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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

391013ÑCM-2s-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γ活动用高纯锗的γ-射线光谱测量系统自动校

准测量（堪培拉，E=35%，钴-60FWHM＝2.1keV的1.332MeV）。

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