中药中微量元素和有机成分的分析

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原子吸收光谱仪（CAAM-2001系列）、金属套玻璃雾化器（WNA-系列）、氢化物发生器（WHG-103A型）、高性能空心阴极灯，电子天平、微波消解仪等以及各种实验室装备仪器及耗材。：  84782259

中药中微量元素和有机成分的分析

０　引　言

中药为我国*且丰富的天然资源，其组成复杂。中药疗效与其所含无机微量元素及有机成分有着密切关系的，中药无机微量元素在生物体内是与生物大分子相互作用，从而达到治疗的效果。解决以上组分的分析问题对研究中药微量元素在药物中作用，药物的作用机理，中药检测现代化以及中药进入市场有着重要意义。

1  实验部分

1.1  仪器与试剂

    仪器：DW-2调温电热器，超声波振荡器，WPG-100平面光栅摄谱仪，2kW高频发生器（北京广播器材厂），原子吸收分光光度计（含金属套玻璃雾化器），石墨炉电源及炉体（日立），CHI660电化学工作站，Pt电极，玻碳电极，SC-2000气相色谱仪（重庆川仪九厂），日本岛津气相色谱仪（LC-10A HPLC）。

     试剂:石油醚（沸程30~60℃），甲醇，硝酸 （1:1），盐酸，氨水，吡咯啶二硫代氨基甲酸铵（APDC），甲基异丁酮（MIBK），高氯酸， K₃Fe（CN）₆（2.0×10^-3mol/L），内标物：准确称取0.0150g碳十六烷标样，置于5mL带刻度试管中，用石油醚稀释至刻度，龙脑标液：准确称取0.0170g龙脑标液，置于5mL带刻度试管中，用石油醚稀释至刻度，流动相：甲醇-水-甲酸（40：60：1）。铜标准溶液：1.0×10^-2 mol/L，称取一定量金属铜（99.999%），溶解于10mL硝酸 （1:1），转移至容量瓶中稀释定容。

1.2  实验步骤

1.2.1 挥发油的提取

    精密称取菊花50 g装入1500mL圆底烧瓶中，加入600mL蒸馏水振荡摇匀后，稍浸片刻，连接挥发油测定装置系统，再加1mL石油醚，浮于挥发油测定系统的上层，先加热至沸腾，再控温保持沸腾，蒸馏8 h，停止加热。冷却后，从冷凝管上端加少量石油醚（1mL左右）冲洗冷凝管，放置使分层*，打开测定器下端活塞，收集石油醚层。所的样品用于毛细管气相色谱分析。

1.2.2 绿原酸的提取

    取金银花0.3g，于50℃恒温烘烤90min，研碎，精密称取0.1g，加甲醇3.0mL，浸泡数周。所的样品用于液相色谱分析

1.2.3 痕量元素的分离富集

取粉末状漏芦1g，加入40mL硝酸浸泡，盖上表面皿，在室温下缓慢反应1h，移至电热板上，加10mL高氯酸（HClO₄），缓慢加热硝化样液，并酌情补加硝酸，至硝化液清亮呈浅黄色，赶酸至湿盐状，加入20 mL蒸馏水微热溶解，并用1：9的盐酸和1：9的氨水将溶液pH值调至3~4，在不断搅拌下加入2mL 2％吡咯啶二硫代氨基甲酸铵（APDC），再将溶液pH值调至3~4，然后移至分液漏斗中，振荡4分钟，让其充分络合，加入20mL甲基异丁酮（MIBK），继续振荡10min，静止分层，弃去水相。在其中一份试样的有机相中加入6mol/L HCI 10mL反萃，振荡25 min，收集水相。在另一份试样的有机相中加入9mo l/LHCI 反萃，振荡25min，收集水相。样品用于电化学和原子发射光谱分析。

1.2.4 微量元素测定前样品的处理

取1.2.3中分离后的水样5.0mL置于100mL锥形烧瓶中，在加热器上加热蒸发至近干。稍冷后加入1.0mL HNO₃蒸发至近干，再加入0.1mL H₂SO₄赶除HNO₃，蒸发至雾白色的H₂SO₄雾在烧瓶底部出1 min。冷却后小心加水5mL，再加热使盐类*溶解，转移至10mL容量瓶中，定容。

 结果与讨论

2.1 电感耦合高频等离子体发射光谱法（TCP－ICS）测定中草药中的微量铬

在2kw高频发射器和载气压力为0.8kg/cm² ，光栅1200条/mm，曝光时间40s的条件下，对铬含量为0.4，1.0，2.0，4.0和8.0μg/mL的标准系列溶液和前面所得的分离富集提取液同样操作，摄谱二带并找出每条谱带中铬元素的分析线，测出其黑度值，结果如下：

中药样品定容为5mL，由黑度特征曲线可得出被测元素Cr的含量为：0.9897 μg/mL，即4.9483×10^-3mg/g漏芦。

2.2 溶出伏安法测定中草药中铜的含量及其电极反应的研究

2.2.1 取5.0mL的分离富集液，0.1mL 2.0mol/L的Hg（NO₃）₂，1.0mL1.0mol/L KNO₃和4.0mL去离子水于10mL的小烧杯中，溶出伏安法测定该溶液和加入0.20mL 1.0×10^-3mol/LCu²⁺的标准溶液后混合溶液的峰值电位和平均峰高值。根据“标准加入法”计算公式得出”Cu²⁺含量为：

C_cu²⁺=C_s×S_x/（S_T-S_X）=1.0×10^-3×6.830×10^-7/（6.2494×10^-5-6.830×10^-7）=1.107×10^-5 mol/L

