微波消解-原子吸收光谱法测定大叶羊蹄甲中的金属元素

摘要: 采用微波消解对中草药大叶羊蹄甲进行消解，并在火焰原子吸收光谱仪器最佳工作条件下，用标准曲线法测定其所含钙、镁、铜、锰、铁、锌6种金属元素的含量.方法检出限均小于0.008 1 μg/mL，加标回收率88.15%~98.58%，相对标准偏差RSD≤4.19%.结果表明微波消解法处理大叶羊蹄甲，具有节约时间、操作简便、节省试剂、消解完全等特点，测定结果的精密度和准确度令人满意.

关键词: 微波消解；原子吸收；大叶羊蹄甲；金属离子

中图分类号:R931;O657.36 文献标识码:A 文章编号:1672-8513(2010)02-0119-03

Determination of Metal Elements in Bauhinia by Microwave Digestion and Atomic Absorption Spectrometry

[KH*2]ZHANG Qunfang, SONG Shuang, GUO Junming, YANG Min, BAI Wei, YE Yanqing

（School of Chemistry and Biotechnology, Yunnan University of Nationalities, Kunming 650031,China）

Abstract: This research aims to establish a simple method for the determination of metal elements in Bauhinia variegata L. The samples were digested by microwave digestion, and the metal ions (Ca, Mg, Cu, Mn, Fe, Zn) in digested samples were determined by atomic absorption spectrometry. The results showed that the detection limits were below 0.0081 μg/mL, the relative standard deviations were less than 4.19%, and the addition standard recoveries were in the range of 88.15%-98.58%. The determination results are satisfactory.

Key words: microwave digestion; atomic absorption spectrometry; Bauhinia variegata L; metal ions

傣药大叶羊蹄甲为豆科植物褐毛羊蹄甲的干燥藤茎.秋、冬季采收，具有清热凉血、祛风解毒、活血通经、消肿止痛等功效.用以治疗皮癣、疔疮脓肿、湿疹、风疹、麻疹、水痘、麻风病等［1］.关于羊蹄甲属植物的研究主要集中于有机成分［2］，对于金属元素的研究未见报道.现代研究表明，中药疗效不仅与有机成分有关，而且与无机元素的种类和含量也有着密切关系.近年来，通过测定中草药中微量元素的含量来研究其对人类正常生理功能的影响，考察中草药中微量元素的药理活性及建立中草药中微量元素质量控制标准是很有意义的［3］.

本文采用微波消解火焰原子吸收法对大叶羊蹄甲中的锌、铜、铁、锰、钙、镁6种金属元素进行测定，以期从微量元素角度为大叶羊蹄甲的作用机理提供实验依据［4-7］.微波消解作为一种新的样品前处理方法，是在较高的温度和压力下进行的，因而可以缩短消解时间，且消解时更为安全［8］，克服了传统消解的缺点，具有简单、节能、节省试剂、减轻环境污染、空白值低和劳动强度低的特点［9］.

1 实验部分

1.1 仪器试剂

1.1.1 试剂及材料

大叶羊蹄甲原药（购于云南省西双版纳傣族自治州民族医药研究所）；硝酸、盐酸、30% H2O2，均为分析纯；实验用水为蒸馏水.1000 μg/mL钙、镁、铜、锰、铁、锌标准溶液（国家钢铁材料测试中心制）；使用时用1% HNO3稀释成100 μg/mL钙、镁、铁和锰标准使用液，10 μg/mL铜、锌标准使用液.

1.1.2 主要仪器

WX-4000微波快速消解系统（上海屹尧分析仪器有限公司）AA-6300原子吸收分光光度计（日本岛津公司）；钙、镁、铜、锰、铁、锌空心阴极灯；电子天平（北京赛多利斯天平有限公司）；电热恒温干燥箱（天津市津北真空仪器厂）.测定条件见表1.

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理

称取粉碎的大叶羊蹄甲样品0.100 0 g于Ｔelfon微波消化罐中，加浓HNO34.00 mL，放置10 h,加盖后于微波消解炉中消解10 min（分3个工步，120 ℃，05 MPa，800 W，3 min；170 ℃，15 MPa ，800 W，4 min；185 ℃，25 MPa ，1000 W，3 min），冷却后取出，加入8~10滴30%H2O2，直至消解液澄清透明后，移入25.00 mL容量瓶中，定容待测.同法制备空白试液.

