竹子是最具有利用价值的植物之一，用途很广。竹叶中含有多种有价值的成分，如：黄酮及其甙类、醇类、活性多糖类、特种氨基酸、酚类、天然色素、茶多酚以及多种矿质元素。

目前对竹叶有效的有机物成分研究较多，主要集中在竹叶抽提物的抗氧化、抑菌、杀虫、药理作用、食品添加剂等方面，对竹叶无机元素的研究也有相关文献报道(浙江林学院林工系竹类综合利用课题组，1991；周兆祥，1992；王微宏等，2002；黄成林等，2004；路波等，2005；张胜帮等，2007)，但在分析测定手段上多利用光谱法、原子吸收法等，且多数方法前处理较为繁琐。其中，原子吸收法(AAS)虽有精密度好、检测限低、分析简便等优点，但每次只能分析1种元素，效率低且基质干扰严重；而电感耦合等离子体光谱法(ICP-AES)虽然可以进行多元素同时测定，但对于微量元素和痕量元素来说灵敏度不够，光谱干扰严重。目前对竹叶元素的研究对象上也限于苦竹(Pleioblastus amams)、淡竹(Phyllostachys glauca)、毛竹(P. edulis)等少数几个竹种。对用质谱法同时分析测定竹叶中多种元素的方法未见报道。

电感耦合等离子体质谱是近10年来发展最快的无机痕量分析技术之一。其主要特点是可以进行多元素同时分析，检出限低、干扰小、精度高、线性范围宽、快捷，应用广泛(Wu et al., 2005；Yang et al., 2005；Ataro et al., 2008)。本文选择苦竹、淡竹等20种具有开发利用价值的竹种竹叶，建立了ICP-MS法同时测定竹叶中18种元素的方法，并从微量元素的角度为竹叶资源的开发利用提供相关的科学依据。

1 材料与方法 1.1 试剂与样品

HNO₃，H₂O₂均为优级纯试剂，水为超纯水；标准储备液：10 μg·mL^-1混合标准溶液(5%介质HNO₃)，内含Cr，Mn，Ni，Co，Cu，Zn，As，Se，Mo，Cd，Pb等元素，其中Fe，K，Ca，Na，Mg浓度为1 000 μg·mL^-1，以5%HNO₃逐级稀释备用(Agilent，Part# 5183-4688)；标准溶液系列：由标准储备液逐级稀释而成，介质为体积分数5%HNO₃；Hg标准储备液：1 000 μg·mL^-1。标准溶液系列由标准储备液逐级稀释配得，介质为5% HNO₃。内标溶液：由10 μg·mL^-1标准储备液稀释为1 μg·mL^-1；调谐液：10 ng·mL^-1 Li，Co，Y，Ce，Tl混合标准溶液(2% HNO₃介质)(Agilent，Part# 5184-3566)。

检测20种竹叶，其中铁竹(Ferrocalamus strictus)2007年7月采自云南金平、版纳甜龙竹(Dendrocalamus hamiltonii)、青竿竹(Bambusa tuloides)、硬头黄竹(B. rigida)于2007年7月采自四川宜宾；绿竹(Dendrocalamopsis oldhami)、淡竹、苦竹、香糯竹(Cephalostachyum pergracile)、方竹(Chimonobambusa quadrangularis)、紫竹(Phyllostachys nigra)、金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata)、小佛肚竹(Bambusa ventricosa)、茶秆竹(Pseudosasa amabilis)；孝顺竹(Bambusa multiplex)、短穗竹(Bambusa densiflorum)、白哺鸡竹(Phyllostachys dulcis)、水竹(Phyllostachys heteoelada)、篌竹(Phyllostachys nidularia)、四季竹(Oligostachyum lubricum)2007年8月采自江西南昌；毛竹(edulis)为2007年8月分别采自江西、安徽、浙江。所有竹叶样品消解前均自然晾干并粉碎。

1.2 仪器及主要工作参数的优化

Agilent 7500a电感耦合等离子体质谱仪(Agilent Technologies Co，USA)，CEM MARS5微波消解仪(CEM，USA)，超纯水系统(18.2 MΩ·cm，Pall，USA)

