火焰原子吸收光谱法测定皂角刺、火棘中的微量元素

楚红英１，魏家红１，李瑜２

（１．黄河水利职业技术学院应用化学研究中心，河南开封４７５００４；２．郑州颐和医院泌尿外科，郑州４５００４７）

摘要：用干法灰化、湿法消化及微波消解３种方法处理样品，其中微波消解效果较好。用火焰原子吸收光谱法测定火棘和皂角刺中的Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ７种微量元素的含量。结果表明，皂角刺的７种微量元素含量顺序为Ｍｇ＞Ｆｅ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞Ｃｄ，火棘的为Ｆｅ＞Ｍｇ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞Ｃｄ，相对标准偏差介于０．６６％～３．５１％之间，加标回收率在９０．０％～１０７．１％之间，该方法具有回收率和准确度高等优点，能够较好的用于该两种药用植物中微量元素的测定。

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关键词：皂角刺；火棘；原子吸收；微量元素

中图分类号：Ｏ６５７．３１；ＴＱ４６１文献标识码：A文章编号：0439－８114（２０15）01－0171-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.01.044

Ｄｅｔｅｒｍｉｎing ＴｒａｃｅＥｌｅｍｅｎｔｓｉｎＧｌｅｄｉｔｓｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬａｍ．ＳｔｉｎｇｓａｎｄＰｙｒａｃａｎｔｈａｆｏｒｔｕｎｅａｎａ with ＡｔｏｍｉｃＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ

ＣＨＵＨｏｎｇ－ｙｉｎｇ１，ＷＥＩＪｉａ－ｈｏｎｇ１，ＬＩＹｕ２

（１．ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｎｃｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｋａｉｆｅｎｇ４７５００４，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＵｒｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＹｉＨｅＨｏｓｐｉｔａｌ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００４７，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄ with processes of ｄｒｙ，ｗｅｔａｎｄｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎ. Tｈｅｅｆｆｅｃｔ of ｍｉｃｒｏｗａｖｅｄｉｇｅｓｔｉｏｎｗａｓｂｅｔｔｅｒ than that of other methods．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＦｅ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＰｂａｎｄＣｄｉｎＧｌｅｄｉｔｓｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬａｍ．ＳｔｉｎｇｓａｎｄＰｙｒａｃａｎｔｈａｆｏｒｔｕｎｅａｎａｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ with ａｔｏｍｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅ order ｏｆｓｅｖｅｎｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｃｏｎｔｅｎｔｗａｓＭｇ＞Ｆｅ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞ＣｄｉｎＧｌｅｄｉｔｓｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬａｍ．Ｓｔｉｎｇｓ，Ｆｅ＞Ｍｇ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞ＣｄｉｎＰｙｒａｃａｎｔｈａｆｏｒｔｕｎｅａｎａ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｗａｓ０．６６％～３．５１％ａｎｄｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅｗａｓ９０．０％～１０７．１％．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｏｆｈｉｇｈｒｅｃｏｖｅｒｙｒａｔｅａｎｄａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎing ｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｔｗｏｍｅｄｉｃａｌｐｌａｎｔｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧｌｅｄｉｔｓｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬａｍ．Ｓｔｉｎｇｓ；Ｐｙｒａｃａｎｔｈａｆｏｒｔｕｎｅａｎａ； fｌａｍｅａｔｏｍｉｃａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ；ｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓ

收稿日期：２０１４－０３－１０

基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目（１３Ｂ１５０１２５）；黄河水利职业技术学院科研基金项目（２０１３ＫＹＪＳ０１２）

作者简介：楚红英（１９７３－），女，河南开封人，讲师，硕士，主要从事有机化工教学科研工作，（电话）１３９３７８０３１６８

（电子信箱）ｃｈｕｈｏｎｇｙｉｎｇ２０００＠１６３．ｃｏｍ。

皂角刺（ＧｌｅｄｉｔｓｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬａｍ．Ｓｔｉｎｇｓ）是豆科皂荚属植物皂荚（ＧｌｅｄｉｔｓｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬａｍ）的干燥棘刺［１］。皂角刺具有抗菌、抗炎、抗病毒、免疫调节、抗凝血和抗肿瘤等作用［２］。火棘［Ｐｙｒａｃａｎｔｈａｆｏｒｔｕｎｅａｎａ（Ｍａｘｉｍ）Ｌｉ］为蔷薇科苹果亚科（Ｍａｌｏｉｄｅａｅ）火棘属（ＰａｒａｃａｎｔｈａＲｏｅｍｅ）的常绿野生灌木［３］。火棘具有抗氧化、增强免疫力、利胆、助消化、抗疲劳、降血脂促进血凝等作用［４］，长期以来对皂角刺、火棘化学成分的研究主要集中在有机成分上，例如对皂角刺的黄酮、皂苷等［１］，火棘的多糖、黄酮、色素、果胶、花青素、多酚的研究等［３］诸见报道；对微量元素的分析报道却较少。现代科学研究证明，微量元素与人体健康息息相关，虽在体内含量很少，但非常重要，如果某些元素低于或超过正常含量，将会引起疾病［５－７］。在检测植物微量元素之前，必须对样品进行预处理，以破坏其共存的有机物［８］，然后才能进行测定。本研究采用干法灰化、湿法消化、微波消解法对样品进行预处理，采用火焰原子吸收光谱法测定皂角刺和火棘中Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ７种微量元素的含量，然后对预处理方法进行对比，为研究皂角刺和火棘的食用和药用价值提供试验数据。

