仪器中子活化分析法测定中药材中微量元素.doc

仪器中子活化分析法测定中医药材中微量元素摘要：黄芪、当归的根，甘草和党参，这些通常被用作为中国传统医学的药材，由仪器中子活化分析法（INAA）分析。研究的样本收集于中国甘肃省的西北部，并在中国原子能科学研究院 (CIAE)通过15兆瓦重水反应堆进行辐射。感应活动由一个校准低背景的c-分光计配备有高效率同轴高纯锗（HPGe）检测器进行计数。对草药中十八种微量元素（钙，铁，钠，锌，钡，铷，铈，铬，镧，钴，钍，铯，锑，钪，钐，铪，铕和铽）的浓度进行了测定。本文还对草药的药理作用和某些元素的含量之间可能存在的联系进行了讨论。测量结果与文献报道的值进行比较。关键词：中子活化分析；药用植物；微量元素简介近年来，作为一种替代方法，传统的草药已经不仅在发展中国家，而且在发达国家广泛使用。除了有机化合物的身份，药用植物中元素含量的知识也是十分重要。多种微量元素的活性成分对其疗效的形成发挥了重要作用。这些元素对人体的各种代谢过程至关重要。它们与人类的生长和一般健康状况密切相关。这些元素的缺乏或不平衡可能导致生理紊乱。此外，随着工业化和环境的污染，有必要检查药材中某些有毒元素的含量。因此，药材中某些微量元素浓度的信息是有重大意义的。有以下一些通常用于微量元素分析的技术：原子吸收光谱法（AAS ） ，能量色散X射线荧光（ EDXRF ） ，电热原子吸收光谱法（ ETAAS ） ，电感耦合等离子体原子发射光谱法（ ICP-AES ） ，电感耦合等离子体质谱（ICP -MS ） ，粒子激发X射线荧光分析（PIXE ） ，光子活化分析（ PAA ）和带电粒子诱发活化分析（ CPAA ） 。仪器中子活化分析（ INAA ）是一个用于测定多元素微量水平有着较高灵敏度，较普通方法可靠而有效的方法。来自不同国家的几位作者进行了他们各自国家的药材用中子活化分析报告。然而，并有没有关于中国的草药足够的数据分析。在这项工作中，我们首次利用中子活化分析方法确定了四种重要中药中的18个元素，我们希望我们的发现将对设定的药用植物中元素含量的基准有用。分析的草药的中英文名称及其药物用途列于表1。实验取样和样品制备黄芪，当归，甘草和党参是草药中最广泛使用的四种传统草药。位于中国西北的甘肃省以中草药生产闻名。实验中所用的草药根样品采自本地市场。通过用去离子水洗涤两次，然后用温双蒸水除去根部的表面污染物。样品中有用的部分是空气在一个干净的干燥室中干燥，然后在80摄氏度下的烘箱中进行12小时干燥。用玛瑙研钵将干燥的样品粉碎成粒径均匀的细粉末。辐射和计算每一个样品约150毫克的粉末装在铝箔。然后，结合标准参考物质（SRM的），在北京中国原子能科学研究院对样品在中子通量约391013CM-2 s-1的15兆瓦重水研究堆照射2小时。高纯度铁线材和锆箔被用于比较器和中子通量比例显示器，分别在K0-NAA。经过适当的冷却，样品的活动用高纯锗的-射线光谱测量系统自动校准测量（堪培拉，E = 35%，钴-60 FWHM2.1 keV的1.332 MeV）。该方案中，SPAN是用于峰值分析和混合K0相对程序，ADVNAA，作元素浓度计算。测量的质量控制通过标准参考物质NIST-1632a（煤）和NIST-1570A（菠菜）的重新确定来保证，如表2所示。该测量值与标准值一致。一些中国标准物质如GBW08503（小麦）的质量控制和检验方法也采用上述实验条件进行了分析。结果和讨论18种较小微量元素的浓度进行测定已干重为基础进行了测定，其结果见表3。大多数的药材都含有丰富的一个或多个元素，对药物的药理作用提供了可能联系。钙，铁和钠是存在于样品中最丰富的元素，在毫克/克的水平。钙在这四种草药中浓度高，浓度范围为1.96至19毫克/克，在甘草（19毫克/克）中为最大值。铁的浓度范围为0.48和0.93毫克/克之间，最高值的是在当归（0.93毫克/克）中。钠是用于体液渗透压酸碱平衡的维持的一个重要元素。钠在这些草药中的浓度范围为0.27到2.12毫克/克，它的最高浓度在甘草根（2.12毫克/克）中。在黄芪中的值相对较低（0.27毫克/克）。元素锌，钡，铷，铈，铬，镧，钴，钍，铯，锑，钪和钐均在微克/克的水平，铪、铕和铽的呈现出最低浓度，在纳克/克的水平。锌以及铬，镧，钴，钪和钐在四种草药中是相同的浓度幅度。钡在党参（189.0 微克/克）中含量尤其丰富。从表3中，我们可以看到钍的浓度，锑，铪和铽均是相当低的。它们的浓度由高到低顺序为：钍锑铪铽。铕是唯一发现在黄芪中，具有非常低的浓度（41.6纳克/克）的元素。在样品中没有检测到毒性元素如铅，镉。这可能是由于大多数药用植物是野生的，天然草药生长地远离市区，那些地方只有少许的工业和汽车活动。在其他地区也有报道一些药用植物同样的情况。在这项工作中的平均元素浓度与文献报告中平均浓度也通过中子活化分析法测定的值进行比较，如表4所示。值得注意的是，这项工作中获得的主要元素也是在已发表的研究中其他一些药用植物的主要元素。在马来西亚有20药用植物的元素含量进行了研究。在一般情况下，我们的样品中测定的元素钡，钙，铯，铬，铁，镧和钠的浓度范围是与其他的平均浓度是可比的。这项工作所取得的成果也与那些由Serfor-Armah等人发表的对于锌，锑，钪的值是有可比性，但钠和钙的值不是一致的。由Fakanhun等人给出的大多数数据值高于本研究，除了钡略低。部分原因可能是由于种类间差异。他们的研究分析的是尼日利亚南部热带森林。研究结果清楚地表明，在药用植物中元素含量的变化取决于物种及来源地。结论许多微量元素在代谢中发挥了重要作用。四种中医草药中的18个微量元素（钙，铁，钠，锌，钡，铷，铈，铬，镧，钴，钍，铯，锑，钪，钐，铪，铕和铽）的浓度已经运用中子活化分析技术进行了测量。被分析的草药的元素浓度在毫克/克到纳克/克的大范围内变化。然而，在样品中没有有毒的重金属铅，镉被检测到。从实验中的既定程序，我们可以看到，仪器中子活化分析（INAA）不仅可以应用于中草药，还可以检测植物样