亳菊的16种元素分析
姓 名： 余 汪 洋 学 号： 09311102 专 业： 中 药 学 指导老师： 俞 年 军 职 称： 副 教 授 实习单位：安徽中医药大学药学院 中药资源学教研室
安徽中医药大学药学院
2013年6月
安徽中医药大学药学院本科毕业生毕业论文（设计）承诺书
本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验、实践研究活动，实事求是地做好实验、实践记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。
毕业论文（设计）作者签名： 毕业论文（设计）指导教师签名：
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目 录
中文摘要..........................................................................................1 英文摘要..........................................................................................2 1实验材料 ....................................................................................3 1.1 实验样品..........................................................................................3 1.2 仪器..........................................................................................3 1.3 试剂..........................................................................................4 2 试验方法 .........................................................................4 2.1 样品预处理.................................................................4 2.2 微波消解 ........….......................................................7 2.2 赶酸 ................….......................................................7 2.3 ICP--MS测试.................................. ........................................9 3方法性考察.............................…………………………...12 4实验结果...............................…………………………...12 5讨论与结论 ................................................…............................12 参考文献.........................................................................................13 致谢 ................................................................................................14 综述..................................................................................................15 附录 ................................................................................................16
中文摘要
【摘要】 目的：采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定亳菊中16中元素的含量，寻找亳菊不同部位及土壤的元素分布特性和相关性。方法：采集多个样品，包括花、枝条和土壤，经微波消解后，用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定Hg、Mo、Pb、Cu、Cd、Mn、Zn、Al、Ba、As、Se、Fe、Na、K、Mg和Ca的含量，并对所得数据进行统计分析。结果：建立的ICP-MS法线性相关系数大于0.96，加标回收率在89.6%-116.8%，花和枝条中的Al、Fe、Na、K含量较高。结论
【关键词】 菊花；ICP-MS；元素
【ABSTRACT】
亳菊的16种元素分析
菊花为菊科植物菊Chrysanthemum morifolium Ramat.的干燥头状花序，始载于《神农本草经》，列为上品，具有散风清热、平肝明目，清热解毒的功能，用于风热感冒、头痛眩晕、目赤肿痛、眼目昏花，疮痈肿毒。药材按产地和加工方法的不同，分为“亳菊”、“滁菊”、“杭菊”和“贡菊”[1-2]。亳菊主产于安徽省亳州市，为道地药材四大亳药之一。利用电感耦合等离子体质谱法（ICP--MS）测定了亳菊的花、枝条和土壤的营养元素，以研究16种元素在亳菊不同部位中的含量【3】及于土壤的相关性。