１材料与方法

1.1 试剂与仪器

试验所用皂角刺购于开封市医药大厦，火棘于１０月上旬采自黄河水利职业技术学院的景观火棘。将皂角刺、火棘依次用自来水，蒸馏水洗净之后，在１２０ ℃烘干至恒重，粉碎，用１００目筛子过筛，密封保存于棕色瓶中备用。

试剂：Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ对应的标样均为光谱纯，浓硫酸、浓硝酸，均为分析纯；试验用水为二次蒸馏水，所用玻璃仪器均用５％的稀硝酸浸泡１２ｈ以上。

仪器：ＰＢ１５０２－Ｌ型分析天平（瑞士梅特勒－托利多公司）；ＺＲＤ－８２１０型电热风干燥箱（上海智诚分析仪器制造有限公司）；电子万用炉（北京市永光明医疗仪器厂）；ＴＡＳ－９９０Ｆ型原子吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；ＭＤＳ－６型微波消解仪（上海新仪微波化学科技有限公司）。

1.２试验方法

1．2.1 仪器工作条件本试验仪器工作参数如表１所示。

1.２．２线性回归方程Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ的标准储备液的制备：分别称取１．００００ｇＦｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ，加入硝酸溶液（１＋１）溶解后，加水定容至１０００ｍＬ，其储备液的浓度均为１ｍｇ／ｍＬ，使用时再逐步稀释成标准使用液。分别吸取适量的标准使用液，用水稀释成系列标准溶液，浓度如表２所示。在上述仪器测试条件下测标准溶液的吸光度，求得线性回归方程及相关系数，具体见表２。由表２可以看出，在试验范围内，相关系数均在０．９９６以上，说明方法具有较好的线性关系。

1.２．３样品的处理样品干法灰化。精确称取皂角刺、火棘叶、火棘果样品粉末１．００００ｇ置于洁净瓷坩埚中，于电炉上小火炭化至无烟后转移入至马弗炉中，（５５０±２５） ℃继续灰化，依次重复直至无炭粒为止［８－９］。然后，用１０ｍＬ硝酸溶液（１＋４）溶解灰分，无损失转移到５０ｍＬ容量瓶中，用水稀释至刻度，备用，同时做空白对照。

样品湿法消化。精确称取皂角刺、火棘叶、火棘果样品粉末各１．００００ｇ，分别置于洁净的２５０ｍＬ三角瓶中，放入沸石，加入１０ｍＬ浓硝酸和４ｍＬ浓硫酸，用小烧杯盖口静置过夜，将锥形瓶放在电炉上加热煮沸至棕色，冷却，逐滴加一定量浓硝酸，再煮沸，再冷却，反复多次，直到溶液保持淡黄色或无色［８－９］，若有沉淀，进行过滤，用水清洗，定容至５０ｍＬ容量瓶中，作为储备液，备用，同时做空白对照。

样品微波消解。精确称取皂角刺、火棘粉末各１．００００ｇ置于洁净的聚四氟乙烯消解内罐中，加入１０ｍＬ浓硝酸，盖好内盖，旋好外套，放入微波消解仪内，封闭微波消解，消解条件为功率８００Ｗ，程序升温，经１０ｍｉｎ升至１５０ ℃，保温５ｍｉｎ，冷却至室温［１０，１１］，把消解后的溶液转移至小烧杯中，用水浴加热赶走多余的硝酸，待近２ｍＬ时，冷却，转移至５０ｍＬ容量瓶中，用水稀释至刻度备用，同时做空白对照。

1.２．４样品的测定将上述３种方法处理后样品试液，在表１仪器工作条件下，用原子吸收分光光度计测定各元素吸光度，用表２中的线性回归方程，计算各种微量元素的浓度，换算成各种元素在皂角刺、火棘中的含量。在测试过程中，如果某元素的吸光度不在线性范围之内，应对试液进行稀释后再测定。

