中藥材桔梗中常量元素和微量元素含量分析

　　摘要：為比較不同桔梗品種間各種元素含量的差別，以期更好地對(duì)桔梗進(jìn)行開發(fā)利用，以硝酸作消解劑進(jìn)行微波消解，分別用原子吸收光譜法和電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定桔梗中的K、Ca、Na、Mg等4種常量元素以及Cu、Zn、Mn、Fe、Ni、Co、Cr、Cd、Pb、V、Sn等11種微量元素含量，對(duì)不同生長(zhǎng)年限和不同品種的桔梗中的常量元素和微量元素進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明，隨著生長(zhǎng)年限的增加K元素逐漸減少，Ca元素逐漸增加，Na元素先增加后減少，Mg元素第3年明顯增加。對(duì)于微量元素，cu含量隨著年限增加不斷減少；Fe、Co、Cr、Pb、V含量隨著年限增加逐漸增加；sn含量先增加后減少；其余5種元素均呈現(xiàn)出先減少后增加的變化規(guī)律。將2年生粉花桔梗與紫花桔梗進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，所有15種元素中除Cd含量?jī)烧呦嗨仆猓�均是粉花桔梗中含量較高。
　　關(guān)鍵詞：桔梗；微波消解；電感耦合；離子體發(fā)射光譜法；微量元素
　　中圖分類號(hào)：S567.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：cjasl7010027
　　0引言
　　桔梗（Platycodon grandiflorum）為桔梗科桔梗屬植物，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，在中國(guó)的東北地區(qū)及日本、韓國(guó)等東亞國(guó)家都常用桔梗制作泡菜。在傳統(tǒng)的桔梗產(chǎn)區(qū)，桔梗的幼嫩莖葉可以作為山野菜食用，桔梗的根是一種常用中藥，由于近年來桔梗越來越多的藥用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值被發(fā)現(xiàn)，野生資源已不能滿足需要，各地開始進(jìn)行人工種植，近年來針對(duì)桔梗新品種的選育研究較多。桔梗的藥理作用以及多糖、氨基酸等m成分分析也有相關(guān)研究，而對(duì)桔梗無機(jī)成分的研究目前尚少。文獻(xiàn)報(bào)道，同一藥材隨著產(chǎn)地的變化，微量元素含量差異十分明顯，本研究對(duì)不同品種、不同生長(zhǎng)年限的桔梗中常量元素和微量元素進(jìn)行分析，旨在找到桔梗中各元素隨著生長(zhǎng)年限的變化規(guī)律和品種差異，為桔梗的化學(xué)成分研究和進(jìn)一步開發(fā)增添新的資料。
　　1材料與方法
　　1.1材料
　　桔梗采集于泰安市農(nóng)科院院內(nèi)試驗(yàn)基地，分別為1～3年生粉花桔梗和2年生紫花桔梗。洗凈，烘干，粉碎過60目篩，備用。
　　1.2儀器
　　電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多MS204S）；微波消解儀（德國(guó)MSW-4）；原子吸收光譜儀（德國(guó)耶拿ZEEnit700）；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)NexlON350X）；超純水器（美國(guó)Milli-Q Advantage AIO）。
　　1.3試劑
　　硝酸（優(yōu)級(jí)純，北京化學(xué)試劑研究所）；超純水（電阻率≥118.2MQ·cm）；K、Ca、Na、Mg標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）；Cu、Zn、Mn、Fe、Ni、Co、Cr、Cd、Pb、V、Sn等的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心）。
　　1.4試驗(yàn)方法
　　1.4.1樣品前處理 準(zhǔn)確稱取桔梗樣品粉末0.5000g（精確到0.0001g），置于消解罐中，加5mL濃HNO₃，設(shè)定消解程序（表1）進(jìn)行微波消解，消解液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶，超純水洗滌并定容，搖勻，備用。同法制備不含樣品的空白溶液。
　　1.4.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 按表2中的濃度梯度分別配制元素鉀、鈣、鈉、鎂的標(biāo)準(zhǔn)溶液，2%HN03定容。準(zhǔn)確量取微量元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1、2、3、4、5mL，置于100mL容量瓶，配成一系列梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，2%HNO₃定容，搖勻，備用。
　　1.4.3上機(jī)測(cè)試 儀器工作參數(shù)見表3～4。用原子吸收光譜儀測(cè)試常量元素標(biāo)準(zhǔn)液和樣品溶液，用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)試微量元素混合標(biāo)準(zhǔn)液和樣品溶液，分別得出樣品中常量元素和微量元素含量。
　　1.5數(shù)據(jù)分析
　　數(shù)據(jù)整理和圖表制作均采用Excel 2007軟件。
　　2結(jié)果與分析
　　2.1標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)試結(jié)果