1 实验材料 1.1 样品
亳菊的样品均在亳州境内采集，采集点如下表1 表1 样品采集地信息 样品编号 采集地 1 2
GPS位点
亳州十八里农业商业科技示范园 E115°40′24″；N33°51′07″ 亳州十八里镇徐寨行政村小孟庄 E115°38′58″；N33°49′00″
3 4 5
1.2 仪器
亳州十八里镇徐寨行政村小孟庄 E115°38′58″；N33°49′00″ 亳州谯东镇植物园 亳州谯东镇植物园
E115°52′0 2″；N33°50′53″ E115°52′02″；N33°50′53″
电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），微波消解仪（MDS-8G，上海新仪），微波控制加热板(ECH-II，上海新仪微波化学有限科技公司)。 1.3 试剂
硝酸（65-68%，优级纯，国药集团化学试剂有限公司）、双氧水（30%，优级纯，国药集团化学试剂有限公司）、氟化氢（优级纯，上海申博化工有限公司）、超纯水，标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，浓度为1000ug/mL）， 2 实验方法 2.1 样品预处理
取新鲜菊花，除去杂物，用超纯水清洗表面，于90‴烘干至恒重，粉碎后过60目筛，备用。 2.2 微波消解
称取样品0.1g，加14mL硝酸和2mL双氧水，用微波消解仪处理样品使之完全消解。微波消解条件见表2。
表2 微波消解条件
步骤 1 2 3 4
2.3 赶酸
用微波控制加热板对消解完全的溶液加热至溶液剩余至1mL，加热温度设定200‴，取出溶液用超纯水定容至25mL。 2.4 ICP—MS工作条件
表3 ICP—MS主要工作参数 温度 130 150 180 200
功率 800 800 800 800
时间 10 10 10 10
项目 射频功率 雾化氩气流量 辅助氩气流量 冷却气流 采样深度 扫描方式
2.5 标准液和内标液的配制
工作条件 1550.00W 1.09L/min 0.80 L/min 14 L/min 5mm 峰跳扫描 精密量取适量Hg、Mo、Pb、Cu、Cd、Mn、Zn、Al、Ba标准母液，依次配制浓度为0.01、0.1、1、5、10、50ppb的标准液；精密量取适量As、Se、Fe标准母液，依次配制浓度为0.1、1、5、10、50ppb的标准液；精密量取适量Na、K、Mg、Ca标准母液，依次配制浓度为1、5、10、50、200、1000ppb的标准液。以上所有溶液均用1%的硝酸配制。
另精密吸取铟标液（100mg/L）适量，稀释至1ug/mL。 2.6 供试品溶液的制备
准确称取花和枝条样品0.1g、土壤0.3g，分别臵于消解罐中，加硝酸6mL、双氧水2mL、氢氟酸3mL,浸泡半小时，加盖密封，按2.2项下的消解条件进行消解。待消解完全后按2.3项下的赶酸条件赶酸，将剩余溶液转移至25mL的量瓶中、定容。标准溶液和空白对照同法处理。 3 方法性考察 3.1 线性关系
精密取系列对照溶液0.5mL臵50mL量瓶中，进样分析后，得到各元素的线性方程和相关系数，见表4
表4 16种元素的线性关系考察结果
测定元素 Al Mn
回归方程 y=618.472x+6124.172 y=19669.685x+6072.691
相关系数（R）
1.000 1.000
Fe Cu Zn As Se Mo Cd Ba Hg Pb Na Mg K Ca
y=834.736x+46374.791 y=52971.619x+46374.791 y=4884.507x+12524.704 y=2161.642+197.780 y=93.398x+7.262 y=23859.813x+2263.813 y=12055.660x+55.000 y=12757.024x+21302.962 y=35098.047x+260.003 y=303172.226x+59431.269 y=2583.454x+870001.571 y=1054.496x+20664.878 y=729.467x+18372.413 y=45.994x+9706.007
0.998 0.997 0.999 1.000 1.000 1.000 0.999 0.999 0.999 0.991 0.964 0.999 0.999 0.984
由上表可以看出：16种元素的线性关系良好，相关系数均大于0.96. 3.2 方法检出限
取空白对照溶液进行测试，连续进样16次，以空白对照溶液测定值的3倍标准偏差除以相应元素标准曲线的斜率计算该方法的检出限，结果见表5：
表5 方法检出限
测定元素 Al Mn Fe Cu Zn As Se Mo 方法检出限（ug/L） 0.896 0.023 0.609 0.012 0.131 0.007 0.124 0.001 Cd Ba Hg Pb Na Mg K Ca 3.3 加标回收率实验
0.029 0.024 0.002 0.121 265.934 0.779 0.201 14.793 取适量的Hg、Mo、Pb、Cu、Cd、Mn、Zn、Al、Ba、As、Se、Fe、Na、K、Mg、Ca标准品，配制浓度为0.5、5、50ppb的溶液，进样分析，在2.4项条件下进行测定，计算各元素的回收率及RSD值，结果见表6。
表6 加标回收率实验结果
