作者：張良 李黎 袁瑜 李玉鋒

【摘要】 目的建立利用原子吸收鑒別中藥材貝母的方法。方法利用原子吸收分光光度器和定碳定硫器對10種產地貝母中的16種微量元素進行了測定。結果測定出貝母中16種微量元素的含量，并以測定結果含量為指標，提取特征因子，再利用特征因子作分析。結論此方法可以用于中藥材貝母的鑒別和分析。

【關鍵詞】 貝母 微量元素 聚類分析 鑒別

Abstract:ObjectiveTo establish an identification method for Fritillaria by atomic absorption. MethodsThe atomic absorption spectrophotometry and sulfur&carbon detector were used to determine 16 trace elements in 10 species of Fritillaria origin of determination.ResultsThe contents of 16 trace elements were determined and feature factors were extracted and analyzed.ConclusionThis method can be used for medicines Fritillaria identification and analysis.

Key words:Fritillaria; Trace elements; Cluster analysis; Identification 微量元素在生物體中含量不足萬分之一，但對人體的健康起著重要作用。它們在維持某些維生素的活性，參與激素的生理作用，協助體內某些物質的運輸以及維持核酸的正常代謝等生命活動起著重要作用［1］。中藥材中所含微量元素也日益受到重視，微量元素的測定可為闡明中藥物質基礎、鑒定與改良藥材品種提供基礎數據［2］。 貝母為目前常用中藥，具有清熱潤肺、化痰止咳等功效，主治肺熱燥咳，干咳少痰，咳痰帶血等癥［3］。為了全面評價貝母質量，構建道地性川貝母質量標準，并為品種鑒別提供依據，有必要對其微量元素的含量作系統的測定。本研究選取市售10種不同產地、品種貝母，并對其16種微量元素含量進行測定與分析。有報道表明［4］市場上有不法商人利用硫磺熏的方法使貝母顏色發生變化，以次充好。本研究使用碳硫檢測儀對這10種貝母中硫和碳含量進行了測定，為辨別良品貝母和劣品貝母提供一種方法。

1 器材

1.1 藥材藥材見表1，均購自四川成都荷花池藥材批發市場，并由四川成都西華大學制藥工程系鑒定，均為正品，符合2005版《中國藥典》規定。

1.2 儀器Perkin Elmer AAnalyst700原子吸收分光光度器；Perkin Elmer AS800自動進樣器；Dell電腦；LECO CS600碳硫檢測儀；Sartorious分析天平；馬弗爐；電爐；純水儀等。

1.3 試劑14種元素標準品（購自國家標準物質研究中心）；硝酸（優級純）；高氯酸（分析純）；硫酸（分析純）；雙氧水（優級純）；硝酸鑭(分析純)；氯化銫(色譜純)；助溶劑純鐵粉（太原鋼鐵集團有限公司鋼鐵研究所），鎢錫助熔劑（LECO公司生產，Part No:501～008）。

2 方法

2.1 樣品處理參照吳剛等［5］的方法并略作改進。取適量樣品，用液氮處理后用碾缽碾至粉末，然后過100目篩，并在50℃干燥箱中烘烤3 h，在精密稱取各種貝母樣品約1 g，加入硝酸和高氯酸混合液，在調溫電爐上加熱至黃煙消盡，樣品完全溶解，溶液呈清亮狀態（約0.5 h），若有需要可經干燥濾紙過濾。再轉移至100 ml容量瓶中，用純水定容。

2.2 測定方法及條件按照原子吸收分光光度儀標準操作規程操作。火焰原子吸收測定時采用空氣-乙炔火焰，其中測定鈣含量時采用乙炔-氧化亞氮火焰。每個樣品系統自動檢測3次，并取平均值和算出RSD值均小于2%。測定條件見表2～3。石墨爐原子吸收法測定條件見表3。對于貝母中的非金屬元素硫和碳，本研究采用碳硫檢測儀，方法如下：精確稱量約0.05 g樣品于專用坩堝中，并加入0.5 g純鐵粉和1 g鎢錫助熔劑。按照碳硫檢測儀標準操作規程操作，每個樣品做3次，取平均值。測定條件如下：最短時限40 s，比較器水平8%，有效位數2位，積分延遲0 s。以氧氣作為載氣，進氣壓力35 psi，上端進氣壓力12 psi，下端進氣壓力12 psi，背壓755.4 mmHg，氧氣流量3 L/min，環境溫度25℃。

表1 實驗用藥材及產地（略）

表2 空氣-乙炔火焰原子吸收法儀器操作條件（略）

表3 氧化亞氮-乙炔火焰原子吸收法儀器操作條件（略）

表4 石墨爐原子吸收法儀器操作條件（略）

3 結果與討論

3.1 樣品處理條件的優化

3.1.1 干法處理和濕法處理的選擇為了使樣品充分硝化，本實驗研究了干法灰化和濕法硝化對樣品結果的影響。在濕法硝化的過程中采用HNO3-HClO4，HNO3-HCl，HNO3-H2SO4和HNO3-H2O2作為混酸液測定結果；在干法處理中，先通過電爐炭化樣品，再通過馬弗爐灰化樣品，最后加入混合酸溶液，并定容，也測定結果。發現在干法處理中一些元素對高溫比較敏感，造成測定含量偏低，同時該法由于處理過程相對復雜，耗時較多，也通過查閱一些資料［6］，最后發現采用濕法處理結果最為理想。