ICP-MS仪器全自动调谐给出仪器的工作参数，满足灵敏度、背景、氧化物、双电荷、稳定性要求等各项指标。调节后的仪器主要参数设置见表 1。

1.3 样品前处理

取已研磨粉碎的竹叶样品于60 ℃下干燥2 h后，称取0.25 g，精确到0.000 1 g。将竹叶样品置于酸煮洗净的聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL HNO₃和1 mL H₂0₂，虚掩罐盖，置于通风橱中预消解1 h，然后将消解罐旋紧，放入微波消解仪，按设定程序(表 2)进行消解。消解程序结束后，待样品冷却至常温，打开密闭消解罐，将样品转移到PET塑料瓶中，洗涤高压消解罐内罐及盖子3~4次，洗液合并至PET瓶中，定容至50 g，混匀，待分析。空白对照按相同方法处理。

1.4 标准工作曲线的绘制

用体积分数5% HNO₃介质将混合标准溶液逐级稀释为0，10.0，50.0，100.0，200 ng·mL^-1；其中Hg元素为单标，单独配制，0，0.2，1.0，2.0，5.0 ng·mL^-1，得到混合标准溶液。在优化的实验条件下，采集空白及标准溶液系列，仪器自动绘制标准曲线，并由此得出各元素的线性相关系数。

除Mo元素线性为0.980 8外，其他各元素标准曲线的线性良好，相关系数均在0.999 2~1.0之间。

2 结果与分析 2.1 方法的检出限

在优化的试验条件下，取10次平行测定试剂空白溶液的结果及3次平行测定一定浓度各元素标准溶液的结果，按下式计算：

式中：σ为试剂空白的标准偏差；S为C浓度下各元素标准溶液的信号强度；B为试剂空白的信号强度。

2.2 精密度与加标回收试验

选取江西毛竹试样6份，按样品处理测定方法消化、测定，计算相对标准偏差RSD值；选取江西毛竹进行加标回收试验，计算平均回收率。2种试验的结果见表 4。

结果表明：各元素的RSD值在2.19%~7.30%之间，该方法重现性良好。各元素回收率在80.7%~122.4%之间，符合痕量分析要求。

2.3 标准物质的分析

为考察本测定方法的准确性，在选定试验条件下，对国家一级标准物质茶叶(GBW10016)进行分析，分析结果及各元素标准值见表 5。所测定的元素均在标准值参考范围内，可信度高。

2.4 样品的测定 2.4.1 不同样品的分组测定

由于待测竹种较多，样品量较大，分组进行检测。每种竹叶样品做3个重复，取平均值，扣除空白后的测定结果见表 6~8。

从表 6~8结果可知：各种竹叶中均含有所测20种元素，Ca，Mg等元素含量非常丰富，Ca元素含量多在2 000~5 000 mg·kg^-1之间，最高是青竿竹和硬头黄竹，为8 000 mg·kg^-1水平；Mg元素含量多数在1 000 mg·kg^-1以上，最少为四季竹732.05 mg·kg^-1，最高是紫竹，含量为2 411.5 mg·kg^-1，硬头黄竹、淡竹、铁竹的Mg含量也较丰富，均在1 900 mg·kg^-1以上；

各竹种竹叶中元素Mn，Al含量也较高，每千克约几百毫克。铁竹中Fe，Al的含量突出，均在1 000 mg·kg^-1以上；其次是Na，Zn，Cu等元素，在几十毫克每千克水平。甜龙竹中Zn含量突出，达到153.55 mg·kg^-1；对于一些微量元素，如Co，Ni，Se，Mo，Ag等各竹种竹叶中含量均较少，且水平大致相当，无显著差异；

18种竹叶中，As，Cd，Hg，Pb等重金属元素含量很低，Pb略高，其中茶杆竹最高，为15.97 mg·kg^-1。Cr含量差异较大，毛竹、绿竹、甜龙竹、小佛肚竹、水竹、篌竹含量在0.762~2.365 mg·kg^-1；香糯竹、方竹分别为7.420，8.533 mg·kg^-1，其余竹种含量水平相对较高，其中金镶玉竹和硬头黄竹达到了37 mg·kg^-1水平。