测定元素 Al Mn Fe Cu Zn As Se Mo Cd Ba Hg Pb Na Mg 回收率% 101.38 108.42 94.50 106.35 106.14 103.42 102.86 89.67 98.23 102.39 102.15 104.33 116.78 104.63 RSD% 3.234 2.957 1.793 1.662 1.881 1.507 3.076 18.428 2.241 1.951 1.321 2.650 23.799 1.702 K Ca 101.89 103.37
1.931 1.463 3.4 重复性实验
取同一样品6份，分别按2.2、2.3、2.4项下方法操作，进行分析，计算各元素测定的结果，见下表7。
表7 重复性实验结果
测定元素 Al Mn Fe Cu Zn As Se Mo Cd Ba Hg Pb Na Mg K Ca
4 实验结果
采用上述微波消解—ICP-MS法，对各个样品中的16种元素进行测定，每份样品平行测定3次，结果见表8、9、10。
测量平均值ug/g 5.85（x〒0.86） 1.43（x〒0.43） 6.50（x〒1.10） 0.13（x〒0.08）
未检出 0.12（x〒0.04） 0.09（x〒0.61） 0.12（x〒0.23） 1.36（x〒0.21） 0.49（x〒0.15）
未检出 1.22（x〒0.02） 79.02（x〒4.65） 10.13（x〒0.60） 87.72（x〒8.49）
未检出
表8 土壤样品测定结果
元素
T-1
T-2
2364.85 45.84 1713.87 0.68 3.33 0.77 2.21 0.01 0.18 16.52 0.01 0.77 83.33 29.19 94.94 154.55
土壤ug/g T-3
1631.82 46.34 1520.81 0.90 0.23 0.95 1.73 0.01 0.003 13.41 0.007 1.91 63.33 7.73 94.19 105.77
T-4
1423.80 28.63 1288.71 0.62 3.33 0.81 1.20 0.003 0.04 12.07 0.007 1.57 80.00 8.17 94.39 73.43
T-5
1778.32 18.40 1181.92 0.37 3.34 0.78 1.48 0.003 0.05 13.24 0.007 1.7 93.33 15.69 103.29 98.15
Al 2827.87 Mn
60.37
Fe 2603.55 Cu Zn As Se Mo Cd Ba Hg Pb Na Mg K Ca
1.13 5.27 1.88 2.684 0.03 0.24 27.14 0.01 2.17 143.33 11.89 158.84 93.09
表9 枝条样品测定结果
元素 Al Mn Fe Cu
Z-1 54.23 5.37 30.85 0.52
Z-2 8.68 1.90 10.06 0.42
枝条ug/g Z-3 52.62 4.50 30.57 0.34
Z-4 52.36 5.84 31.07 0.07
Z-5 73.47 4.72 34.99 0.12 未检出 0.96
Zn 未检出 未检出 未检出 未检出 As
0.80
0.13
0.91
0.33
Se Mo Cd Ba Hg Pb Na Mg K
0.09 0.01 2.60 0.96 0.01 22.92 60.00 5.80
0.09 未检出 1.22 未检出 0.001 2.89 20.11 29.41
0.15 0.22 0.15 0.98 未检出 3.87 80.56 4.10
0.18 0.07 0.73 0.67 0.002 0.01 30.00 11.61
0.14 未检出 未检出 1.93 0.001 1.43 60.76 13.54 144.02 未检出
147.20 233.34 171.92 113.08
Ca 未检出 143.82 未检出 未检出
表10 菊花样品测定结果
元素 Al Mn Fe Cu
H-1 13.85 1.67 8.28 0.27
H-2 15.24 1.40 6.99 0.43
花ug/g H-3 10.09 3.10 4.83 0.17
H-4 17.35 1.43 10.75 0.17
H-5 7.26 1.05 10.31 0.05
Zn 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 As Se
0.57 0.20
0.53 0.16 0.07 1.30 0.09 0.003 1.33 80.02 10.03
0.16 0.14 0.07 0.69 未检出 未检出 未检出 30.12 未检出
0.98 0.08 0.14 1.66 0.58 0.003 27.63 70.23 1.05
0.80 0.17 0.07 3.43 0.45 0.006 49.89 60.00 10.00
Mo 未检出 Cd
0.81
Ba 未检出 Hg Pb Na Mg K
0.001 1.26 60.00 10.00
407.95 165.56 129.66 172.02 173.08
Ca 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出
5 讨论
5.1 实验中配制溶液所用的玻璃器皿对金属离子有吸附作用，会影响测定值的准确性，所以应尽量使用聚四氟乙烯材料的器皿，并减少溶液在玻璃器皿中的停留时间。
5.2 实验结果可以看出花和枝条中的K含量大于土壤样品中的K含量，表明亳菊生长过程中对K具有较强富集作用，在其生长关键时期应注重K的补充。
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