ICP_OES法测定青海栽培党参中的矿质元素_曹蕾

第40卷第7期2012年4月广州化工

GuangzhouChemicalIndustryVol．40No．7April．2012

ICP－OES法测定青海栽培党参中的矿质元素*

曹

蕾，魏永生，古元梓，郑敏燕

咸阳712000）

（咸阳师范学院化学与化工学院，陕西

摘

要：采用HNO3/H2O2微波消解制样，利用全谱直读电感耦合等离子原子发射光谱法，分析测定了青海栽培党参中的矿质

P、S、Mg、Ca、Na的质量分数分别为0．77%、0．39%、0．26%、0．20%、0．18%和0．03%；微量元素元素。共检出16种，其中常量元素K、

Fe、Zn、Cu、Si、Mn、B、Sr、Al的含量分别为9．94、1．44、0．75、15．8、0．77、0．84、2．36、52．5mg/100g。

关键词：党参；微波消解；矿质元素；ICP－OES

中图分类号：TQ041+．7文献标识码：A

文章编号：1001－9677（2012）07－0133－03

DeterminationofMineralElementsofCodonopsispilosula（Franch．）Nannf．

PlantedinQinghaibyICP－OES*

CAOLei，WEIYong－sheng，GUYuan－zi，ZHENGMin－yan

（SchoolofChemistryandChemicalEngineering，XianyangNormalUniversity，ShaanxiXianyang712000，China）Abstract：BymicrowavedigestionprocedurewithHNO3/H2O2topreparesamples，mineralelementsofCodonopsispilosula（Franch．）Nannf．plantedinQinghaiwereanalyzedbyinductivelycoupledplasmaopticalemissionspectrometer（ICP－OES）．Theresultsshowedtherewere16mineralelementsinit．Themassfractionsofsomemacroelements，K，P，S，Mg，CaandNawere0．77%，0．39%，0．26%，0．20%，0．18%and0．03%，respectively．Thecontentsofmi-B，SrandAlwere49．94，1．44，0．75，15．8，0．77，0．84，2．36and52．5mg/100g，croelements，Fe，Zn，Cu，Si，Mn，respectively．

Keywords：Codonopsispilosula（Franch．）Nannf．；microwavedecomposition；mineralelement；ICP－OES

多年生蔓生草本植物党参为中医常用的传统补益药，在我国北方地区分布广泛，多有种植。党参属植物有数十种，据2010《中华人民共和国药典》，版作为中药材的党参主要为桔梗科植物党参、素花党参或川党参的干燥根。中医认为，党参健脾益

养血生津。用于脾肺气虚，食少倦怠，咳嗽虚喘，气血不足，肺，

［1］

面色萎黄，心悸气短，津伤口渴，内热消渴等症。现代研究表明，党参含甾醇类、三萜类、皂甙及微量生物碱、多糖类、挥发油、维生素类，氨基酸类以及微量元素等成分；党参对神经系统有兴

［2］

奋作用，能增强机体抵抗力，调节胃肠运动，增强造血功能等。

药材中矿质元素的组成也是其一项重要的基础数据。关于

有文献采用电感耦合等离子体原子发党参中矿质元素的研究，

射光谱法（ICP－AES）和原子荧光法（AFS）测定了不同产地党参

Sn、Pb、Hg、As等重金属元素［3］；采用电感耦合等离子体中的Cd、

Mn、Fe等多种微量质谱（ICP－MS）法测定了党参药材中的Al、

［4］［5］

元素；采用火焰原子吸收光谱法测定了陕西凤县栽培党参、

［6］［7］

Zn、Ca、K、Cu等多种宏新疆党参以及山西潞党参中的Fe、

量和微量元素；也有文献对川党参中的元素含量特征及影响因

［8］

素进行了分析。未见对青藏高原地区种植党参矿质元素组成研究的相关报道。在当前天然产物矿质元素分析领域，有两项

一个是具有高效、节能、快速、污染少和分解完全技术备受关注，

［9］

等优点的HNO3/H2O2湿法微波消解技术制样技术，另一个是

*

线性范围宽、结果可靠、可快速同时分析数十种具有精密度高、

元素的全谱直读电感耦合等离子体原子发射光谱技术（ICP－OES）［10－11］。本文拟采用微波消解－ICP－OES分析法对青海产人工栽培党参中的矿质元素进行全面详细的测定与分析，可为党参的应用研究提供参考。

11．1

材料与方法材料与试剂

人工栽培党参三批，产自青海省海东地区，经青海师范大学生命与地理科学学院植物学教授李建民鉴定为党参Codonopsispilosula（Franch．）Nannf．，自然阴干半年，食品粉碎机粉碎后备用。

