草苁蓉中微量元素次级形态的分析

姚艳红

（延边大学分析测试中心，吉林 延吉133002）

草苁蓉中微量元素次级形态的分析

姚艳红

（延边大学分析测试中心，吉林 延吉133002）

为建立草苁蓉中微量元素次级形态的分离分析方法，采用阳离子交换树脂、Chelex－100螯合树脂分离草苁蓉可溶态中的7种元素，微波消解法处理样品，电感耦合等离子质谱法（ICP－MS）测定其中各形态的含量.实验结果显示，利用该方法分离草苁蓉可溶态中的7种元素效果良好，方法的回收率在95.0%～110.0%，RSD≤3.59%，说明该方法准确、快速，可以有效地去除干扰.

草苁蓉；微量元素；次级形态；分析

草苁蓉（Boschniakiarossica）又名不老草，为列当科草本植物，常寄生于桦木科桤木属（东北桤木，又称东北赤扬）的细根上，是国家二级重点保护植物，主要分布于中国长白山地区、日本富士山及朝鲜北部山区，具有补肾壮阳、润肠止血、滋补强身、抗肿瘤、抗炎及增强免疫功能及延年益寿的功效［1］.近年来，研究者对草苁蓉的化学成分、药理实验做了大量工作［2－4］并报道了其中微量元素的初级形态［5］.目前，ICP－MS是元素分析的最有效方法，已广泛用于中药微量元素的测定［6－7］.研究［8］表明，中药中的微量元素除直接参与补充和调节体内必需的元素外，常与其药用有机成分形成配合物，产生协同作用，增强其疗效.本文通过对草苁蓉中微量元素次级形态的分析，进一步探讨元素的化学活性、生物活性与形态的关系.

1 仪器和试剂

7 500电感耦合等离子质谱仪（ICP－MS，美国安捷伦公司）；BP210S电子天平（北京赛多利斯天平有限公司）；高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；MK－Ⅱ型光纤孔压微波消解器（上海新科微波技术应用研究所）；酸度计（上海康仪仪器有限公司）.超纯水、Ca、Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Cr标准溶液由美国安捷伦公司提供；HNO3（高纯，天津市科密欧化学试剂开发中心）；H2O2（优级纯，天津市鑫源化工厂）；阳离子交换树脂（西安蓝晓科技有限公司）；Chelex－100螫合树脂（Sigma公司）.草苁蓉（延边大学药学院提供，并由吕惠子副教授鉴定）用二次去离子水洗净，再用超纯水冲洗后干燥，粉碎，过100目筛子，得到原药A.

2 ICP－MS条件

雾化器：Angilent，100μL／min，PFA Micro Flo wNebulizer；雾化室：石英双通道，Piltier半导体控温于（2±0.1）℃；炬管：石英一体化，2.5 mm中心通道；采样锥材料：Ni；功率：1 350 W；采样深度：7 mm；载气流速：1.08 L／min；在线内标：1.0μg／m L Ge、In、Bi多元素混合内标.

3 次级形态分析流程

3.1 样品溶液的制备

准确称取草苁蓉50.000 g（A）于烧杯中，加超纯水约200 m L浸泡30 min，按文献［5］的方法制备可溶态F.

3.2 树脂柱的处理

阳离子交换树脂先用去离子水洗3次，再用乙醇浸泡24 h后，用体积分数为10%的HCl充分浸泡4～6 h，然后用去离子水洗至中性，湿法装柱.Chelex－100螯合树脂的粒径为0.03～0.07 mm，Na型.用4～6 mol／L盐酸溶液浸泡树脂1～2 d，以除去其中的杂质，并使树脂溶胀；用NaOH洗涤，使树脂变为Na＋型，最后用去离子水洗涤至中性备用.

3.3 树脂条件的选择

3.3.1 酸度对树脂吸附金属离子的影响 准确移取6份5.0 m L可溶态F溶液，调节其p H值在4～9内变化；过阳离子交换树脂柱和Chelex－100螯合树脂柱，用水（10 m L×3）洗涤树脂，用盐酸洗脱，对洗脱液消化和测定.各元素测定结果显示：当溶液p H值为6～7时，阳离子交换树脂对Ca、Zn和Fe的吸附较好，Chelex－100螯合树脂对Mn、Cu和Zn的吸附较好，因此本实验选择p H值为6.0.

3.3.2 盐酸浓度的选择 准确移取4份5.0 m L可溶态F溶液，调节p H值为6.0后，分别过阳离子交换树脂柱和Chelex－100螯合树脂柱；用水（10 mL×3）洗涤树脂，然后分别用1、3、5、7 mol／L盐酸洗脱，并分别对洗脱液消化和测定.测定结果显示：用3 mol／L盐酸洗脱效果最好，因此本实验选用3 mol／L盐酸洗脱；盐酸浓度的变化对Ca、Zn、Fe和Ni的洗脱影响不大.

3.3.3 盐酸体积的选择 准确移取4份5.0 m L可溶态F溶液，调节p H值为6.0后，分别过阳离子交换树脂柱和Chelex－100螯合树脂柱；用水（10 mL×3）洗涤树脂，然后分别用10、20、30、40 mL的5 mol／L盐酸洗脱，并分别对洗脱液消化和测定.测定结果显示：当盐酸的体积超过20 m L后，测定结果较稳定，因此本实验中盐酸的体积选择30 m L.

