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藏药木藤蓼中20种无机元素质量分数测定

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芦永昌, 王晚翠, 李成思, 等. 藏药木藤蓼中20种无机元素质量分数测定[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2021, 46(8): 60-65. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.08.011
引用本文: 芦永昌, 王晚翠, 李成思, 等. 藏药木藤蓼中20种无机元素质量分数测定[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2021, 46(8): 60-65. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.08.011
LU Yong-chang, WANG Wan-cui, LI Cheng-si, et al. Determination of 20 Kinds of Inorganic Elements of Fallopia Aubertii L.Henry Holub[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2021, 46(8): 60-65. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.08.011
Citation: LU Yong-chang, WANG Wan-cui, LI Cheng-si, et al. Determination of 20 Kinds of Inorganic Elements of Fallopia Aubertii L.Henry Holub[J]. Journal of Southwest China Normal University(Natural Science Edition), 2021, 46(8): 60-65. doi: 10.13718/j.cnki.xsxb.2021.08.011

藏药木藤蓼中20种无机元素质量分数测定

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(81760783);青海省自然科学基金项目(2019-ZJ-915)
详细信息
    作者简介:

    芦永昌,硕士,教授,主要从事藏药质量控制的研究 .

  • 中图分类号: R284

Determination of 20 Kinds of Inorganic Elements of Fallopia Aubertii L.Henry Holub

  • 摘要: 通过测定木藤蓼药材中无机元素的种类和质量分数,比较不同地区木藤蓼药材中无机元素的异同点. 采用微波消解法消解木藤蓼药材,采用ICP-OES法测定铝(Al),硼(B),钡(Ba),钙(Ca),铁(Fe),钾(K),锂(Li),镁(Mg),锰(Mn),钼(Mo),钠(Na),磷(P),锶(Sr),钛(Ti),铜(Cu),锌(Zn)等16种元素的质量分数;采用原子荧光光谱法测定汞(Hg)和砷(As)两种元素的质量分数;采用原子吸收光谱法测定铅(Pb)和镉(Cd)两种元素的质量分数;采用聚类分析法分析不同地区木藤蓼中无机元素的差异性. 结果表明:药材中20种元素质量分数最高的是K;Li和Mo两种元素在11批药材中均未检出;第9,10批药材中不含B元素. Hg,As,Cu,Pb,Cd等5种重金属元素质量分数测定结果显示,第7批药材Cu质量分数超标,其他批次药材的重金属元素质量分数均符合国家标准. 不同批木藤蓼药材中无机元素的种类和质量分数存在差异性,重金属元素的超标可提示用药的安全性.
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  • 表 1  药材信息表

    批号 地点 经度/° 纬度/° 海拔/m 时间
    S1 甘肃夏河县 103.11 34.32 2 425 2018年08月
    S2 青海贵德县 101.45 36.06 2 211 2018年10月
    S3 青海大通县 101.69 36.87 2 318 2018年10月
    S4 青海乐都县 102.35 36.47 2 002 2018年09月
    S5 青海湟源县 101.23 36.68 2 543 2018年10月
    S6 青海西宁市 101.72 36.55 2 223 2018年09月
    S7 青海湟中县 101.36 36.42 2 657 2018年09月
    S8 青海循化县 102.46 35.85 2 200 2018年09月
    S9 青海同仁县 102.03 35.51 2 475 2018年09月
    S10 青海共和县 100.69 36.33 2 750 2018年10月
    S11 青海门源县 102.12 37.25 2 576 2018年10月
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    表 2  20种元素系列浓度的制备

    序号 元素 浓度 单位
    1 Al 1 2 3 4 5 mg/L
    2 B 1 2 3 4 5 mg/L
    3 Ba 0.5 1 1.5 2 2.5 mg/L
    4 Ca 5 10 20 50 80 100 mg/L
    5 Fe 0.5 1 1.5 2 2.5 mg/L
    6 K 10 20 50 80 100 200 mg/L
    7 Li 1 2 3 4 5 mg/L
    8 Mg 5 10 20 50 80 100 mg/L
    9 Mn 0.5 1 1.5 2 2.5 mg/L
    10 Mo 1 2 3 4 5 mg/L
    11 Na 5 10 20 50 80 100 mg/L
    12 P 10 20 30 40 50 mg/L
    13 Sr 1.5 2 3 4 5 mg/L
    14 Ti 1 2 3 4 - mg/L
    15 Cu 0.5 1 1.5 2 2.5 mg/L
    16 Zn 0.5 1 1.5 2 2.5 mg/L
    17 Hg 0.05 0.1 0.02 0.04 0.8 1 μg/L
    18 As 0.5 1 2 4 8 10 μg/L
    19 Pb 10 20 30 40 50 μg/L
    20 Cd 1 2 3 4 5 μg/L
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    表 3  各元素回归方程、检出限及相关系数