双氧水（质量分数30%）、浓硝酸均为国产分析纯；自制电阻率≥18MΩ·cm超纯水；≥99．999%高纯氩气；待测元素标准储备液：单元素标准溶液，钾（1．000mg/mL，介质H2O）、磷（1．000mg/mL，介质H2O）、硫（1．000mg/mL，介质H2O）、镁（1．000mg/mL，介质体积分数5%HCl）、钙（1．000mg/mL，介质体积分数5%HCl）、钠（1．000mg/mL，介质H2O）、硅（0．500mg/mL，介质质量分数0．5%Na2CO3），济南众标科技有限公司；铝、铁、锶、锌、硼、锰、铜、钡、钛等多元素标准溶液（质量浓度：100μg/mL，介质：2．5mol/LHNO3），国家有色金属及电子

基金项目：咸阳师范学院科研基金项目（No．09XSYK208）。

作者简介：曹蕾（1982－），女，助理工程师，硕士，主要从事天然产物化学研究。

134

材料分析测试中心。

广州化工2012年4月

1．7标准工作曲线

1．2仪器与设备

ICP715－ES全谱直读电感耦合等离子原子发射光谱仪，美

CP225D电子天国VARIAN公司；arium611UV超纯水制备仪、

德国Sartorius公司；Finnpipette移液器，美国Thermo（上海）仪平，

MDS－6微波制样系统板，器有限公司；ECH－1电子控温加热、

上海新仪微波化学科技公司。

1．3仪器工作条件

采用两点外标定量法，对每个待测元素都配制两个质量浓度的标准溶液。由于所购买的各元素标准贮备液的溶剂介质不同，任意混合有可能引发沉淀反应，另外也要尽可能地减少操作步骤，因此我们将不会发生化学反应的储备液混合在一起制成混合标准溶液，一共配制了4种标准混合溶液，每种配制2个质

其中标液A、标液B用于标定第一组待测元素，标液C、量浓度，

D用于标定第二组待测元素，详见表1。

表1

Table1

编号标液A标液B标液C标液D

标定元素K、P、S、Mg、Ca

SiAl、Na、FeSr、Zn、B、Mn、Cu、Ba、Ti

ICPExpertTMII中文操作软件；垂直炬管，射频RF频率

40．68MHz，发射功率1．00kW，观察高度10mm；雾化气压力200kPa，辅助气流量1．5L/min，等离子气流量15．0L/min；进样时蠕动泵速15rpm，一次读数时间5s，仪器稳定延时15s，读数次数3次，快泵（50rpm）进样延时30s，快泵清洗10s。

标准工作溶液

Standardsolutions

质量浓度1/（mg/L）

2110．025

质量浓度2/（mg/L）

10550．25

1．4样品微波消解方法

分别取党参样品约0．5g两份，精密称定（总质量1．0156g），分别放入两个聚四氟乙烯消解罐中；各加入浓硝酸5mL、双氧水1mL，混匀，置于120℃电热板上预处理20min；冷却后补加双氧水1mL、硝酸2mL，加盖，将消解罐置于微波消解仪中进行消

3min；②压力0．功率400W，解。消解程序为：①压力0．4MPa，

8MPa，2min；③压力1．3MPa，4min；④功率600W，功率600W，

6min。消解完毕后，压力1．8MPa，功率600W，用冷水浴冷却消

解罐至常温、常压，开罐后将聚四氟乙烯消解罐再次放到120℃电热板上，至无黄烟冒出；若溶液清澈透明无任何杂质，说明消解完全；用超纯水洗至聚丙烯容量瓶中，合并两份样品，定容50mL用于ICP测定。同法制备试剂空白。

2

2．1

结果与分析

党参中的矿质元素

按1．5节所述方法对党参样品进行69种元素分析并鉴定

P、S、Mg、Ca、Si、Al、后，通过ICP－OES法鉴定出党参中含有K、

Na、Fe、Sr、Zn、B、Mn、Cu、Ba、Ti等16种矿质元素。

2．2待定量元素的分析线和检出限

1．5党参中矿质元素的鉴定与定量分析

首先应用ICP－OES法对党参中所含的常量、微量元素进行

一次全面的分析鉴定，以确定采用该法能检测出党参中含有哪

TM

些矿质元素。在VARIANICPExpertII系统操作软件中，有一个能够同时分析测定69种元素的半定量程序SemiQuantWork-sheet715。应用该程序对样品进行测定，可得各元素相应原子发射光谱图，同时可读出谱线强度以及信背比等数据。通过分析原子发射光谱图以及相关数据，可以直观地确定党参中是否含有该元素。对于确认存在的元素，再进一步选择合适浓度的标

以制备试剂空白为参比，两点外标法定量。准溶液、

在定量分析时，由于党参中所含矿质元素的量差别很大，所以先根据预分析结果，将党参中确认存在的待定量元素分为两组进行测定。第一组，将制备好的样品试液稀释10倍后、定量Si、Ca、K、Mg、P、S等6种元素；第二组直接用制备好的样品试液

