電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法對西南金絲梅中的15種元素的形態(tài)分析

譚 偉， 熊佳梁， 高斯祺， 李 彬， 范 菁， 楊 敏， 王紅斌*

(1.云南民族大學(xué) 民族藥資源化學(xué)國家民委-教育部重點實驗室，化學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650031;2.云南省大理州農(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站，云南大理 671005;3.云南省農(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站云南昆明 650034)

西南無柄金絲梅［1-3］Hypericum augustinniiN.Robson系藤黃科金絲桃屬灌木，又稱芒種花、云南連翹，為中國特有種。西南無柄金絲梅具有清熱解毒、利尿、引瘀、消炎等功效，民間用于治療肝炎、感冒、痢疾、淋癥、黃水瘡、跌打等。近年研究發(fā)現(xiàn)，中藥療效除了與其有機成分有關(guān)外，也與微量元素存在的種類、量和形態(tài)有一定的關(guān)系［4-5］，根據(jù)中藥配位化學(xué)學(xué)說，微量元素不僅以配合物形式存在于中藥中，而且是以配合物形式在人體內(nèi)起作用［6-7］。因此，中藥中微量元素形態(tài)分析將有利于研究中藥傳統(tǒng)藥理、毒理以及為中藥材質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)［8］，該領(lǐng)域也逐漸成為現(xiàn)代藥理藥學(xué)研究的一項重要課題。本實驗即在此基礎(chǔ)上，通過建立西南金絲梅中15種微量元素的ICP-AES形態(tài)分析方法，以期獲得理想結(jié)果。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑 ICP-AES(美國利曼Leeman);電子天平;高速離心機;電爐;酸純化計 (Cetac OmnipureTM);pH計 (PHS-3B)。

鈹、銅、鉛、鋅、鐵、鋁、鉻、鎳、硼、硒、錳、鈷、鎘、砷、釩 (1 000 μg/mL)購于天津農(nóng)藥環(huán)境保護檢測中心;高氯酸 (分析純)、硝酸(優(yōu)級純、已純化)、甲醇 (色譜純);氫氧化鈉(分析純);0.45 μm微孔濾膜過濾;凝膠色譜柱;去離子水。

無柄西南金絲梅 (來自云南文山，經(jīng)中科院植物所鑒定)，用去離子水清洗，干燥，粗碎后放在干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 儀器工作參數(shù) ICP-AES工作參數(shù):功率1.1 kW;冷卻氣流量18 L/min;輔助氣流量0.2 L/min;同心霧化氣流量300.0 Pa;泵速1.4 mL/min;樣品提升速率1.0 mL/min;積分時間30 s;讀數(shù)3次;一次讀數(shù)時間20 s，觀察位置自動優(yōu)化。最佳光源觀測位置:采用Mn線257.610 nm進行最佳光源觀測位置調(diào)整。各元素的分析線見表1。

表1 15種元素的分析線Tab.1 Analysis line of 15 elements

1.3 實驗步驟

1.3.1 金絲梅中微量元素總含有量測定 準確稱取試樣金絲梅1.00 g置于100 mL的燒杯中，加已純化的硝酸 (酸純化計純化)10.0 mL，浸泡3 h后加入已純化的硝酸5.0 mL，浸泡過夜，次日加入1.0 mL的高氯酸，在電熱板上緩慢加熱至澄清透明近干，冷卻后轉(zhuǎn)移至15 mL量瓶，用去離子水稀釋至刻度，同時做樣品空白，待測。

1.3.2 金絲梅中微量元素的提取 準確稱取試樣金絲梅10.00 g置于400 mL的燒杯中，加去離子水100 mL，浸泡40 min，加熱煮沸保持10 min，然后用微火保持微沸30 min，稍冷后用中藥過濾袋濾擰，再用20 mL的去離子水淋洗3遍，得到首煎溶液和殘渣，在殘渣中加入100 mL去離子水重復(fù)以上步驟，得到二煎溶液和二煎殘渣，在二煎殘渣中加入100 mL去離子水重復(fù)以上步驟，得到三煎溶液和三煎殘渣，合并首煎液、二煎液和三煎液得到總提取液。濃縮定容于100 mL量瓶中。將總提取液高速離心5 min(3 000 r/min)后，將離心液用0.45 μm微孔濾膜過濾，濾液為可溶態(tài);將離心物與濾膜上的殘渣合并為懸浮態(tài)，所有懸浮態(tài)按1.3.1項消解后測定其含有量。

