肿节风（中药材）中稀土元素含量分析

黄少军马留辉孟嗣杰周媛

（1.广西农业职业技术大学，广西 南宁 530007；2.四川蓝城检测技术有限公司，四川 成都 610213）

肿节风又名观音茶、接骨木、九节风等，为金粟兰科植物草珊瑚［（Thunb.）Nakai］的干燥全草，具有清热凉血，活血消斑，祛风通络的功效，主要用于血热发斑发疹，风湿痹痛，跌打损伤等症。肿节风主要分布于我国广西、云南、贵州、江西等长江以南地区，是岭南地区一种特色的全草类中草药。现代药理研究表明，肿节风主要有抗菌消炎、抗肿瘤、抗癌、抑制血小板降低、平喘、祛痰作用等多种药理作用，在少数民族的药方中，肿节风也是一种很好的药食同源中草药。相关研究发现，肿节风及其提取物药理作用广泛、药效确切，并且具有良好的安全性，是肿节风注射液、草珊瑚含片、草珊瑚抗肿瘤针剂等数十种中药制剂的主要原材料，也是草珊瑚口香糖、草珊瑚袋泡茶、草珊瑚牙膏、草珊瑚洗面奶等相关食品、化妆品的主要成分。因此肿节风是一种值得深入开发利用的中药材，在医药、食品、保健品等领域具有广阔的开发前景。

目前关于肿节风有效成分的研究大部分均集中在香豆素类、黄酮类、倍半萜类、有机酸类以及多糖类等有机化合物，关于肿节风中稀土元素的研究还未见报道。而相关研究表明，稀土元素作为无机元素的一员，不但能够提高药材的产量和品质，而且药材中所含的稀土元素与其药效的发挥有密切的关系，能够提高中草药的疗效，因此对中药材所含无机元素的研究越来越受到人们的重视。本文采用电感耦合等离子体质谱法对肿节风药材中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 等16种稀土元素进行检测和定量分析，并对测定结果进行多元统计分析，以期为肿节风药材的深度开发提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

NexION 350型电感耦合等离子体质谱仪（美国PerkinElmer公司）；DHG-9246A型电热恒温干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；KQ-500DE型数控超声清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Dura24FV型超纯水机［泽拉布仪器科技（上海）有限公司］；微波消解仪（上海屹尧仪器科技发展有限公司）；ME104E /02型分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）等。

各稀土元素的标准溶液购自于美国Inorganic Ventures公司；硝酸购自于德国默克公司，优级纯；水为超纯水等。

1.2 试验材料

肿节风药材购自广西玉林中药材专业市场，共10批（Y1~Y10）。经广西农业职业技术大学药学系鉴定为金栗兰科植物草珊瑚。样品经超纯水冲洗干净后，于50℃下烘干后备用。

1.3 试验方法

1.3.1 供试品的制备

样品烘干后，粉碎过100 目筛备用。称取0.3 g（精确到0.001 g）样品，置于清洗干净的微波消解罐中，加入硝酸8 mL，混匀，置于100℃的赶酸仪上预消至无浓厚的棕色气体。然后放入微波消解仪中，根据全草类中药材的特点以及预实验，采取以下消解条件：第一步在80℃下，消解3 min，压力保持在5 atm；第二步爬升至120℃，消解3 min，压力保持在10 atm；第三步爬升至150℃，消解3 min，压力保持在15 atm；第四步在180℃下，消解3 min，压力保持在20 atm；第五步爬升至190℃，消解18 min，压力保持在25 atm。消解完毕后，取出微波消解罐，置于150℃赶酸仪上，赶酸至0.5 mL左右，冷却至室温，转移到10 mL容量瓶，用少量2%稀硝酸洗涤消解罐，洗涤液合并于容量瓶中，最后定容至刻度、摇匀，即得供试品溶液。

1.3.2 ICP-MS 工作条件

经过优化的ICP-MS工作条件：等离子体射频功率：1200W；雾化器流量、等离子体流量、辅助气流量分别为0.88 L/min、0.88 L/min、1.20 L/min；偏转板电压-12.0 V。

1.3.3 标准品溶液的配置

取 Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu标准溶液适量，加2% 硝酸稀释配置成含各个元素 1 μg/L、2 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L 的 混 合 标 准 溶 液， 以20 μg/L的Rh溶液作为内标元素，4℃贮存备用。

1.3.4 线性关系的考察

取上述标准品溶液，在仪器的工作条件下，进行线性关系的测定。以质量浓度与内标元素的比值为横坐标（X），吸光度值为纵坐标（Y），绘制标准曲线，并参考李蓉蓉的方法测定检出限和定量限，得到各个稀土元素线性回归方程、相关系数、检测限、定量限，具体结果见表1。由表1可知，各元素的标准曲线线性关系良好，r均大于0.999。

表1 元素线性关系考察结果

1.3.5 精密度试验

吸取同一混合标准品溶液，按照“1.3.2”项下的仪器工作条件，分别连续进样6次，测定16个稀土元素的响应信号值，计算其RSD值。结果表明RSD均小于3.0 %，说明仪器精密度良好。