Na、Fe、Sr、Zn、B、Mn、Cu、Ba、Ti等10种元素。测定Al、

Na、S、P、K、Si、表2实验结果显示，采用ICP－OES分析时，

Ca等元素的检出限较高，Al、Fe、Sr、Zn、B、Mn、Cu、Ba、Ti而Mg、的检出限很低。

表2ICP－OES法测定元素的分析线和检出限

Table2AnalyticallinesanddetectivelimitsofICP－OES

元素KSCaAlFeZnMnBaPMgSiNaSrBCuTi

分析线/nm766．491181．972396．847396．152238．204206．200257．610455．403213．618279．553251．611589．592407．771249．678327．395336．122

检出限/（mg/L）

0．401．690．160．0240．0880．0510．00250．00240．470．0280．230．140．00340．0510．00490．0062

1．6定量元素的分析线与检出限

采用ICP－OES法测定时，对每个元素都可以选择多条特征

TM

分析谱线。在ICPExpertII系统操作软件中对每一条谱线的

可以通过系统强度及其潜在干扰等情况都有直观的图示分析，

软件、综合考虑党参试液中其它共存元素是否产生干扰来进行选择；另外，通过预先分析，系统软件可以对每一个元素都给出实测的信背比数据以及发射光谱轮廓描记图等参数。根据这些信息，最终能够选择谱线干扰少、灵敏度高、强度大的谱线作为分析线。

在测定检出限时，同法消解制备11个空白试液，按与测样品完全相同的实验条件同法测定，将测定结果的3倍标准偏差作为各元素的检测限。

2．2党参矿质元素定量分析结果

分析测试结果见表3。相对标准偏差RSD测定数据显示，16种矿质元素中，10元素的RSD值在5%以内，5种元素在5%

第40卷第7期曹蕾等：ICP－OES法测定青海栽培党参中的矿质元素135

～7%之间，只有Ti元素的RSD值为10．55%，说明仪器的工作状态稳定，重现性好，所建立分析方法精密度高。测定结果亦显

P、S、Mg、Ca、Na，青海种植党参中含有人体常量元素K、人体示，Zn、Cu，Mn、B，必需微量元素Fe、人体可能必须元素Si、以及具有

潜在毒性元素Al。采用ICP－OES法未检出铅、镉、汞、砷等重金

也未检出铬、硒、钼、镍、钴等元素。属元素，

Table3

元素KPSMgCaSiAlNaFeSrZnBMnCuBaTi

表3党参样品测定结果（平均值±标准偏差）

DeterminingresultsofsamplesofCodonopsispilosula（Franch．）Nannf．（Average±SD）

样品1（n=3）/（mg/kg）7488±1113914±582623±451976±61716±281567±30513．3±7．6316．6±5．798．24±3．2024．88±0．2514．36±1．48．93±0．178．07±0．177．55±0．142．11±0．050．57±0．04

样品2（n=3）/（mg/kg）7938±4733887±42566±842003±171711±251597±71526．8±15．9294．9±4．099．18±2．0923．62±0．1614．26±0．728．40±0．437．68±0．147．50±0．151．99±0．030．55±0．06

样品3（n=3）/（mg/kg）7739±1513943±592610±212066±351834±541572±78533．3±19．4293．1±5．1100．8±3．3322．16±0．1314．53±0．997．80±0．277．18±0．107．47±0．221．88±0．080．49±0．04

平均值/（mg/kg）7722±3213915±482600±552015±441754±691579±57524．5±15．8301．5±12．199．40±2．7723．55±1．1914．39±0．948．38±0．567．65±0．417．51±0．151．99±0．110．54±0．06

RSD（n=9）

/%4．151．232．132．193．913．583．024．012．785．066．546．635．312．055．5910．5

3结论

HNO3/H2O2湿法微波消解党参样品分解完全彻底、溶液清澈透明、快速省时；测定结果显示，所建立的微波消解－ICP－OES分析测定方法精密度高、重现性好、结果可靠。通过利用全谱直读电感耦合等离子体原子发射光谱法对青海种植党参中矿

共检出16种矿质元素，含量由大到小质元素的全面详细分析，

P、S、Mg、Ca、Si、Al、Na、Fe、Sr、Zn、B、Mn、Cu、Ba、Ti。依次为：K、

分析结果可为党参的研究提供基础数据。

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檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵

（上接第129页）

验所配合国家食品药品监督管理局市场抽查样品共98批化妆品进行测定，其中检出23个阳性样本。

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3结论

本方法准确，可靠，灵敏度高，测定结果令人满意，可应用于

化妆品中氧氟沙星、诺氟沙星和环丙沙星的检测，为化妆品评审检验和监督提供了技术支撑。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/biw4.html