量100mL锥形瓶中加入10mL原液，再往锥形瓶加90mL蒸馏水进行稀释，用于Cu测定。

步骤7：最后按上述步骤制备实验所需的空白样品。

②确定仪器参数

结合离子体发生器的功率、载气流量等被测物质影响情况，本实验仪器的工作参数为：入射功率：1300W，雾化器：0.80L/min，辅助气：0.2L/min，载气：0.6MPa，溶液提吸速率：1.50mL/min。

③元素分组

考虑到铜含量太高必须单独测定，以及混合标准溶液可能含元素影响谱线，本次测定分4组进行：

表2 三叶青药材中元素分组情况

④确定分析谱线

分析谱线的确定原则：实验充分考虑ICP光源的激发能非常高，而且常常伴随有大量发射谱线，以至于绝大部分元素的分析线经常受到一定程度的干扰和影响。因此，在对分析谱线的选择，既要确保具有较高的灵敏度，又要能够最大限度减少减轻甚至避免谱线的重叠或干扰，以及其他不利因素的影响。而工作曲线则是在经过对被测元素的空白溶液、标准溶液两种溶液扫描每个波长的基础上获取信息谱图后，按照谱线确定原则进行选择的，见表3。

表3 元素谱线波长与检测限（g/mL）

⑤结果计算

根据样品消化处理方法，制备3份试液，分别重复测定三次取均值，并对元素进行加标实验，分别计算平均值和相对标准偏差及回收率。

样品平均值：

标准偏差：

相对标准偏差：

3.结果与讨论

(1)ICP-OES分析波长的选择及背景校正

利用光谱仪能同步校正、ICP-0ES能同时确定数条特征谱线的优点，选2-3根谱线作测定，各样品测3次后选择分析线。

(2)加标回收实验

对产自广西地区的三叶青进行加标回收实验，其目的是为了提高实验所使用评价方法的精确度，通过3次平行的加标回收实验，记录3次实验数据后，进行数据平均值计算，得出均值。在质量为0.50009g的加标回收实验样品中，加入元素含量与待测样品元素含量几乎相同的混合标样，进行消解、测定。实验数据见表4。

表4 实测平均值、准确度、精密度（n=3*3）

实验可以得出以下两个结论：一是RSD小于3.4%有力证实ICP-OES法具有较高的精密度和较好的再现性；二是高达95.9%至102.9%的加标回收率的，说明这种测定方法具备精确度高的特点，符合实验的基本要求。按下列公式得出微量元素的值：

式中：CX：代表被测样品含微元素的数值，单位为：mg/g；Cm：标准曲线法计算的微元素数值含量，单位为：mg/L；V：代表试样使用体积数，单位为：mL；N：代表试样稀释倍值。

4.样品的测试结果

根据金属元素标准工作曲线，测出被测溶液中各金属元素的含量，根据计算公式计算出三叶青中各金属元素的含量（mg/kg），结果见表5。

表5 三叶青中各金属元素含量（mg/kg）

制配不同地方三叶青的样品，各反复测3次得表5实验数据。

表5的列表可以清楚发现：（1）从被测元素方面比较看，Mg和Fe含量的元素要高，接着是锰和锌，含量相对低的则是Cr；（2）从产地区域比较看，生长于浙江地区的三叶青所含的各微量元素含量都相对比较高，而产于重庆等地的则相对比较低；（3）浙江、广西两不同产地的生长的三叶青所含有害金属相差不多，且都在国家限制的标准范围内。

5.讨论

一方面是临床医学表明人的体内如果长期缺乏镁，会使生理机能失去平衡，免疫能力下降，增加染色体变异和诱发疾病的风险，加快肿瘤细胞的生长扩散速度；另一方面大量实验数据有力地证实三叶青及提取物能够较好控制动物肿瘤细胞的生存，有效地阻止肿瘤细胞在机体内扩散。同样地，三叶青具有降低血糖、降血压、提高免疫能力与三叶青中存在大量铁、锌、锰、镍等微元素是否也有一定关系呢。那么二者之间是否存在必然的关系，需要我们去思考，也值得我们继续对三叶青进行深入研究。

6.结论

本研究实验结果初步表明微波消解一ICP-OES方法是可行的，对测定其他中药材的元素有一定的借鉴价值。同时，该测定方法具有以下几个特点：一是该方法对被测样品反映比较灵敏，灵敏度相对其他方法较高，操作也比较简单；二是该测定方法能够在短时间内准确无误地测出实验数据；三是该测定方法可以在同一实验中同时测定多种元素；四是该方法可以有效地减少实验产生的污染，可以很好地防止被测样品组分的挥发。