    序号 元素 回归方程 r 检出限/(mg·L-1)
    1 Al y=2 538.3 x+62.5 0.999 9 0.2
    2 B y=1 516.2 x+235.5 0.999 9 0.05
    3 Ba y=210 565.0 x+3 464.7 0.999 9 0.03
    4 Ca y=943.6 x+237.1 0.999 9 2
    5 Fe y=824.2 x+14.2 0.999 9 0.3
    6 K y=811.4 x+568.6 0.999 9 3
    7 Li y=46 032 x+9 352.6 0.999 3 0.018
    8 Mg y=18 473 x+56 216 0.998 9 2
    9 Mn y=10 445 x+94.3 0.999 9 0.03
    10 Mo y=214.6 x+ 65.5 0.995 7 0.05
    11 Na y=4 021.6 x+4 285.7 0.999 5 1
    12 P y=59.7 x+16.4 0.999 9 0.3
    13 Sr y=500 979 x+30 839 0.998 6 0.05
    14 Ti y=7 044.3 x-74.2 0.999 9 0.05
    15 Zn y=1 652 x+13.5 0.999 9 0.2
    16 Cu y=4 429.2 x+93.3 0.999 9 0.003
    17 Hg y=1 273.8 x+6.5 0.999 8 0.005
    18 As y=331.2 x+45.0 0.999 8 0.010
    19 Pb y=-0.035 31 x2+0.000 23 x +0.001 26 1.000 0 0.005
    20 Cd y=-0.105 73 x2+0.013 01 x +0.038 63 1.000 0 0.003
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    表 4  ICP-OES法测定16种元素的分析谱线

    元素 波长/nm 元素 波长/nm
    Al 396.15 Mn 257.61
    B 249.77 Mo 202.00
    Ba 455.40 Na 589.59
    Ca 317.93 P 213.62
    Fe 238.20 Sr 407.77
    K 766.49 Ti 336.12
    Li 670.80 Cu 324.75
    Mg 279.55 Zn 213.86
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    表 5  原子荧光光谱仪条件

    元素 光电倍增管负高压/V 灯电流/mA 载气流量/(mL·min-1) 屏蔽气流量/(mL·min-1) 原子化器高度/mm
    Hg 270 60 400 800 8
    As 270 30 400 800 8
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    表 6  原子吸收光谱仪条件

    元素 灯电流/mA 狭缝/nm 分析谱线/nm
    Pb 10.0 0.5 283.3
    Cd 4.0 0.5 228.8
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    表 7  样品中15种无机元素质量分数测定结果 /(mg·kg-1)

    元素 样品序号
    S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11
    Al 355.48 414.34 321.71 294.43 222.07 173.76 183.01 561.10 54.15 104.54 138.03
    B 52.47 45.91 44.71 40.38 41.15 44.51 44.69 48.89 - - 3.17
    Ba 11.23 8.95 8.98 7.37 10.04 12.14 9.36 12.39 8.15 2.95 18.26
    Ca 13 745.24 3 696.98 7 894.16 4 932.46 11 257.80 8 712.74 7 842.98 16 026.24 11 652.74 12 783.80 14 031.38
    Fe 405.62 760.08 600.57 363.48 564.97 1 139.22 1 328.22 1 112.98 15.74 26.42 88.40
    K 32 755.80 19 780.88 19 884.20 14 025.76 18 384.58 15 988.02 21 092.40 15 145.22 17 376.00 8 441.38 24 184.00
    Li - - - - - - - - - - -
    Mg 6 639.76 1 799.26 1 512.08 1 760.95 1 715.10 1 303.20 2 006.62 1 311.48 958.02 1 050.44 1 669.72
    Mn 17.61 13.90 14.09 12.84 25.36 15.254 10.79 22.50 25.87 29.71 30.68
    Mo - - - - - - - - - - -
    Na 1 745.30 1 314.70 2 005.66 1 230.00 917.65 1 075.84 1 517.19 1 683.40 840.39 711.70 853.00
    P 4 153.18 2 902.36 3 050.46 1 904.96 2 660.82 3 013.00 3 074.66 2 148.92 1 986.26 2 637.70 3 469.04
    Sr 95.55 52.05 121.51 54.99 125.72 88.48 114.80 156.55 124.00 124.05 89.89
    Ti 5.91 8.05 5.13 2.06 4.38 3.57 4.56 2.18 1.40 1.35 1.26
    Zn 57.26 40.26 33.15 61.55 36.72 55.85 52.02 42.36 62.77 41.23 86.50
    注:-表示未检出.
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    表 8  样品中5种重金属元素质量分数测定结果 /(mg·kg-1)

