美洲大蠊卵鞘中16种元素分析

谭巧云，杨永寿，李开凤，肖培云

（1.大理大学药学与化学学院，云南大理　671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南大理　671000）



美洲大蠊卵鞘中16种元素分析

谭巧云1，杨永寿1，李开凤1，肖培云2*

（1.大理大学药学与化学学院，云南大理671000；2.云南省昆虫生物医药研发重点实验室，云南大理671000）

［摘要］目的：测定美洲大蠊卵鞘中16种元素的含量情况。方法：样品采用高氯酸和硝酸（1：4）湿法消解，原子吸收分光光度法测定美洲大蠊卵鞘中Co、Mg、Zn、Ni、Se、Cr、Cu、Mn、Fe、Ca、Na、K 12种元素，原子荧光光度法测定Hg、Pb、As、Cd的含量。结果：发现美洲大蠊卵鞘中除了含有人体必需的多种微量元素外，还富含Ca、Mg、Zn、Mn、Fe等元素，基本不含重金属Cr、Hg、Pb、As和Cd。结论：为进一步研究和综合利用美洲大蠊卵鞘提供依据。

［关键词］美洲大蠊；卵鞘；元素分析；原子吸收光度计；原子荧光光度计

［DOI］10. 3969 / j. issn. 2096-2266. 2016. 04. 006

美洲大蠊卵鞘是由美洲大蠊雌虫分泌物生成的一种特殊胶质囊，用于卵发育成若虫的栖息地，表面光滑，质较坚硬，具有防水和保护其胚胎发育的功能。卵鞘的形态多数呈酱红色钱包状、红豆状，上缘有一排小的锯齿称齿状腺（也称卵荚缝），美洲大蠊的种类不同，卵鞘的形状、颜色、大小卵鞘数量将有所差异。美洲大蠊卵鞘一般长8～10 mm，呈深褐色，美洲大蠊一生产卵30～60个，多至90个，每个卵鞘有14～16粒卵〔1〕。目前国内外主要是对美洲大蠊进行研究，已利用美洲大蠊成功研发出3个新药，即康复新液、肝龙胶囊和心脉隆注射液，并正在研究其它新药，但对美洲大蠊卵鞘中金属元素的研究，国内外尚未见报道。课题组经过前期的调研发现，养殖户将美洲大蠊孵化后剩余的卵鞘粉碎后加入到其它饲料中用来作为鸡饲料，鸡的毛色、产蛋率、抗病能力都有很大提高，前期研究表明，美洲大蠊的卵鞘主要由软骨素、蛋白质、磷脂、微量元素等成分组成。近年来随着人们对健康意识的重视，微量元素的研究成为热题，必须的微量元素与人体健康密切联系，人体中有一半酶的活性中心存在微量元素，有些酶更需要微量元素的辅助才能发挥最大活性，影响人体的发育、生长、衰老以及与各种病理状态密切相关，参与体内位置运输等作用〔2〕。为了进一步研究美洲大蠊卵鞘的价值，本文对美洲大蠊卵鞘中的金属元素进行分析。

1　实验仪器与材料

1.1仪器EH20B电热板（河南博金仪器有限公司labtech）；AA-6300C型原子吸收分光光度计（日本岛津）；ASF-930型双道原子荧光光度计（北京吉天公司）；FA1004型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）；空心阴极灯。

1.2材料美洲大蠊卵鞘（由大理州弥渡县美蠊养殖场提供）；元素对照液由国家钢铁材料测试中心提供：钴（1 000 μg /mL，批号：GSB（G）14051212）；镁（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）15030372）；锌（1 000 μg /mL，批号：GSB（G）14031372）；镍（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）14111312）；铜（500 mg/L，批号：GSB（G）14010222）；锰（1 000μg/mL，批号：GSB（G）15012672）；铅（1 000μg/mL，批号：GSB（G）14012512）；铁（500 mg/L，批号：GSB（G）14012352）；汞（1 000 μg/mL，批号：GSB （G）14012232）；镉（1000μg/mL，批号：GSB（G）08051453）；砷（1 000 μg /mL，批号：GSB（G）14021322）；铬（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）15031872）；硒（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）15031152）；钙（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）14032126）；钠（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）15012272）；钾（1 000 μg/mL，批号：GSB（G）14122312）；盐酸（重庆川东化工有限公司化学试剂厂，批号：20080504）、硝酸（成都市联合化工试剂研究所，批号：201108221）、高氯酸（天津政成化学制品有限公司，批号：20110826）；水为去离子水，其他试剂均为分析纯。

