付英杰 劉月帥 李新健 王建安

(濟寧醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，日照 276826)

薄荷(Menthahaplocalyx(Briq.))是唇形科(Labiatae.)薄荷屬多年生宿根性草本植物薄荷的地上部分，性辛涼，歸肺肝經(jīng)。其化學(xué)成分主要含有揮發(fā)油，其主要成分為薄荷腦(薄荷醇)、薄荷酮、異薄荷酮、檸檬烯等[1]。

鑭(La3+)是一種重要的稀土元素，在各領(lǐng)域應(yīng)用均十分廣泛[2]。LaCl3可以使牧草葉片中的SOD、CAT、POD等抗氧化保護酶的活性明顯增強，從而降低了活性氧對植物體造成的過氧化傷害[3]。在低濃度稀土元素條件下，可影響細胞酶和細胞膜的生理功能，并具有類似于SOD、POD的抗氧化作用，使植物的產(chǎn)量增加，但如果稀土元素濃度過高會使植物表現(xiàn)為重金屬中毒[4]。前期試驗發(fā)現(xiàn)葉面噴施LaCl3有促進鹽堿脅迫條件下薄荷生長的作用，但對葉片中La3+的殘留尚未檢測。目前La3+的測定方法主要有電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[5]、X射線熒光光譜法[6]、質(zhì)譜法[7]、紫外可見分光光度法[8]等。本文擬在上述文獻基礎(chǔ)上采用火焰原子吸收法測定薄荷中殘留La3+的含量。報道如下。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1試劑 硝酸(批號：20150709，常熟市支塘精細化工有限公司，優(yōu)級純)；LaCl3(批號：070228，上海青析化工科技有限公司)；La3+標(biāo)準(zhǔn)溶液(批號：20160329，國家有色金屬及電子材料分析測試中心，單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，1000μg/ml)。

1.1.2藥材 于2015年8月采于濟寧醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院中藥材種植園，并由王建安副教授鑒定為唇形科植物薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)。

1.1.3儀器 人工氣候箱(HPJ，金壇市友聯(lián)儀器研究所)；原子吸收分光光度計(AA-6800，日本島津公司)。

1.2 方法

1.2.1火焰原子吸收法分析條件 參考嚴方等[9]方法并加以改良，采用火焰原子吸收法測定La3+含量，儀器的工作條件如下：波長選擇550.1 nm，鑭燈電流為13mA，光譜通帶(狹縫)為0.2nm，載氣(氬氣)流量為2.5L·min-1，燃燒器高度為10.0mm。

1.2.2樣品處理 參考石克等[10]方法并加以改良。樣品硝化溶液的制備方法如下：將薄荷葉片干燥恒重后粉碎，精密稱定粉碎后的薄荷粉末0.5000g，精密加入50%硝酸溶液15.00ml，稱定重量，至電爐上加熱至沸并保持微沸5min，放冷，用50%硝酸溶液補足減失的重量，搖勻，過濾，取濾液，即得所需樣品溶液。

1.2.3標(biāo)準(zhǔn)品配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線制作 分別取La3+標(biāo)準(zhǔn)品溶液(1000mg·L-1)0、0.5、1、1.5、2.0、2.5ml于25ml容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，獲得0、20、40、60、80、100mg·L-1的La3+標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后計算回歸方程及相關(guān)系數(shù)。

1.2.4方法學(xué)考察 吸取La3+標(biāo)準(zhǔn)品溶液2ml，于50ml容量瓶中，用去離子水稀釋到刻度，連續(xù)測定6次。計算精密度。

按1.2.2樣品溶液制備方法制備6份平行樣品溶液，分別測定La3+含量，分析方法的重復(fù)性。

取已知La3+含量(270ppm)的供試品溶液5份，每份精密量取5ml，分別精密加入20、40、60、80、100mg·L-1LaCl3水溶液5ml，定容到10ml容量瓶，制得加樣回收溶液，按照2.1.1儀器分析條件，測定La3+的含量，并計算回收率，分析方法的準(zhǔn)確度。

按1.2.1分析條件，連續(xù)測定空白樣品5次，根據(jù)檢測限公式DL=3×SD/K、定量限公式QL=10×SD/K(SD為空白溶液吸光度值的標(biāo)準(zhǔn)差，K為直線回歸方程的斜率)來計算方法的檢測限和定量限[11]。

1.2.5薄荷培養(yǎng)條件 選取若干株長勢相同的薄荷，通過扦插法植于石英砂中，以大量元素的Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng)，生根6cm后，移栽于塑料花盆中(上口徑14cm，高10 cm，具底盤)；基礎(chǔ)土壤選取砂質(zhì)土(土壤的養(yǎng)分測定為有機質(zhì)11g/kg，全氮0.89g/kg，有效磷14mg/kg，速效鉀109mg/kg，土壤肥力較低)，移栽成功后選取長勢接近的植株進行后續(xù)試驗。