在测量过程中，为了保持较好的重现性，加入Cu²⁺前后沉积时间搅拌速率等实验条件严格一致。

2.2.2 采用“循环伏安法”，在1.0×10^-3mol/LKNO₃溶液中，以扫描速度为20，40，60，80，100mv/s 记录-0.5~+0.8（init）范围内的循环伏安图。

结果如下：

 作出ΔEp对扫描速度V和 i_pc，i_pa对扫描速度v及对V^1/2的变化曲线：

1.ΔEp对V的关系曲线（图1）：                2.i_pc对扫描速度V的关系曲线（图2）：

3.i_pa对扫描速度V的关系曲线（图3）：           4.i_pc对扫描速度V^1/2的关系曲线（图4）：

5.i_pa对扫描速度V^1/2的关系曲线（图5）：

由此可以看出：

电极反应： Fe（CN）₆ ^3-  ＋ e → Fe（CN）₆ ^2- 在该体系内可近似为可逆反应，与理论相符。

2.2.3 在0.1mol/LH₂SO₄（支持电解质）和0.001mol/LCuSO₄标准溶液中，以扫描速度20，40，60，80，100 mv/s 记录-0.5v――+0.8v（init）范围内的循环伏安图。

结果如下：

ΔEp对V的关系曲线（图6）                       i_pc对扫描速度V的关系曲线（图7）：

i_pa对扫描速度V的关系曲线（图08）：

比较Fe（CN）₆ ^3-与Cu²⁺的CV图以及在电化学工作站上模拟的电极过程可得知：Cu²⁺的电极反应不是可逆反应，在Cu-e →Cu⁺电极反应过程中，Cu是固定于电极的表面上，此电极反应控制步骤不是溶液的扩散控制过程，其峰形为一对称峰。

2.2.3在0.1 mol/L KCl，0.001mol/L CuSO₄的溶液中，记录扫描速度为100 mv/s-0.8―+0.6v，-0.1―+0.6v，-0.8―+0.1v范围内对应的cv图， 同时在0.1 mol/L NH₃•H₂O－NH₄Cl，1.0x10^-3 mol/L CuSO₄的溶液中，记录扫描速度为100 mv/s，-0.8――+0.6v， -0.1――+0.6v，-0.8――+0.1v范围内对应的cv图，将二者的 cv图比较：NH₃•H₂O－NH₄Cl中对应的cv图的电极反应峰后移，这是因为Cu²⁺在能与NH₃.H₂O生成络离子Cu（NH₃）²⁺，从而溶液中的Cu²⁺的活度降低，相应的电极反应峰后移，这可以归结成浓度的变化，由二电极反应峰对应的电势差可以得出络离子Cu（NH₃）²⁺的K_不稳。

2.3 毛细管气相色谱法测定中草药中的挥发性有机物

2.3.1取龙脑标液，内标物液各50μL置入1mL塑料离心管中，混合均匀，进样0.4uL，测定龙脑校正因子。

2.3.2提取的挥发油与石油醚混合物静置分层，转入1mL塑料离心管中用水泵抽去石油醚。在120℃（10min）→200（20min）的程序升温（5℃/min）的条件下测定0.4μL的内标物＋龙脑标样，称量的挥发油＋0.2 mL的内标物的保留值和峰面积。

内标物的相对保留时间为：t_R＝3.98min-1.12min＝2.86min

龙脑两次的相对保留时间分别为：t_R’（1）＝6.37min-1.06min＝5.31min

                t_R’（2）＝6.42min-1.07min＝5.35min

龙脑相对于内标物的相对校正因子为：

                f^A_is（1）＝A_sm_i/A_im_s=2130×0.0170/15107×0.0150＝0.1598

                f^A_is（2）＝A_sm_i/A_im_s=2585×0.0170/16846×0.0150＝0.1739

            则：f^A_is＝（0.01598+0.01739）/2＝0.1669

测定的图谱中有一相对保留时间为t_R＝6.7min-1.16min＝5.54min，可以判断该峰所代表的物质即为龙脑；相对保留时间为t_R＝4.00min－1.16min＝2.84min，该峰所代表的物质即为内标物。

故挥发油中龙脑的含量为：

wi＝A_i×m_s×f^A_is/A_sm_i＝54485×（0.21×0.0150/5）×0.1669/16681×0.0275＝1.25%

2.4 液相色谱法测定中草药中有机绿原酸

2.4.1用甲醇稀释中药样品，过滤样品；

2.4.2 HPLC“归一法”测定样品中绿原酸含量：进中药样品6μl（平行进2次）测得绿原酸的浓度。两次测得的浓度分别为：C₁＝44.6472％；C2＝33.7824％

故稀释后用品中绿原酸的浓度为：

    　　C=（44.6472%+33.7824%）/2= 39.2148％

参 考 文 献

[1]周泰山主编.化学分离富集方法及应用. 长沙：中南工业大学出版社，1997

[2]赵文宽，张悟铭，王长发等编.仪器分析试验。北京：高等教育出版社，1998

[3]T M Flarence， J Electroanal.Chem，1970（27）：273

[4]A J Bard，et al.Electrochemical Methods.Fundamentals and Applications.1980

[5]武汉大学化学系.仪器分析.北京.高等教育出版社，2001

[6]吴采樱，曾昭睿等编.现代毛细管柱气相色谱法.武汉：武汉大学出版社，1990

[7]洪莜坤等.中成药，2000，22（1）:80—100

[8]朱清等.中国实验方剂学杂志，1996，2（5）：5—7

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