2　实验方法

2.1玻璃器皿的前处理实验前，首先将实验中所需要用到的玻璃器皿用蒸馏水洗净，然后用30%硝酸浸泡24 h，用去离子水冲洗3次，晾干后备用。

2.2样品处理取适量美洲大蠊卵鞘，在50℃的烘箱中烘干，用粉碎机粉碎，粉末过80目筛，精密称取样品0.5 g于300 mL的烧杯中盖好表面皿，平行称取3份，各加15 mL的混合酸溶液（硝酸：高氯酸= 4：1），浸泡24 h，此时溶液为棕黄色澄清溶液。置电热板上用150℃温度加热消解，加热至澄清且溶液冒白烟为止。测As、Hg的样品加热温度不能超过200℃，否则将以气态升华损失掉；在通风橱内进行加酸、赶酸，待冷却后用2%的硝酸转移，并定容至25 mL的比色管中，摇匀，待测。以同样的方式处理空白溶液一份。

2.3对照品溶液的配制取各元素对照液，按对照品所附使用说明书的配制方法配制成浓度为1.0 mg/mL的标准储备液。将各元素的标准储备液分别用体积分数为2%硝酸溶液逐级稀释至所需浓度的标准测试液，备用。

2.4消解方法的选择要准确测定药材中元素的含量，最关键的步骤是看能否消解完全，以及消解过程中是否造成元素的损失，特别是As、Hg等易挥发的元素，采用不同的消解方法，将会有不同的结果。根据实验方案，本实验对美洲大蠊卵鞘采用湿法消解，样品消化、溶解完全，避免了高温升华和低沸点金属挥发的损失，是一种易操作、方便、高效、快捷消解的方法。

2.5仪器的工作条件参数本实验采用原子吸收分光光度法测定美洲大蠊卵鞘中Co、Mg、Zn、Ni、Se、Cr、Cu、Mn、Fe、Ca、Na、K 12种元素，各元素的具体仪器工作条件参数见表1。用原子荧光光度法测定Hg、Pb、As、Cd 4种重金属元素，各元素的具体仪器工作条件参数见表2。

表1　原子吸收分光光度法工作条件参数

表2　原子荧光法工作条件参数

2.6标准曲线的绘制将金属离子标准溶液分别配制成5个不同质量浓度的溶液，在仪器的工作条件下，测定供试液的吸光度，用以确定标准溶液浓度范围。实验表明，在选定的质量浓度范围内，各元素质量浓度与吸光度均呈现良好的线性关系，线性回归方程及相关系数见表3。

表3　线性回归方程及相关系数

3　实验结果

按“2.2”项下方法处理美洲大蠊卵鞘样品，用原子吸收分光光度法和原子荧光光度法在各元素对应的仪器工作条件下进行测定。见表4。

4　结果

由测定结果可知，在测定的16种元素中，Ca、Mg、Na、K 4种元素的含量很高，重金属Hg、Pb、As、Cd和Cr未检测出，所测元素的含量排序为K＞Na＞Ca＞Mg＞Fe＞Mn＞Zn＞Co＞Cu＞Ni＞Se。实验结果可为美洲大蠊卵鞘中金属元素的研究和利用提供依据。