1.3.6 重复性试验

取同一肿节风样品，按照“1.3.1”项下的方法制备供试品溶液，然后按照“1.3.2”项的条件进行测定，计算各个稀土元素的含量，并计算RSD值，平行操作6次。结果表明各个元素的RSD值均小于5.0 %，表明本方法重复性良好，可以满足检测要求。

1.3.7 稳定性试验

称取肿节风样品，按照“1.3.1”项下的方法制备供试液 ，分别于0 h、2 h、4h、8 h、16 h、24 h进行测定，计算样品各个稀土元素的含量，得出其RSD值均小于4.0%，表明供试品溶液在24 h内稳定性良好。

1.3.8 加样回收率

取已测定的肿节风样品，加入混合对照品溶液，然后制备供试品溶液，用ICP-MS测定各个元素的含量，计算其回收率。结果表明，各个稀土元素的加样回收率均在88.6%~115.3%之间，RSD均小于5.0%，表明该方法准确性良好。

1.4 数据处理

数据统计和相关性分析、绘图等采用Microsoft Excel 2019、SPSS 21.7和Origin 2018软件完成。

2 结果与分析

2.1 肿节风稀土元素含量测定结果

取各个批次的肿节风样品，按照“1.3.1”项下的方法对样品处理后，按照“1.3.2”项下的测定条件测定样品中16 种稀土元素的含量，每个样品数据读取3次，取其平均值，具体结果见表2和图1。

由表2可知，在测定的16种稀土元素中，Ce元素的平均含量最高，达到了3.1366 mg/kg；其次是La元素和Nd元素，平均含量分别达到了1.2956 mg /kg和1.0178 mg /kg；其余元素的含量均低于1.0 mg /kg，其中Y＞Sc＞Pr＞Sm＞Gd＞Dy元素的平均含量在0.1~1.0 mg /kg之间，Er＞Eu＞Yb＞Tb＞Ho元素相对较少，平均含量在0.02~0.07 mg /kg之间，Tm＞Lu元素含量极低，平均含量低于0.01 mg /kg。

表2 肿节风药材中稀土元素的测定结果 单位：mg/kg

如图1所示，肿节风中稀土元素含量符合Oddo-Harkins定律（偶数规则），即偶原子序数元素的含量要大于奇原子序数元素的含量，且不同批次样品之间的稀土元素含量分布具有一定的相似性。这一共性有望用于区分肿节风药材与其它药材，为溯源和鉴别肿节风提供一定的参考。

图1 肿节风药材中稀土元素含量分布特征

2.2 稀土总量、轻稀土和重稀土元素的分布情况

从稀土总量、轻稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu） 和重稀土元素（ Sc、Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu） 的角度进行含量分析，结果见图2。由图2可知，肿节风药材中稀土元素总含量介于3.2265~11.1057 mg/kg之间，平均含量为7.4146 mg/kg；轻稀土元素含量介于2.5413~8.9199 mg/kg之间，平均含量为5.9823 mg/kg；重稀土元素含量介于0.6852~2.2774 mg/kg之间，平均含量为1.4323 mg/kg。且药材中稀土元素组成存在明显规律性，即轻稀土元素的含量远高于重稀土元素的含量。

图2 稀土总量、轻稀土和重稀土的分布情况

2.3 肿节风药材稀土元素含量的相关性

根据测定结果，对肿节风药材中的 16 种稀土元 素（Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu）进行相关性分析，具体结果见表3。由表3可知，只有Sc元素与其他元素相关性不强，其余元素之间基本均存在着极显著正相关。这进一步说明了肿节风药材对稀土元素的吸收积累过程可能有很好的协同作用。

表3 稀土元素相关分析

3 讨论与结论

现代研究表明，无机元素与中药材内在品质存在着密切的联系，一些稀土元素，作为无机元素对中药材药效的发挥也具有重要作用。因此本实验建立了采用微波消解法前处理样品，ICPMS测定肿节风中Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu 等 16种稀土元素的方法。结果表明，各个元素的标准曲线线性良好，r均大于 0.999，加样回收率均在88.6%~115.3 %之间，RSD均小于5.0 %，表明该方法可同时用于测定肿节风药材中16种稀土元素。

同时，本实验测定了肿节风主要交易市场—玉林药市不同商家11个批次肿节风药材中的稀土元素含量，并对测定结果进行了分析。结果表明肿节风药材中不同稀土元素含量差异较大，以Ce平均含量最高，达到了3.1366 mg/kg，Lu平均含量最低，仅有0.0053 mg/kg。从稀土元素整体分布上来看，肿节风中稀土元素含量分布都遵循Oddo-Harkins规律，不同批次样品稀土元素含量分布模式也极为相似，这与太子参的研究结果相同。从轻稀土元素、重稀土元素分布上可知，肿节风中轻稀土元素含量显著高于重稀土元素含量，并且轻稀土元素中La和Ca元素含量最高，说明肿节风植株中轻稀土元素比重稀土元素更易于富集，这与和玉凤等、陆秋艳等的研究结果一致，也符合植物对轻稀土元素具有分馏富集作用这一普遍观点。

本实验建立了采用微波、电感耦合等离子体质谱法同时测定肿节风药材中16种稀土元素含量的方法。测定了不同批次肿节风药材的无机元素含量，并对测定结果进行了多元分析，从而为肿节风的质量控制和药理研究提供一定基础资料和科学依据。