1.2.2 器皿的处理

为确保测得结果的准确性，玻璃仪器、Teflon消化罐等均以体积分数1％ HNO3浸泡24 h以上，用蒸馏水反复冲洗，最后烘箱110 ℃烘干后方可使用.

1.2.3 样品测定

按标准曲线的绘制条件，分别测定试剂空白和样品试液.

2 结果与分析

2.1 消化溶剂及消化条件的选择

消解试样使用最广泛的酸是HNO3、HCl、HF、HC1O4、H2O2等，它们都是良好的微波吸收体，它们在微波炉中的稳定性、沸点和蒸汽压以及与试样的反应［8~11］良好.其中HNO3是一种强氧化剂且广泛地用来释放生物样品中的痕量元素.为了完全破坏复杂的有机基体往往需要120 ℃以上的温度，或加其它强氧化剂，如H2O2和HClO4.本文选择HNO3作为消解试剂，采用逐步升温和升压的程序工步消解法，安全、稳定，开罐后消化液呈浅黄色，加5~6滴30％ H2O2后即得完全澄清透明的液体.

2.2 标准曲线与检出限

按表1选定的工作条件，测定标准溶液吸光度，得线性回归方程及相性系数见表2.对试样空白测定12次，计算其标准偏差，以3倍空白值的标准偏差为检出限，分别求得各元素的检出限见表2.

2.3 样品测定及精密度

大叶羊蹄甲样品按实验方法进行测定，测定结果见表3.

由测定结果可以看出，大叶羊蹄甲中Ca、Mg、Mn、Fe、Zn的含量较多.

2.4 回收率试验

为了考察方法的可靠性，做了加标回收率试验.结果见表4.

由表4看出用本方法测定大叶羊蹄甲中锌、铁、锰、钙具有较好的回收率.

3 结论

1）微波消解法处理大叶羊蹄甲，具有节约时间、操作简便、节省试剂、消解完全等特点，测定结果的精密度和准确度令人满意.

2）大叶羊蹄甲中含有丰富的钙、镁、锰、铁和锌，这些金属元素是人体生命活动不可缺少的，有着重要的生理功能、营养作用和临床诊断意义.例如Zn能参与多种酶的合成与激活,并能影响动物体神经发育、生长发育、生殖机能和创伤愈合等过程，增强机体免疫功能.锰参与体内氧化还原过程、组织呼吸、骨的形成，影响生长繁殖、血液形成和内分泌器官的功能，具有保护机体细胞免疫和体液免疫系统的正常功能.Fe是生物体内最大丰度的微量元素之一，是人体血液中交换与输送氧所必需的，也是体内某些酶和许多氧化还原体系所不可缺少的一种元素.Fe在生物催化、呼吸链上传递电子等方面起着重要的作用，因此Fe的补给可能有利于各种含铁酶的修复和正常运转.大叶羊蹄甲中含有丰富的Fe、Mn，这可能与其具有清热凉血、祛风解毒、活血通经、消肿止痛等功效有关［12-13］.

3）微量元素是中药疗效的物质基础之一，但药物中微量元素含量的多少并不能完全作为标准来判别其质量高低，因为单纯的富含并不一定与药物的生物效应完全一致.微量元素含量与活性间可能有一定的相关性，有待于进一步研究.

参考文献:

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［8］刘冬莲,刘会媛,刘征原.微波消解技术在环境分析中的应用［J］.唐山师范学院学报，2006,28(5):42-44.

［9］郎春燕,汪模辉,罗方若.分析测试中的微波溶样技术［J］.理化检验(化学分册),1989,25(5):315-317.

［10］刘彦明,陈志勇,韩金土,等.微波消解/电感耦合等离子体质谱法测定鹿骨粉中的微量元素［J］.光谱学与光谱分析,2006,26(5):947-949.

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［13］王夔,徐辉碧,唐任寰,等.生命科学中的微量元素［M］.北京:中国计量出版社，1992.

收稿日期:2009-11-04.

基金项目:国家民委科学研究项目（08YN05）；国家民委本科教学改革与质量建设研究项目；云南民族大学重点专业建设项目.

作者简介:张群芳（1987-），女，硕士研究生.主要研究方向：分离分析科学.

通讯作者:叶艳青（1967-),女，教授.主要研究方向：分离分析科学和计算机在化学中的应用.