1.2.6施稀土肥方法及用量選擇 根據(jù)預(yù)實驗及相關(guān)文獻[3]，我們采用了葉面噴施法(此方法是目前微量元素肥料的主要施肥方法，用量比較經(jīng)濟，可避免土壤固定，養(yǎng)分吸收快，易于控制濃度，減少污染)。將1.2.5獲取的移栽植株，噴施濃度為0、50、100、150、200、250、300、350、400mg·L-1LaCl3水溶液，在第1、6天各噴施1次，然后于光照培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)，控制溫度(20±2)℃，光暗周期13h/11h，光照強度2000lx，共培養(yǎng)20d，之后隨機選取其中10株，測定存活率及株高，觀察植株生長情況。操作時采用壓力噴壺均勻地在葉面噴灑至有小水珠，但又不會成股流下為止，每株噴施量約為0.5ml每次。

2 結(jié)果

2.1 線性關(guān)系考察

經(jīng)計算得回歸方程A=0.0001C+0.0012，相關(guān)系數(shù)r=0.9999。利用火焰原子吸收法測定La3+含量在0～100mg·L-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。見圖1。

圖1 La3+標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 方法學(xué)考察結(jié)果

精密度分析結(jié)果見表1。經(jīng)計算其RSD值為1.80%，表明方法的精密度良好；重復(fù)性分析結(jié)果見表2，經(jīng)計算其RSD值為0%，表明方法的重復(fù)性良好；加樣回收率實驗結(jié)果見表3，經(jīng)計算其加樣回收率為96.8%、RSD為1.45%，表明方法的準(zhǔn)確度良好；檢測限和定量限實驗結(jié)果見表4，該方法測定的標(biāo)準(zhǔn)差為9.082×10-5，檢測限為2.725mg·L-1，定量限9.082mg·L-1。

表1 精密度分析結(jié)果

表2 重復(fù)性分析結(jié)果

表3 準(zhǔn)確度分析結(jié)果

表4 檢測限和定量限結(jié)果

2.3 薄荷施稀土肥方法及用量選擇

施稀土肥方法及用量選擇結(jié)果表明：葉面噴施LaCl3濃度在250mg·L-1時，葉片生長較好，高于此濃度時部分葉片發(fā)生黃化或干枯，存活率下降，試驗數(shù)據(jù)會有干擾，而低于此濃度時，株高較不噴施組只有增長趨勢而無統(tǒng)計學(xué)意義。見表5。

2.4 La3+殘留量及各項生長指標(biāo)測定

隨著噴施LaCl3次數(shù)的增加，薄荷生長指標(biāo)逐漸提升，葉面噴施2次后即可顯著促進正常薄荷的生長，噴施3次后薄荷的La3+吸收量接近飽和。在揮發(fā)油得率上，噴施次數(shù)影響較小，但由于鮮質(zhì)量隨次數(shù)顯著增加。因此,揮發(fā)油的總量也有顯著提升。見表6。

表5 施La3+稀土肥用量選擇結(jié)果(n=10)

注：與噴施濃度為0mg·L-1組對照，*P<0.05

表6 La3+殘留量及各項生長指標(biāo)測定結(jié)果(n=10)

注：與0次噴施深度相比，*P<0.05

3 討論

由各項指標(biāo)(株高、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量)測定結(jié)果可以看出，隨著噴施次數(shù)的增加，薄荷生長指標(biāo)逐漸升高，說明鑭元素可以促進薄荷生長。噴施3次后薄荷的La3+吸收量接近飽和，繼續(xù)噴施基本不再吸收。為了防止薄荷重金屬中毒將鑭的噴施次數(shù)控制在3次為最佳。

文獻中測定La3+含量多采用石墨爐法，而火焰法則甚少見。石墨爐法盡管靈敏度更高，但由于光束方向與溫度梯度方向一致，分析物原子蒸汽的形成和消失過程始終不在熱平衡中，其熱解離過程不可控制，因此氣相干擾較大。本文中的薄荷樣品采用石墨爐法干擾過多，無法應(yīng)用，因此最終選擇火焰法。

采用50%硝酸消解薄荷樣品，火焰原子吸收光譜法測定薄荷中La3+含量，其方法學(xué)考察線性、精密度、重復(fù)性、準(zhǔn)確度(加樣回收率)、檢出限和定量限均達到分析要求，建立的薄荷中La3+含量測定方法準(zhǔn)確可靠。

在揮發(fā)油得率測定試驗中，若每株薄荷分別進行測定，由于揮發(fā)油量少，誤差較大。因此，采用測定總量法，即在完成指標(biāo)試驗后，將剩余所有葉片進行一次性提取，測定平均得率。

按照綠色標(biāo)準(zhǔn)總重金屬含量20ppm進行計算，若用途為藥用或食用，葉面噴施濃度為25mg·L-1的LaCl3，次數(shù)為1次，可達到綠色品質(zhì)要求，但從表5結(jié)果來看，促生長效果可能較差(P>0.05)。綜上所述，施LaCl3稀土肥的主要用途應(yīng)為提取揮發(fā)油，可采用葉面噴施次數(shù)為3次，濃度為250mg·L-1的LaCl3。

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