    样品序号 Cu Hg As Pb Cd
    S1 11.769 8 0.006 8 0.364 4 2.898 0 0.084 8
    S2 15.529 2 0.009 2 0.266 0 3.190 0 0.097 2
    S3 14.438 4 0.018 6 0.275 0 3.288 0 0.099 8
    S4 19.889 4 0.011 4 0.191 0 3.108 0 0.104 0
    S5 15.229 4 0.015 0 0.196 8 3.136 0 0.125 0
    S6 14.296 6 0.011 4 0.801 4 3.076 0 0.087 6
    S7 23.715 4 0.016 8 0.441 6 3.246 0 0.095 2
    S8 17.042 6 0.014 2 0.425 8 3.892 0 0.156 0
    S9 8.383 0 0.017 6 0.108 8 1.310 0 0.135 0
    S10 7.774 0 0.015 2 - 0.868 0 0.135 6
    S11 7.018 4 0.017 0 0.135 6 0.292 0 0.096 2
    《中国药典》标准 20 0.2 2 5 0.3
    注:-表示未检出.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-17
  • 刊出日期:  2021-08-20

藏药木藤蓼中20种无机元素质量分数测定

    作者简介: 芦永昌,硕士,教授,主要从事藏药质量控制的研究
  • 1. 青海民族大学 药学院,西宁 810007
  • 2. 青海省青藏高原植物化学重点实验室,西宁 810007
  • 3. 青海省药物分析重点实验室,西宁 810007
基金项目:  国家自然科学基金项目(81760783);青海省自然科学基金项目(2019-ZJ-915)

摘要: 通过测定木藤蓼药材中无机元素的种类和质量分数,比较不同地区木藤蓼药材中无机元素的异同点. 采用微波消解法消解木藤蓼药材,采用ICP-OES法测定铝(Al),硼(B),钡(Ba),钙(Ca),铁(Fe),钾(K),锂(Li),镁(Mg),锰(Mn),钼(Mo),钠(Na),磷(P),锶(Sr),钛(Ti),铜(Cu),锌(Zn)等16种元素的质量分数;采用原子荧光光谱法测定汞(Hg)和砷(As)两种元素的质量分数;采用原子吸收光谱法测定铅(Pb)和镉(Cd)两种元素的质量分数;采用聚类分析法分析不同地区木藤蓼中无机元素的差异性. 结果表明:药材中20种元素质量分数最高的是K;Li和Mo两种元素在11批药材中均未检出;第9,10批药材中不含B元素. Hg,As,Cu,Pb,Cd等5种重金属元素质量分数测定结果显示,第7批药材Cu质量分数超标,其他批次药材的重金属元素质量分数均符合国家标准. 不同批木藤蓼药材中无机元素的种类和质量分数存在差异性,重金属元素的超标可提示用药的安全性.

English Abstract

  • 木藤蓼(Fallopia aubertii L.Henry Holub)为蓼科(Polygonacea)何首乌属植物,藏语名为“勒哲”,是常用的藏药材. 具有清热、祛风、祛湿、利尿、补血等功效,可治疗肺病、感冒发烧、风湿性关节炎、贫血等病症[1-2].

    无机元素影响着用药安全,是药材质量控制的指标之一. 据报道,药材的有机成分和无机成分共同决定了药材的性味和功效,无机元素已被发现是药材中具有活性的重要物质基础和关键组成部分[3]. 现代医学研究表明,无机元素具有生理功能多样性,在骨骼发育、ATP的形成、血红蛋白合成、甲状腺功能正常、大脑发育等多个方面都体现了无机元素与人体健康的息息相关[4-7]. 本研究对木藤蓼药材中20种无机元素质量分数进行了测定,对正确认识木藤蓼药材中无机元素的质量分数范围具有参考价值,为药材的质量控制和安全性评价提供科学的依据.

  • ICP-OES 725型等离子光谱仪,美国Agilent公司;AA240Z型石墨炉原子吸收光谱仪,美国Agilent公司;AFS-8230型原子荧光光度仪,北京吉天仪器有限公司;MARS6型微波消解仪,美国CEM公司;VB20型赶酸装置,美国Lab Tech公司;QE-300型粉碎机,浙江屹立工贸有限公司.

  • 浓硝酸、过氧化氢,AR,天津市河东区红岩试剂厂提供;Al,Ba,Ca,K,Li,Mg,Mn,Mo,Na,P,Sr,Ti,Hg,As,Cd,Pb等标准溶液(1 000 μg/mL)及B,Fe,Cu,Zn标准溶液(100 μg/mL),均购于中国计量科学研究所.

  • 表 1.