2 结果与分析

2．１加标回收率

在已知含量皂角刺、火棘叶、火棘果的样品试液中加入一定量的Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ的标准溶液，定容至刻度，测定其吸光度，根据测定值、实际加入量，计算出加标回收率，测定结果见表３。从表３可以看出，７种元素的加标回收收率在９０．０％～１０７．１％，相对标准偏差（ＲＳＤ）在０．６６％～３．５１％，表明数据可靠。

2．２结果分析

对皂角刺、火棘叶、火棘果分别用干法、湿法和微波消解，用火焰原子吸收分光光度法对其中Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｐｂ含量进行测试，测定结果见表４。从表４中发现同种样品不同消解方法对样品的测定结果有一定的差异，消解方法不同时，测得结果的精密度是也有一定的差异。

从表４中可以看出，皂角刺中微量元素含量的顺序为Ｍｇ＞Ｆｅ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞Ｃｄ；火棘叶、火棘果中微量元素含量的顺序均为Ｆｅ＞Ｍｇ＞Ｚｎ＞Ｃｕ＞Ｍｎ＞Ｐｂ＞Ｃｄ，火棘叶中的Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｄ均大于火棘果中的含量，其中，火棘叶中的Ｆｅ平均含量是果中的１．５倍，Ｚｎ平均含量是果中的１．３倍，Ｍｎ平均含量是果中的１．９倍，Ｃｄ平均含量是果中的１．６倍，Ｐｂ约为果中的１．１倍，说明叶比果更容易富集Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｄ。火棘果中Ｃｕ的含量是叶中的１．４倍左右，说明果比叶更能富集Ｃｕ。对人体有益的微量元素Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ在皂角刺和火棘中的含量均较为丰富，Ｆｅ是血红蛋白的组成成分，血红蛋白参与氧的运输和存储，并与许多酶的活性有关，体内铁元素缺乏时，免疫功能会下降。Ｚｎ与生长激素相结合，可使之更稳定，不易失活。体内Ｚｎ态势的改变可影响胰岛素的合成、分泌、贮藏和活力，Ｚｎ能促进睾丸酮的合成分泌［１２］。Ｚｎ的摄入量不足，出现生长迟缓、性机能减退及贫血症等症状［１３］。Ｃｕ构成体内多种酶及生物活性蛋白，参与物质和能量代谢。缺Ｃｕ会使造血机能受到影响，引起缺Ｃｕ性贫血［１４］。Ｃｕ含量丰富，可以缓解冠心病发病的危险，Ｆｅ对Ｃｕ的吸收有促进作用。绝对或相对Ｃｕ缺乏均可引起血清胆固醇、甘油三酯浓度升高，干扰了胆固醇的正常代谢从而诱发冠心病［１２，１５］。Ｍｇ具有舒张血管而使血压下降的作用，对高血压及胆固醇引起的动脉硬化有一定的防治作用［１４］，Ｍｎ有助于锰酶或锰激活酶发挥生理作用，影响胰岛素合成和分泌、调节糖代谢、造血功能、生殖能力和性功能、影响骨代谢、脑功能等［１５］。Ｐｂ、Ｃｄ是有害元素，根据《药用植物及制剂进出口行业标准》Ｐｂ≤５．０ｍｇ／ｋｇ，Ｃｄ≤０．３ｍｇ／ｋｇ，皂角刺和火棘的Ｐｂ、Ｃｄ含量均低于国家限量标准。

干法消解中相对标准偏差（ＲＳＤ）在０．２６％～２．８６％之间，湿法消解中（ＲＳＤ）在１．１６％～４．２０％之间，微波消解中的相对标准偏差（ＲＳＤ）在０．１８％～２．５７％之间。在这３种消解方法中，干法消解时，灰化温度由仪器本身控制，炉箱内温度基本相同，消解程度对于平行样基本平行，相对标准偏差（ＲＳＤ）优于湿法消解，由于温度较高，导致一些元素在消解的过程中部分元素有损失，对于Ｚｎ、Ｍｎ、Ｐｂ、Ｃｄ来说，微波消解所测之值大约是干法灰化所测之值的１．３倍以上，说明在干法灰化时，损失较严重。湿法消化时，由于是在电炉上加热，温度受功率、环境及人为因素影响较大，有时会导致平行样间消解程度不同。干法消解和湿法消解在消解过程中一直是敞开体系，容易造成元素的损失。从消化环境来看，湿法消化中由于使用了浓硝酸，在消化过程中有酸雾产生，干法消解通过高温热解实现，不存在酸雾的产生，比湿法消化环境好。微波消解是全封闭的环境，避免了挥发损失，热速度快、均匀，使用试剂少、减少样品的污染等优点。

3 结论

比较３种样品预处理方式，以微波消解为最佳，克服了干法灰化与湿法消解的缺点，能够提高分析的准确性和精密度。用原子吸收分光光度法测定皂角刺和火棘中的微量元素，操作简单，回收率高，数据可靠，能够较好的用于药用植物中微量元素的测定。

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