微波消解-紫外分光光度法测定彝药中微量元素硒

张万明 曹江峪 李文东 陶 明

(1西昌学院轻化工程学院;2西昌市礼州中学,四川西昌 615000)

微波消解-紫外分光光度法测定彝药中微量元素硒

张万明1曹江峪2李文东1陶 明1

(1西昌学院轻化工程学院;2西昌市礼州中学,四川西昌 615000)

利用微波消解技术消化样品,在盐酸介质中,硒(IV)可氧化I-生成I3-,进而与结晶紫形成离子缔合物。硒-碘化钾-结晶紫-聚乙烯醇缔合物在565 nm时符合朗伯-比尔定律。分别测定了中国西昌红牛夕、依木锁石、毒清药三种主要彝药中的硒含量。试验证明:三种彝药中均含有丰富的微量元素硒,红牛夕、依木锁石、毒清药三种彝药中硒含量分别为77.9、22.1、392.3μg/g,加标回收率为97.8%～103.3%,方法的相对标准偏差RSD不大于0.42%。用微波消解技术消化样品,消解时间短、操作简单、节省试剂、减少环境污染。试验结果真实可靠,适用于一般科学研究。

微波消解;分光光度法;彝药;硒

1 引言

微量元素硒(selenium)于1817年被瑞典化学家Berzdius首次在黄铁矿炼铁炉的烟灰中发现并命名[1]。因其有机化合物有毒性,对人和畜禽动物存在潜在的危险,所以一直被认为是一种有毒的物质,直到1958年Schwarz等研究发现硒具有抗氧化作用,可防止犊牛白肌病,才使人们认识到硒是动物体的必需微量元素之一,其营养作用才引起人们的重视。1973年Rofruek等发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶的必需成分。80年代初,杨光析[2-3]等报道了硒与克山病关系的研究成果,采用硒成功地防治了克山病、大骨节病等地方病,从而加深了人们对硒的营养生物学功能的认识。至此,硒是人和动物必需的微量营养元素这一观点得到全球科学家的一致公认,推动了硒与人体健康关系的研究。从而微量元素硒逐渐引起了人们的重视,其研究也成为当前的热点话题。硒能拮抗重金属的毒性己早有报道,如宫象雷[4]利用水培实验研究了硒对铅、镉的拮抗效应。吴永尧[5]等在水稻补硒培养中,进行紫外辐射损伤试验证明,硒具有良好的保护损伤作用等。由此,适当地补硒对人及畜禽的生理功能,对动物的生产性能有重要作用,也可预防及治疗多种疾病。

彝药是彝族人民世代相传的防病治病的药物,是中国医药宝库中的一个重要组成部分。微量元素的测定可为阐明中药的作用机理改造和新药的创新提供基础数据,也能为中药材的鉴定和改进提供依据。目前,彝族人民广泛应用彝药治疗疾病和补充微量元素硒,但对于彝药中微量元素含量的研究较少,特别是对其硒含量的测定还未见报道。采用微波消解-分光光度法测定了红牛夕、依木锁石、毒清药三种主要彝药中微量元素硒的含量。为研究彝药的药效与微量元素的关系及应用提供基础数据。

2 实验部分

2.1 实验仪器及试剂

2.1.1 仪器

TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司),WX-4000型温压双控微波消解仪及配套框架式高压密闭消解罐(上海屹尧分析仪器有限公司),高速粉碎机ZN-400A(长沙市岳麓区中南制药机械厂),恒温干燥箱HX·GZ-450B(连云港医疗器械设备厂),电子天平ETTLER AE240(瑞士METTLER公司)。

2.1.2 材料

红牛夕,依木锁石和毒清药(由中国西昌彝医药研究所提供)。

2.1.3 试剂

硒标准储备液:准确称取0.1000 g硒标准(光谱纯),溶于少量硝酸中,加2 mL高氯酸,置沸水浴中加热3～4 h,冷却后加入8.4 mL盐酸,再置沸水浴中煮2 min。稀释至1000 mL,其盐酸浓度为0.1 mol/L,此储备液浓度为100.0μg/mL。

硒标准溶液(5.0μg/mL)∶移取5.0 mL硒标准储备液(100.0μg/mL)于100 mL容量瓶中,用0.1 mol/L盐酸稀释至刻度并摇匀,于冰箱中保存。

KI(20%),聚乙烯醇 [PVA](-[CH2CH (OH)]n)(10 g/L),邻苯二甲酸氢钾[C8H5KO4] (0.2mol/L),3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯酞[结晶紫内酯(CVL)](0.1 g/L),HCl(4 mol/L)。

