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电感耦合等离子体发射光谱法测定土牛膝中13 种微量元素及相关性分析*

2020-09-10李瑞莲王湘波

中国药业 2020年17期
关键词:牛膝谱线微量元素

马 杰,丁 野,方 磊△,李瑞莲,王湘波

(1. 湖南省药品检验研究院,湖南 长沙 410001; 2. 湖南省药品质量评价工程技术中心,湖南 长沙 410001)

土牛膝为苋科植物粗毛牛膝Achyranthes aspera L.的干燥根及根茎[1],主产于湖南、江西、江苏、广东、广西、四川、云南、贵州等地,以野生为主,具有疗伤止痛、补肾强骨、外用消风祛斑的功效,用于治疗咽喉肿痛、高血压、月经不调、闭经、风湿痹痛、腰膝酸痛、跌打损伤、尿路结石、肾炎、扁桃体炎等[2]。东梅止咳颗粒、喉咽清口服液、喉咽清颗粒、复方无花果含片、金乌骨通胶囊等均含有土牛膝药材,其中咽清口服液和喉咽清颗粒为2010 年《湖南省基本医疗保险、工伤保险、生育保险药品》《湖南省新型农村合作医疗的基本药品》纳入品种,并增入2017 年国家医保目录[3]。微量元素是植物生长发育必需的营养元素,在促进作物生长代谢、提高产量品质方面有十分重要的作用。中药的疗效不仅与其活性成分有关,且与微量元素的种类和含量也密切相关[4]。为了考察土牛膝中代表性微量元素的含量,并了解各元素间含量的相关性,本研究中建立了测定10 批湖南产土牛膝中13 种微量元素[铝(Al),硼(B),钡(Ba),铍(Be),铜(Cu),铁(Fe),锂(Li),镁(Mg),锰(Mn),锶(Sr),钛(Ti),钒(V),锌(Zn)]含量的微波消解结合电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

ICPE-9000 型电感耦合等离子体原子发射光谱仪(日本岛津公司);MARS 6 CLASSIC 型微波消解仪(美国培安科技公司);BHW-09C 型控温电加热器(上海博通化学科技有限公司);AE200 型电子分析天平(德国梅特勒-托利多公司,精度为十万分之一)。

1.2 试药

Al,B,Ba,Be,Cu,Fe,Li,Mg,Mn,Sr,Ti,V,Zn 对照品溶液(国家有色金属及电子材料分析测试中心),离子质量浓度均为100 μg/mL;HNO3(优级纯);水为娃哈哈纯净水;10 批土牛膝药材均采自湖南省土牛膝的主产地湖南省永州市,经湖南省药品检验研究院丁野主任中药师鉴定为正品,详见表1。

2 方法与结果

2.1 ICPE-9000 工作条件

氩气气压:465.30 MPa;功率:1.2 kW;等离子体流量:10.00 L/min;辅助气流量:0.60 L/min;载气流量:0.70 L/min;观测方向:Axial;位置:Low;泵速:20 r/min;仪器稳定延时:15 s;溶剂清洗:30 s;样品清洗:90 s;灵敏度模式:宽范围;曝光时间:30 s。

2.2 样品预处理[5 -8]

取样品粗粉约0.5 g,置微波消解罐中,加入8 mL HNO3,加盖密封,静置过夜,放入微波消解炉中消解。消解完毕后,设置赶酸仪的温度为120 ℃,赶酸2~3 h,至溶液剩余2~3 mL,转移至50 mL 容量瓶中,加2%HNO3溶液稀释至刻度,摇匀,作为供试品溶液。同法制备空白样品溶液。

2.3 测定波长选择

各元素分析谱线根据元素的谱线特征、元素间的干扰情况及仪器对该种元素的检测灵敏度确定。选择发射净强度大、信噪比高、背景低、共存元素干扰少、强度匹配的谱线为待测元素的分析谱线。最终,选择分析谱线的 最 优 波 长 为394.403 nm(Al)、182.640 nm(B)、233.527 nm(Ba)、234.861 nm(Be)、327.396 nm(Cu)、239.562 nm(Fe)、610.363 nm(Li)、383.826 nm(Mg)、260.569 nm(Mn)、216.596 nm(Sr)、337.280 nm(Ti)、292.402 nm(V)、206.200 nm(Zn)。

2.4 方法学考察

线性关系考察:按拟订条件依次测定各微量元素的系列质量浓度的对照品溶液,以对照品质量浓度(X)为横坐标、峰强度(Y)为纵坐标进行线性回归,得各元素的回归方程。详见表2。

检测限确定:按拟订条件,取空白样品溶液连续进样11 次测定,以3 倍空白溶液的标准偏差所对应的质量浓度作为仪器的检测限。结果见表2,各元素的检测限均低于2 mg/kg,灵敏度较高,可满足分析要求。

精密度试验:取混合对照品溶液,按拟订工作条件连续进样6 次。结果各微量元素含量的RSD 为0.20%~2.49%( n=6),表明仪器精密度良好。

重复性试验:对同一批(编号5)土牛膝样品,依法制备供试品溶液6 份,分别进样测定。结果各元素含量的RSD 为0.11%~3.86%(n=6),表明方法重复性良好。

加样回收试验:取样品(编号5),依法制备供试品溶液。加入各待测元素(Al,B,Ba,Be,Cu,Fe,Li,Mg,Mn,Sr,Ti,V,Zn)对照品溶液(Al,Fe 100 μg;Mg 1 000 μg;Ba,Be,Cu,Li,Ti,V 1 μg;B,Mn,Sr,Zn 10 μg,均水浴蒸干后取样),按2.2 项下方法消解,依法测定。结果见表2。

2.5 样品含量测定

取10 批样品,粉碎,得粗粉,依法制备供试品溶液。测定Al,Mg,Fe,Mn,Zn 前 将供试品溶液稀释后再进样,以满足线性范围要求。按拟订条件进行测定,结果见表3。有2批未检出Cd 和Ni,其余元素均有不同程度检出。

2.6 元素间相关性分析

采用SPSS 19.0 统计学软件进行相关性分析,因多数变量不服从正态分布,采用Spearman 等级相关系数法。结果见表4。

表3 13 种微量元素含量测定结果(mg/kg,n=3)

表4 13 种微量元素相关性分析

3 讨论

本研究中建立的同时测定土牛膝13 种元素含量的微波消解-ICP-OES 法,能快速、准确地测定土牛膝中13 种微量元素,线性范围广,方法学考察结果均能满足检测要求。

土牛膝中含量较高的为Al,Fe,Mg,Mn,Zn,占13种元素总量的96.24%~98.35%,土牛膝的疗效可能与以上元素相关;其中,Mg 含量最高(699~4 770 mg/kg),占13 种微量元素总量的34.9%~64.2%。

元素含量间有Al-Ba,Al-Mg,Al-Sr,Fe-Sr,Fe-Mg,Cu-Mg,Sr-Mg 等25 对呈显著正相关,表明土牛膝生长过程中,25 对元素吸收积累的协同作用较好;Al-Be,B-Be,Li-Zn 等8 对呈显著负相关,表明土牛膝在生长过程中此8 对元素的吸收积累的拮抗作用较强。

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