表4　美洲大蠊卵鞘中16中元素含量测定结果

5　讨论

对美洲大蠊卵鞘中16种元素的测定结果显示，它除了含有人体大量元素Na和K外，Ca、Mn、Zn、Mg和Fe等微量元素的含量也较高，这些微量元素都是人体所必须的，被人们称为营养元素。铁是人体内含量最高的必需微量元素，它是参与血液交换，输送氧，合成细胞色素等，所必需的一种元素，具有增强机体免疫功能等，重要的生理作用。人体内缺铁或铁过量都会发生相应病变〔3〕。锌参与多种酶的合成，参与能量和物质代谢，促进生长发育，调节免疫反应，对人体健康状况具有重要的调控作用，被医学界和营养学界誉为“智能元素”和“生命之花”〔4〕。硒是人体必需微量元素之一，是人体无法合成的，必须从外界摄取的微量元素。硒在预防心血管疾病、抗氧化、抗衰老、抗病毒、防癌、保护视力、免疫调节以及某些疾病病医学研究等方面有着重要作用，硒是人体免疫调节营养素，既能激活细胞免疫中淋巴细胞，又能刺激免疫球蛋白及抗体产生〔5-9〕。锰是脑发育和功能活动所必须的元素，在神经元能量代谢、递质合成和释放、细胞凋亡的调节中起到重要的作用〔10〕。但是，过量的锰会透过血脑屏障沉积于脑，会产生神经行为障碍〔11〕。钙是构成人体骨骼和牙齿的主要成分，能促进体内酶的活性，在维持人体循环、内分泌等各系统的生理功能中起到重要的调节作用〔12〕。少儿期缺钙，可能会出现迟发性佝偻病〔13〕。

总之，微量元素与人体生命迹象有着密切联系，存在于蔬菜、水果、杂粮和药材中，它们参与人体的多种代谢，对健康起着十分重要的作用，随着对微量元素的深入研究，人们对它在临床上的应用有了新的认识，并且推动着医学的发展。美洲大蠊的药用价值已得到相应的开发和利用，然而美洲大蠊卵鞘中是否含有人类生命体所需要的有益物质和生物活性物质，还有待进一步研究，相信在不久的将来，人们会对美洲大蠊卵鞘这一废弃物有一个全新的认识和综合利用，不断发掘出潜在的药用和营养价值。

［参考文献］

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〔10〕CHIA S E，FOO S C，GAN S L，et al. Neuronbehavioral functions among workers exposed to manganese ore〔J〕. Scand J Work Environ Health，1993，19（4）：264-270.

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〔12〕胡雪梅，周先军.3 702例儿童全血微量元素监测结果分析〔J〕.检验医学与临床，2011，8（5）：1833-1834.

〔13〕孙海丽.儿童微量元素钙随年龄变化的规律及其意义〔J〕.中国妇幼保健，2007，3（22）：370-371.

（责任编辑李杨）

Analysis of 16 Kinds of Element in the Periplaneta Americana Ootheca

Tan Qiaoyun1，Yang Yongshou1，Li Kaifeng1，Xiao Peiyun2*
（1. College of Pharmacy and Chemistry，Dali University，Dali，Yunnan 671000，China；2. Yunnan Provincial Key Laboratory of Entomological Biopharmaceutical R & D，Dali，Yunnan 671000，China）

〔Abstract〕Objective: To determine 16 kinds of element in periplaneta Americana ootheca. Methods: Perchloric acid and nitric acid （1:4）wet digestion was applied in samples and 12 kinds of element: Co，Mg，Zn，Ni，Se，Cr，Cu，Mn，Fe，Ca，Na，K and the content of Hg，Pb，As，Cd were determined by atomic absorption spectrophotometry and atomic fluorescence spectrophotometry respectively in periplaneta Americana ootheca. Results: Periplaneta Americana ootheca contains plenty of essential trace elements to human，and it is also rich in Ca，Mg，Zn，Mn，Fe and other elements. But there is no any heavy metal like Cr，Hg，Pb，As and Cd. Conclusion: To provide basis for the further study and comprehensive utilization of periplaneta Americana ootheca.

〔Key words〕periplaneta Americana；ootheca；element analysis；atomic absorption spectrophotometer；atomic fluorescence photometer

［中图分类号］R917

［文献标志码］A

［文章编号］2096-2266（2016）04-0022-04

［基金项目］国家自然科学基金资助项目（81360634；81060329；81260632）；云南省科技厅科研基金资助项目（2015FA025）

［收稿日期］2015-08-04［修回日期］2015-11-02

［作者简介］谭巧云，硕士研究生，主要从事生物药物分析研究.

*通信作者：肖培云，教授.