　　常量元素標(biāo)準(zhǔn)溶液中各元素線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表5，微量元素混合液標(biāo)準(zhǔn)溶液中各元素線性方程及相關(guān)系數(shù)見表6。數(shù)據(jù)顯示，各元素在線性范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好，可以對(duì)樣品中各元素含量進(jìn)行定量分析。
　　2.2樣品測(cè)定結(jié)果
　　由表7可以看出，粉花桔梗中4種常量元素隨著生長(zhǎng)年限的增加表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。其中，K元素隨著生長(zhǎng)年限的增加含量逐漸降低，1年生含量最高為30.32g/kg，3年生最低為13.42g/kg；Ca元素隨著生長(zhǎng)年限的增加含量逐漸升高，3年生含量最高為3.83g/kg；Na元素隨著生長(zhǎng)年限增加含量先升高后降低，2年生含量達(dá)到7.46g/kg；Mg元素3年生含量最高為4.88g/kg，1年生和2年生含量差別不大。2年生的粉花桔梗中4種元素含量明顯高于2年生的紫花桔梗。
　　由表8可以看出，粉花桔梗中各元素含量隨著種植年限的增加呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律，Cu含量隨著年限增加不斷減少；Fe、Co、Cr、Pb、V含量隨著年限增加逐漸增加；Sn含量先增加后減少；其余4種元素均呈現(xiàn)出先減少后增加的變化規(guī)律。2種桔梗的2年生植株比較發(fā)現(xiàn)，11種元素除Cd含量?jī)烧呦嗨仆�，均是粉花桔梗中含量較高。
　　3結(jié)論
　　分析結(jié)果表明，粉花桔梗中隨著生長(zhǎng)年限的增加K元素逐漸減少，Ca元素逐漸增加，Na元素先增加后減少，Mg元素第3年明顯增加。對(duì)于微量元素，Cu含量隨著年限增加不斷減少；Fe、Co、Cr、Pb、V含量隨著年限增加逐漸增加；Sn含量先增加后減少；其余5種元素均呈現(xiàn)出先減少后增加的變化規(guī)律。對(duì)比2種2年生桔梗植株發(fā)現(xiàn)，11種元素除Cd含量?jī)烧呦嗨仆�，均是粉花桔梗中含量較高。
　　不同生長(zhǎng)年限、不同品種的桔梗中各元素含量變化規(guī)律不一致，新選育的粉花桔梗各元素含量均高于常規(guī)紫花品種。由此得出結(jié)論，就常量元素和微量元素含量而言，粉花桔梗明顯優(yōu)于紫花桔梗，可作為新品種進(jìn)一步推廣和加工利用。
　　4討論
　　中藥材的藥效與其所含微量元素的種類和含量有著密切的關(guān)系，應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)定方法，綜合的分析中藥材中的微量元素含量對(duì)指導(dǎo)中藥材的合理利用和開發(fā)具有重要意義。藥材品種、生長(zhǎng)環(huán)境以及生長(zhǎng)年限等都會(huì)對(duì)藥材的微量元素含量產(chǎn)生影響。田柱萍等綜合論述近年來國(guó)內(nèi)外的研究，著重概述了微量元素Fe、Mn和Zn與中藥材藥效的關(guān)系，認(rèn)為微量元素與中藥材的產(chǎn)地、藥用部位及采收時(shí)間有著重要的關(guān)聯(lián)。魏久寧等研究認(rèn)為不同種類的中藥材以及同類藥材不同地區(qū)的藥材所含的微量元素存在差異，這與藥材的生長(zhǎng)環(huán)境有密切的關(guān)系。
　　不同生長(zhǎng)環(huán)境桔梗所含的元素也會(huì)有不同，金星華等通過研究野生桔梗和種植桔梗時(shí)發(fā)現(xiàn)，野生桔梗中微量元素總量明顯高于種植的，但有害元素鉛、砷和鎘的含量野生桔梗低于種植的。李松等的研究已證實(shí)人工施肥的種類、用量能夠影響桔梗對(duì)各種元素的吸收。不同生育期的桔梗對(duì)大量元素的積累呈現(xiàn)不同的規(guī)律，研究還認(rèn)為不同生育年限桔梗對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收也會(huì)有所不同，在不同環(huán)境下生長(zhǎng)的桔梗對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收會(huì)有所不同。通過測(cè)定不同生長(zhǎng)年限桔梗元素含量，筆者發(fā)現(xiàn)不同元素含量隨著生長(zhǎng)年限的增加呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律。對(duì)于常量元素，隨著生長(zhǎng)年限的增加K元素逐漸減少，Ca元素逐漸增加，Na元素先增加后減少，Mg元素第3年明顯增加。對(duì)于微量元素來說，Cu含量隨著年限增加不斷減少，其余多種元素均呈現(xiàn)出不同變化規(guī)律。這些可能與氣候條件、土壤地力、施肥種類和用量等存在一定的關(guān)系。
　　通過對(duì)自選桔梗新品系粉花桔梗的常量和微量元素的含量分析，以及對(duì)粉花桔梗和紫花桔梗的對(duì)比分析，明確了桔梗了各種元素的變化規(guī)律，對(duì)桔梗的產(chǎn)品開發(fā)和推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。針對(duì)粉花桔梗新品種的相關(guān)研究還有待于進(jìn)一步深入，后續(xù)加強(qiáng)對(duì)粉花桔梗配套栽培技術(shù)以及藥效成分和其他營(yíng)養(yǎng)成分的研究，為桔梗新品種的推廣打下基礎(chǔ)。

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