3.1.2 硝化液種類的選擇為了使測定結果更加準確，消除在濕法處理時由于混酸種類的選取造成對結果的影響。本研究選取了，HNO3-HCl，HNO3-H2SO4，HNO3-H2O2，HNO3-HClO4 4種混合酸硝化體系作比較，溶液配比均為2∶1。以Cu，Co，Cr含量測定為例，研究混酸體系對測定結果的影響。結果見表5。

表5 不同混合酸體系對測定結果的影響（略）

3.1.3 硝化液體積比的影響對混酸液中兩種酸液的配比作1∶1，3∶1，5∶1，7∶1單因素實驗。結果見表6。由表6知，選取硝酸和高氯酸3∶1配置效果最好。

表6 硝化液配比對測定結果的影響（略）

3.1.4 測定過程中干擾的控制在測定K，Na元素時為排除離子化干擾，在樣品、空白和標準溶液中加入了5 ml 10%CsCl溶液作為消電離劑。因為在測定這些元素時，它們容易在溶液中水解，造成在火焰原子化時，基態原子數目下降。在加入CsCl溶液后，其在溶液中大量水解，在火焰原子化時消耗大量能量，阻止K，Na基態原子電離，從而增加檢測精度。

3.2 測定結果樣品處理后，K，Na，Fe，Cu，Co，Cr，Mn，Ca，Mg，Pb，Zn元素采用火焰原子吸收光譜法測定，Ni、Si、Al元素采用石墨爐原子吸收光譜法測定。結果見表7。對于貝母中的非金屬元素S、C，本研究采用碳硫檢測儀。測定結果見表8。

表7 10種不同產地、品種貝母的12種元素測定結果（略）

表8 10種貝母硫和碳含量測定結果（略）

3.3 因子分析與聚類分析聚類分析是將一批物體或變量按照它們在性質上親疏遠近的程度進行分類，采用譜系聚類方法可以將一個樣品集化分為若干聚類。在這方法中，聚類的排列方式是小類包含在大類中，其分析的典型結果是一個譜系圖［7］。用標準化特征數據計算各樣品間歐氏距離平方，此距離綜合反映了兩個樣品之間的每個指標之間的大小。 在本研究中先利用SSPS14.0軟件，對10種貝母的16種微量元素進行因子分析，即是對這10種貝母的每一種元素的含量進行差異性分析。軟件分析表明以Pb，Zn，Ni，Co，Cr，Si為關鍵因子分析，最能體現出不同產地和品種貝母之間的差異性。 對提取出的這6種關鍵因子作聚類分析，在統計量上采用群度凝集過程和近似性矩陣，圖形上采用垂直方向的樹狀圖，方法上采用以歐基里德直線距離平方為依據構建群間聯接。因為采用歐基里德直線距離平方能夠消除在聚類過程中由于差減產生的負值對結果的影響。結果見圖1。

圖1 10種貝母6種關鍵因子聚類分析圖（略）

4 討論 表7測定結果表明，這10種貝母中鉀、鈉、鎂、鈣、鐵等礦物元素的含量很豐富，均接近或超過100 μg·g-1。 新疆產伊貝母的Na和Ca含量偏高，平均值為361.25 μg·g-1和457 μg·g-1，而除小金產貝母外，其它產地貝母的Na和Ca含量均偏低，平均值為123.6 μg·g-1和191.2 μg·g-1。其它微量元素的含量分析表明，四川產地的貝母樣品與省外產地樣品也呈現出一定的差異。但同種或相同地域的貝母在微量元素含量上差異較小。測定結果能夠在一定程度上反映出藥材本質，該方法也可作為鑒別貝母藥材的一種手段。 表8表明，10種樣品的碳含量差別不大，而硫含量卻差別較大，這可能和藥材產地的土壤條件有較大關系。硫是土壤中一種比較主要的元素，一般來說土壤開墾時間越長，土壤中所含的硫會越低，土層越向下，硫含量也會越低。有報道表明［8］，土壤如果硫含量過低，會使其所產出的作物有致癌的可能。以上樣品的測定結果能反映對應產地的土壤情況。同時，對于市場上出現的用硫磺熏蒸的方法對貝母外表處理的現象，也可以用表8的數據來判別是否是用劣質貝母以次充好。 對6個特征因子的聚類分析（圖1）表明，5號松蕃產貝母和9號拉薩產貝母親緣關系最近，而3號新疆溫泉產貝母和7號新疆塔城產貝母遺傳距離最近，這就說明貝母中微量元素的含量和其產地具有相關性，產地地理環境和距離越相近其親緣關系越近。分析表明，其它貝母與浙貝母的差異均較大，而浙貝母不論是其形狀特征還是臨床藥理作用都與其他貝母都有較大差別［9］。因此，圖1的聚類分析，可以從微量元素的角度闡明，揭示出植物分類系統與化學成分間存在著聯系性這一概念，但因地理位置的不同，土壤氣候條件不同，使樣品體內代謝過程也發生了一定的改變，其所含的活性成分也有差異，也能夠反映出不同譜系貝母之間的差異。 在學術界對用中藥材微量元素含量來分析和鑒別藥材還存在一些爭議，但筆者認為用中藥材微量元素含量來分析和鑒別藥材的方法，從原理上講是可行的。因為中藥材的鑒別應聯系其臨床藥理藥效，而任何中藥的療效必然和復雜的化學組分相聯系，可能并不是單一組分發揮作用，很可能是多組分協同發揮，而微量元素是其重要化學成分之一。分析和鑒別藥材差異的一個重要因素是地域差異，而藥用植物微量元素含量的變化正是體現了這種地域差異，兩者是有必然聯系的。