1.3.3 可溶態(tài)中無機元素和有機態(tài)的分離 將上述消解液pH調(diào)至4.5，通過凝膠色譜柱 (Agilent ZORBAX PSM)，用0.1%氫氧化鈉淋洗至流出液呈中性 (pH計調(diào)控)，將流出液置于100 mL量瓶中，定容至刻度，得到可溶無機態(tài)。然后用甲醇洗脫柱子，收集洗脫液，水浴揮發(fā)除去甲醇，按1.3.1項消解得可溶有機態(tài)，定容到15 mL，上ICP測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的線性及檢出限 配制7個不同質(zhì)量分數(shù)的混合標樣，按1.2項分析方法進行測定。以響應(yīng)強度y對質(zhì)量分數(shù)x做線性回歸分析，在質(zhì)量分數(shù)0.01～2.5 mg/kg范圍內(nèi)，線性相關(guān)系數(shù)r＞0.999 0，檢出限在0.1～5.0 μg/kg，線性方程和檢出限如表2所示。

表2 15種元素的線性及檢出限Tab.2 Linear equation and detection limit of 15 metal elements

2.2 方法的回收率及精密度 以提取金絲梅的無機可溶態(tài)為基質(zhì)，采用標準加入法進行回收實驗，每個樣品在同一添加水平重復(fù)5次，15種元素的回收率在88.4%～109.5%，RSD值在0.27%～3.74%，如表3所示。

表3 15種元素的回收率及精密度Tab.3 Recoveries and RSD of 15 metal elements

2.3 金絲酶中微量元素的提取率 水煎劑中微量元素的量才是實際服入的量［9］，用總提取率來表示，因此測定水煎液中微量元素的總提取率才能正確地對中藥中微量元素進行評價［10-11］。從表4可知，15種微量元素的總提取率在15.49% ～84.78%之間，其中 As的總提取率最高，為84.78%，Be的總提取率最低，為15.49%。As、Zn、B、Cr、Ni、Pb的提取率相對較高，都大于60%，可能是它們在金絲梅中的結(jié)合比較松散簡單，一旦被加熱就會被破壞而溶出。Be、Al、Cu、Fe的總提取率都相對較低，可能是它們在金絲梅中的結(jié)合比較復(fù)雜緊密，所受的吸附較強而不容易被提取［12］。

表4 15種元素的分析參數(shù)Tab.4 Parameter of speciation analysis of 15 metal elements

2.4 金絲梅中微量元素的形態(tài)分析 由表5可以看出，各元素在金絲梅原藥中的含有量有很大的差別。其中含有量最高的元素是Al為178.131 μg/g，最低的元素是Se僅為0.504 μg/g，相差了353倍。金絲酶中元素含有量由高到低的順序是Al、Fe、Zn、Cr、Pb、B、Mn、Cu、Cd、As、Be、Ni、Co、V、Se。

表5 15種元素的測定結(jié)果 (n=3)Tab.5 Determination results of 15 metal elements in common alstonia leaf(n=3)

食品中金屬元素的毒性與其化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)，一般有機態(tài)的毒性比無機金屬低［6］。中藥的有效化學(xué)成分是配位化合物，由有機成分與微量元素組合形成［10］。從表5的形態(tài)分析結(jié)果可以看出，金絲梅的水煎液可溶態(tài)中大多數(shù)的微量元素的有機態(tài)高于無機態(tài)。15種微量元素懸浮態(tài)顆粒吸附率在0.29%～36.52%之間，假膠體分散體系主要是由懸浮態(tài)形成的，這部分人也可以服用。

3 結(jié)論

本實驗采用ICP-AES對西南金絲梅中的Al、Fe、Zn、Cr、Pb、B、Mn、Cu、Cd、As、Be、Ni、Co、V、Se元素量及形態(tài)作了初步分析，測定方法快速、簡便、準確、靈敏度高，測定結(jié)果較為準確。大量研究表明［13-14］，中藥藥效與微量元素的量及存在形態(tài)有密切關(guān)系，西南金絲梅所含成分復(fù)雜多樣，在水煎液的有效成分中，既有可能存在原有配合物，但也不能排除新的配位化合物的生成，但對于存在無機元素及其形態(tài)分析的意義重大。本實驗的研究工作，將有助于西南金絲梅的藥效研究。

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