2.4.2 不同地区同一竹种竹叶元素含量比较研究

为了比较研究不同地区同一竹种竹叶中各元素含量关系，选取江西，安徽、浙江3地毛竹叶进行测试分析(表 9)。

从表 9可看出：三地毛竹各元素含量大体相当，略有差异。其中安徽毛竹中Ni元素含量突出，为35.58 mg·kg^-1；Mn元素含量也相对较高，为532.7 mg·kg^-1；浙江毛竹中Cr元素含量较高，为10.218 mg·kg^-1。

3 结论与讨论

本研究建立了用HNO₃-H₂O₂微波消解体系，结合ICP-MS技术同时测定不同属20个竹种竹叶中Ca，Mg，Fe，Al，Mn，Cr，Hg等18种元素。方法的检测限在0.001~0.301 μg·g^-1之间，相对标准偏差2.19%~7.30%，回收率为80.7%~122.4%，结果令人满意。体现了本方法简单快速、灵敏度高、准确性好、干扰较少等优越性。并通过国家一级标准物质茶叶样品验证了分析结果的准确性。

本研究得出了18种竹种中多种无机元素含量状况。其中含量较高元素总体趋势为：Ca＞Mg＞Fe＞Al＞Mn＞Na＞Zn＞Cu；其余各微量元素含量相对较少。各竹种竹叶元素含量有一定差异，个别竹种较突出。其中Fe，Mn的平均含量分别为492.8和280.5 mg·kg^-1，Fe是人体内最丰富的微量元素，主要以铁蛋白存在于人体内，现代研究表明，铁缺乏时，蛋白质的含量降低或贫血；而Mn是多种酶的催化剂，被认为是抗癌元素，特别是与肝癌的发病有密切关系(吴沈春，1982)，此外Mn还能改善脉粥样病人的代谢。Zn是人体生长发育的促进剂(吴沈春，1982)，有促筋益精生血的功效，可参与核酸与蛋白质的代谢过程(夏献民等，1987)。几种关注度较高的重金属元素，如Cr，As，Cd，Hg，Pb等虽均有检出率，但含量很低。竹叶中作为药用竹种的竹叶，如苦竹叶、淡竹叶，考虑到作为汤剂煎煮后的浸出率(王微宏等，2002)，因此最终在药剂里的其含量会非常低。

淡竹、苦竹为药食两用植物，其相关的研究报道也较多，但从本文研究结果角度来看，各种微量元素与其他竹种相比并无突出之处，其药用功效可能更多在于其所含有机物部分。铁竹叶样品采自云南金平，此竹种为当地所特有，过去当地苦聪族群众用以制作狩猎的弩箭，目前也是做竹筷和毛线编织棒针的上乘材料。本研究结果从其组成元素的角度验证了其特性，其Fe的含量是一般竹叶的2~3倍，为1 705 mg·kg^-1；值得注意的是，其中Al，Mg元素的含量亦非常丰富，达到了1 638和1 942 mg·kg^-1。版纳甜龙竹竹笋甘甜味美，可生食，营养价值极高，是我国所有笋用竹糖分和谷氨酸含量最高的(孙世中等，2008)，本研究发现其竹叶中元素Zn的含量突出(153.55 mg·kg^-1)，远高于其他竹种。至于其竹笋中Zn含量如何，建议做进一步研究，以作为营养膳食资料的参考。

竹叶中富含Mg，Fe，Mn，Zn等元素的竹种，可选择性地开发成作为青饲料或作为牲畜的主饲料的配料。

本文还对不同地区同一竹种竹叶元素进行比较。结果显示江西、安徽、浙江三地毛竹叶，除个别微量元素含量稍有差异外，各元素含量总体水平相当，无明显差异。一般来说，植物中微量元素含量在很大程度上受生长环境、气候、土壤等因素的直接或间接影响。由于同一片竹林往往混长着不同竹龄的竹子，且同一株竹竹叶也有老叶和新叶并存的可能，建议做进一步研究。