3.4 游离态和非游离态的分离

取可溶态F 5.0 m L，调节其p H 值为6.0后，过8.0×100 mm的阳离子交换树脂柱，流速为0.8 m L／min；用超纯水（10 m L×3）洗涤树脂，保存并汇集流出液，为非游离态F－II；柱截留物用2 mol／L的 HCl（10 m L×3）洗脱，再用水洗，为游离态F－I.将F－I和F－II浓缩至约2 m L，按样品消化方法进行消化后，定容于100 m L容量瓶中.同时做空白实验.

3.5 稳定态和不稳定态的分离

取可溶态F 5.0 mL，调节其p H值为6.0后，过Chelex－100螯合树脂柱；用超纯水（10 m L×3）洗涤树脂，柱截留物为不稳定态F－V，穿过物为稳定态F－VI.收集流出液和洗涤液，并将其合并、加热浓缩至约2 m L，按样品消化方法进行消化后，定容于100 m L容量瓶中，由此得到各元素的稳定态含量；用5 mol／L盐酸（10 m L×4）洗脱，收集洗脱液，并将其加热浓缩至约2 m L，然后消化定容和测定，由此得到各元素的不稳定态含量.同时做空白实验.

3.6 草苁蓉中次级形态的分析

取可溶态F、游离态F－I、非游离态F－II、不稳定态F－V和稳定态F－VI，按文献［5］的消化方法进行消化后定容于100 m L容量瓶中.同时做空白实验.

4 结果与讨论

草苁蓉中元素次级形态的结果和形态分析参数见表1和表2.

表1和表2结果表明：可溶态中Ca、Fe、Mn、Zn和Ni大部分以游离态存在，分别占60%以上；Cu和Cr主要以非游离态存在，分别占64.44%和81.93%.可溶态中Zn的稳定态占51.16%，说明Zn形成了更高级的结合形态，而其他几种元素都以不稳定态存在，占可溶态的70%以上，说明它们只是以不稳定的简单络合物或无机态存在，这也与文献［8］的研究结果相一致.草苁蓉药物功效虽然不能用某一形态去定论，但我们推测其药物活性与这些微量元素的存在形态有很大关系，今后我们将对此进一步进行研究.

5 方法的准确性

5.1 分析方法的检出限

取11次空白样品的测定结果，以3倍的相对标准偏差作为检出限，得Ca、Fe、Mn、Cu、Zn、Ni、Cr的检出限分别为0.056、0.021、0.017、0.012、0.016、0.009、0.011 ng／m L.

5.2 分析方法的精密度和准确度

在选定的仪器工作条件下，对可溶态中的非游离态进行了加标回收试验，结果见表3.表3结果表明，方法的回收率在95.0%～110.0%，相对标准偏差均在3.59%以下，说明该方法准确、可靠.

表1 草苁蓉中次级形态的分析结果（n＝5） μg／g

表2 草苁蓉次级形态的分析参数（n＝5） %

表3 可溶态中非游离态回收率的测定结果（n＝5）

［1］于英，修荆昌.长白山珍稀植物——草苁蓉［J］.中国野生植物资源，1996（3）：21－23.

［2］李树殿，郑毅男.长白山草苁蓉化学成分的研究［J］.中药材，1987，10（1）：37－39.

［3］于庆海，高大远，朴光春，等.草苁蓉实验药理研究［J］.中药材，1993，16（7）：32－34.

［4］朴熙绪，黄红果，朴东明.草苁蓉乙醇提取物对二甲基亚硝胺诱导大鼠肝纤维化的治疗作用［J］.世界华人消化杂志，2005，13（18）：2205－2209.

［5］郑兴，姚艳红，李东浩.草苁蓉中微量元素的形态分析［J］.药物分析杂志，2010，30（6）：1107－1110.

［6］施玉峰，谢明勇，聂少平，等.ICP－MS用于新疆紫草的无机元素初级形态分析及其溶出特性研究［J］.光谱学与光谱分析，2007，27（2）：378－382.

［7］仇佩虹，杨小凤，叶筱琴.马蹄金中铁、钙、镁、铜、锌、锰、镍的形态分析［J］.药物分析杂志，2006，26（2）：265－267.

［8］曹治权.中药药效的物质基础和作用机理研究新思路：中药中化学物种形态和生物活性关系的研究［J］.上海中医药大学学报，2000，14（1）：36－40.

Analysis of second speciation of trace elements inBoschniakiarossica

YAO Yan－hong
（AnalysisandInspectionCenter，YanbianUniversity，Yanji133002，China）

The methods of separating and analyzing of second speciation of trace element inBoschniakiarossicaare established.The seven species elements in filtrace ofBoschniakiarossicaare obtained by using cation exchange resins and Chelex－100 chelating resins.The sample is digested using microwave digestion system.The elements are detected by inductively coupled plasma mass－spectrometry（ICP－MS）.The results separation and analysis of the seven elements in filtrace are good.The recoveries of the elements are ranged from 95.0%－110.0%and relative standard deviations are less than 3.59%.It shows that the method is accurate，rapid and can effectively remove interference.

Boschniakiarossica；trace elements；second speciation；analysis

R917

A

1004－4353（2012）01－0075－03

2011－11－25

姚艳红（1965—），女，高级实验师，研究方向为微量元素的形态分析.