不同产地大叶三七中微量元素含量的测定

刘明地，宋萍，王博

（1.青海民族大学化学化工学院,青海西宁 810007；2.青海民族大学生态环境与资源学院,青海西宁 810007）

大叶三七，为五加科人参属植物珠子参的根茎，别名竹节参、竹节三七、扣子七、钮子七，学名Panax pseudo-ginseng Wall.var.japonicus(C.A.Mey)Hoo et Tseng。我国境内分布甚广，多生于海拔1 200～4 000 m阴坡林下。性温，味苦、甘，有清热解毒、顺气健胃、止血滋补、舒经活络、消肿止痛等功效，用于跌打损伤、腰腿疼痛、月经不调、呕血、便血及虚劳咳嗽等症[1]。据文献报道大叶三七的主要化学成分为三萜皂苷类成分[2-5]，此外，还含有挥发油、多糖、微量元素、氨基酸及蛋白质等成分[6-10]。现代医学研究提示中草药的药理活性表现为其体内多种组分的协同效应，微量元素在人体的新陈代谢、生长发育、疾病的发生和发展过程中起着重要的作用。因此对中药材中的微量元素进行研究,对揭示中药材治病救人的机理具有重要意义。我们通过采集13个不同产地大叶三七，采用微波消解联合火焰原子吸收光谱法测定了不同产地大叶三七中K、Ca、Pb、Ni、Zn、Sr、Hg、Fe、Mn、Cr、Cu、Cd等12种微量元素的含量，以更深入地了解大叶三七的药用价值，同时可以为其质量评价以及资源的合理开发利用提供参考。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

多通量密闭微波化学工作站(JUPITERA)；高纯水系统(ELGA PULSE-Analytic)；原子吸收分光光度计(TAS-990-SUPER)；电子天平(QUINTIX224-ICN)；高速万能植物粉碎机(XFB-400)；真空干燥箱(DZF-6090)。

1.1.2 试剂

多元素标准液；硝酸（优级纯）；双氧水（优级纯）。

1.2 试验样品

实验过程采集了13个不同产地的大叶三七根茎阴干备用。详细产地分布情况见表1。

表1 大叶三七样品的详细产地

1.3 试验方法

1.3.1 样品预处理

将采集到的不同产地的大叶三七阴干根茎先用自来水清洗3次，再用超纯水洗涤3次。清洗后的药材在超净工作台中沥干2 h，然后转移进真空干燥箱中于50℃恒温干燥至恒重，取出在高速万能植物粉碎机上粉碎，过100目筛，装入自封袋贴标签置于干燥器中备用。

1.3.2 微波消解

分别称取13个不同产地大叶三七粉末0.5 g，置于消解罐中，每个消解罐依次加入10 mL HNO3，2 mL H2O2。将消解罐放入多通量密闭微波化学工作站中在表2的消解条件下消解。冷却后将消解罐中溶液转移至50 mL容量瓶中用超纯水定容备用。

表2 大叶三七的消解条件

1.3.3 标准曲线的绘制

分别用移液枪移取0.1 mg/mL的各元素标准液0、1、2、3、4、5 mL，超纯水稀释定容于50 mL的容量瓶中备用。将配制好的各元素的系列标准溶液由低到高浓度导入原子吸收分光光度计中测定其吸光度，平行测3次取平均值，分别绘制出各元素的标准曲线，见表3。

表3 各元素标准曲线及相关系数

1.3.4 样品溶液中微量元素含量的测定

将各样品溶液导入原子吸收分光光度计中，测各样品溶液的吸光度，每个样品溶液平行测3次，求平均值，扣除空白实验值，计算得13个不同产地大叶三七中12种微量元素的含量见表4。

表4 不同产地大叶三七中12种微量元素含量测定结果/μg·g-1

2 结果分析与讨论

测定结果显示：甘肃六盘山、湖北神农架的大叶三七中K的含量最多，湖北神农架产的大叶三七中Ca的含量最多，甘肃麦积山产的大叶三七中Fe的含量最多。陕西太白山产的大叶三七Hg的含量最少，而湖北神农架产的大叶三七的Hg含量最多。云南迪庆产的大叶三七中Pb的含量最多，陕西汉中、四川、甘肃六盘山等地的大叶三七中基本检测不到Pb。整体来看：大叶三七中K、Fe、Ca的含量较大，其中K的含量最大；Cr、Hg、Mn、Zn等含量亦较多，其中Hg是重金属元素在植物体中的含量较多的，可能和各产地土壤中Hg的含量过高，大叶三七在生长的过程中无形地起到了对Hg的富集作用有关；Ni、Pb的含量较少，说明各产地土壤中Ni、Pb的含量较少，产地自然环境优良，污染小等；Sr、Cu、Cd的含量最少，在原子吸收火焰光谱测定法中基本检测不到。大叶三七中13中微量元素的含量因产地不同而各异，这可能与大叶三七产地的土壤、水质等自然环境有较大的相关性。

人体内必需的微量元素有8种，本实验测得了大叶三七中Fe、Cu、Zn、Cr的含量，这些人体必需的微量元素在人体中含量少，但与人体的代谢、生殖发育、遗传、免疫及神经活动等生理过程密切相关[11]。比如：微量元素Fe在体内参与氧的贮存和运输，是组成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶、过氧化酶的成分，在组织呼吸、生物氧化过程中起重要作用，缺Fe可引起能量代谢障碍，导致脑血管疾病；微量元素Zn与体内多种酶的活性相关，参与体内DNA代谢，RNA代谢，糖脂类代谢等，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。Ca是人体含量最丰富的元素之一，Ca的摄入量不足可导致血钙降低，会引发一系列的病理反应，大叶三七中高含量的Ca有利于补充人体对Ca的摄入量；大叶三七中K含量高也符合人体细胞内微环境的生理需求；比例适宜的Zn和Cu含量有利于预防冠心病；丰富的Mn可减少高血压、冠心病及肿瘤的发病率。这些都与大叶三七能清热解毒、顺气健胃、止血滋补等功能相一致。

随着现代工业和农业的不断发展，土壤中重金属元素也在不断地攀升，而植物在生长过程中从生长地的土壤中获取、富集重金属元素，这些元素在过量情况下有较大的生物毒性，并可通过食物链进入人体参与代谢、并对人体健康带来威胁，因而本实验也关注到Cd、Hg、Pb、Ni等在大叶三七中的含量。

3 结语

现代医学研究已证明，微量元素与人体健康息息相关，它们的摄入不足或过剩都会不同程度地引起人体生理的异常或疾病。中药材是一个集合体，一味中药材中既含有大量的有机化合物又含有一定量的人体所需的微量元素，而中药的药效正是其所含物质之间相互协同，相互抑制，从而达到治疗的目的[12]。因此，在药物质量评价及药理作用研究过程中都有必要引进微量元素含量的多少作为药物质量评价和其药理作用研究的一项指标。本文测定了13个不同产地大叶三七中12中微量元素的含量，对中药材大叶三七的大规模种植选址和开发利用提供参考。