  • 称取11批木藤蓼药材各0.25 g,置于11个消解罐中,加5 mL浓HNO3,1 mL 30%H2O2,预消解过夜后进行微波消解,消解程序为时间0 min,30 min,50 min,温度25 ℃,180 ℃,180 ℃. 将消解罐置于赶酸仪中,至剩余溶液体积不超过0.5 mL,将其转移至50 mL容量瓶中,用超纯水洗涤消解罐,并转移至容量瓶中,加水定容至刻度,待测[8]. 同法制备空白溶液,每份供试品平行3次.

  • 20种元素系列浓度制备见表 2,标准曲线方程、相关系数及其检出限见表 3[9-10].

  • 用ICP-OES法测定Al等16种无机元素的质量分数,平行测定3次,取平均值. 元素的分析谱线见表 4[11-12].

  • 汞(Hg)、砷(As)元素用原子荧光光谱仪测定其质量分数,平行测定3次,取平均值. 仪器条件的设定见表 5.

  • 铅(Pb)、镉(Cd)元素用原子吸收光谱仪测定其质量分数,平行测定3次,取平均值. 仪器条件的设定见表 6.

  • Al等15种无机元素测定结果见表 7,Cu等5种重金属元素质量分数的测定结果见表 8.

    结果显示,Al元素质量分数最高的是S8,为561.10 mg/kg,最低的是S9,为54.15 mg/kg;B元素质量分数最高的是S1,为52.47 mg/kg,最低的是S9,S10,未检出;Ba元素质量分数最高的是S11,为18.26 mg/kg,最低的是S10,为2.95 mg/kg;Ca元素质量分数最高的是S8,为16 026.24 mg/kg,最低的是S2,为3 696.98 mg/kg;Fe元素质量分数最高的是S7,为1 328.22 mg/kg,最低的是S9,为15.74 mg/kg;K元素质量分数最高的是S1,为32 755.80 mg/kg,最低的是S10,为8 441.38 mg/kg;Li元素在11批药材中均未检出;Mg元素质量分数最高的是S1,为6 639.76 mg/kg,最低的是S9,为958.02 mg/kg;Mn元素质量分数最高的是S11,为30.68 mg/kg,最低的是S7,为10.79 mg/kg;Mo元素在11批药材中均未检出;Na元素质量分数最高的是S3,为2 005.66 mg/kg,最低的是S10,为711.70 mg/kg;P元素质量分数最高的是S1,为4 153.18 mg/kg,最低的是S4,为1 904.96 mg/kg;Sr元素质量分数最高的是S8,为156.55 mg/kg,最低的是S2,为52.05 mg/kg;Ti元素质量分数最高的是S2,为8.05 mg/kg,最低的是S11,为1.26 mg/kg;Zn元素质量分数最高的是S11,为86.50 mg/kg,最低的是S3,为33.15 mg/kg;Cu元素质量分数最高的是S7,为23.715 4 mg/kg,最低的是S11,为7.018 4 mg/kg;Hg元素质量分数最高的是S3,为0.018 6 mg/kg,最低的是S1,为0.006 8 mg/kg;As元素质量分数最高的是S6,为0.801 4 mg/kg,最低的是S10,未检出;Pb元素质量分数最高的是S8,为3.892 0 mg/kg,最低的是S11,为0.292 0 mg/kg;Cd元素质量分数最高的是S8,为0.156 0 mg/kg,最低的是S1,为0.084 8 mg/kg.

    根据结果可知,11批木藤蓼药材中20种元素质量分数最高的是K;Li和Mo两种元素在11批药材中均未检出;第9,10批药材中不含B元素;第7批药材Cu元素的质量分数超出了《中国药典》标准,其他批次药材的重金属元素质量分数均符合国家标准. 实验测定了Al等15种无机元素的质量分数,为后续木藤蓼元素的研究提供了实验基础;同时,实验对Cu等5种重金属元素质量分数测定的结果为用药安全提供了参考依据.

  • 药材中Al等20种元素质量分数由高到低依次为K,Ca,P,Mg,Na,Fe,Al,Sr,Zn,B,Mn,Cu,Ba,Ti,Pb,As,Cd,Hg,Li,Mo. 其中木藤蓼中镉、汞、铅、砷、铜等5种重金属元素除了S7号木藤蓼药材外,其他批次药材的重金属元素质量分数均符合国家标准. 按照《中国药典》规定,铜元素质量分数不得超过20 mg/kg,S7号木藤蓼药材的铜元素质量分数超出了国家标准,可能是药材在运输或样品前处理时引入铜元素所致,此外,也可能是药材生长土壤中铜元素质量分数较高导致该元素超标. 总体而言,本法检出限低,快速、灵敏、准确,可用于藏药材木藤蓼的质量控制,所测结果表明11批木藤蓼药材的质量基本符合国家标准.

参考文献 (12)

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