实验中所有用水均为亚沸水,试剂为分析纯,溶液均新鲜配制。

2.2 实验方法

2.2.1 样品预处理

将红牛夕、依木锁石、毒清药样品用水浸洗15 min后,再冲洗数次,立即放入恒温干燥箱中烘干。冷却后,用高速粉碎机粉碎,放置于干燥器中备用。

2.2.2 微波消解样品实验

将消解罐用蒸馏水冲洗干净后,置于恒温干燥箱中,在 353～363 K下烘干。将准确称取的0.3000 g样品,放入消解罐中,加入10.0 mL浓硝酸,混匀并静置5 min,加盖密封后装于外罐中。开启消解系统电源,设置消解系统程序。如表1所示。从表中可以看出,当温度达到471 K时,压力就已经达到设定值。

表1 微波消解时温度和压力的设定值与实际值比较Table 1 Microwave digestion program settings:the actual tem perature and pressure of m icrowave digestion

样品消解完毕,系统温度降到353 K以下,压力小于50 kPa,冷却后取出样品。加入20滴H2O2,溶液颜色澄清透明,说明样品已消化完全。将液体移入烧杯中,用水清洗消解瓶两次,一并转入烧杯,在烧杯中加入1.0 mL浓硫酸,低温加热至冒白烟,冷却后移入25 mL容量瓶中,用水定容,摇匀待测。

2.2.3 标准曲线的绘制

(1)波长选择

移取2.0 mLSe标准溶液(5μg/mL)于50 mL容量瓶中,加入4 mLHCl溶液,2 min后用水稀释至20 mL,加入5 mLKI溶液,7 mLC8H5KO4溶液,4 mLPVA,缓慢加入5 mLCVL溶液,用水稀释至刻度,摇匀后以试剂空白作参比,用1 cm比色皿测定Se的光谱扫描曲线,如图1所示。

由图可知,当Se的浓度为C=0.2μg/mL时,测定Se的最佳波长为λ=565 nm。

图1 Se的光谱扫描曲线Figure 1.The spectral scanning curve for Se.

(2)标准曲线的制作

根据实验要求配制不同浓度的硒标准溶液,按波长选择步骤进行试验,在565 nm处,以试剂空白作参比,用1 cm比色皿测定溶液的吸光度A。如图2所示。

图2 Se的标准曲线Figure 2.The standard curve of Se.

2.3 实际样品测量

将已经预处理好的样品按照消解试验中的最佳条件消解,消解后将样品分别转移到25 mL容量瓶中定容。按表2所述体积和试验方法测定吸光度,由标准曲线进行计算,从而可得各种样品溶液中含硒的浓度。

2.4 准确度试验

在各样品溶液中加入Se标准溶液,使加标浓度为0.05μg/mL,测定各样品加标回收率如表3所示。

表2 样品溶液中硒的浓度Table 2 The concentrations of Se in the sample solutions

表3 三种待测药品中硒的回收率Table 3 The recoveries of Se determ ination methods for the threemedicines to bemeasured

从表3可以看出,样品的回收率为97.8%～103.3%。

2.5 精密度试验

为确定样品分析的稳定性与重现性,特分别作三种样品的平行性试验,各样品分析的相对标准偏差如表4所示。

3 结语

用微波消解技术消化样品,消解时间短、操作简单、消化过程节省试剂、减少环境污染。采用硒-碘化钾-结晶紫-聚乙烯醇显色体系测定彝药中硒的含量,此方法简便可行,测定硒含量准确性高。实验证明三种主要彝药均含有较丰富的微量元素硒,红牛夕、依木锁石和毒清药中硒含量分别为77.9、22.1和392.3μg/g,加标回收率为97.8%～103.3%。由此我们为研究中国西昌彝药的药效与微量元素的关系提供了宝贵的基础数据,为中国西昌彝药的开发利用提供了较为可靠的理论依据。

表4 三种待测药品中硒的相对标准偏差Table 4 The RSDs of Se determ ination methods for the threemedicines to bemeasured

[1]朱爱民.硒的营养及应用[J].中国饲料,1997(18):20-23.

[2]杨光圻.中国克山病的分布和硒营养状态的关系[J].营养学报,1982,4(2):191-200.

[3]杨光圻.论硒和克山病的病因[J].生理科学进展,1983, 14(4):313-317.

[4]宫象雷.物体锌、硒对铅、镉的拮抗作用研究[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2005.

[5]吴永尧.硒在水稻中的生理生化作用探讨[J].中国农业,2000,33(1):100-103.

Determ ination of Trace Se Element in Yi Medicine by Microwave Digestion-UV Spectrophotometry

ZHANGWanming1,CAO Jiangyu2,LIWendong1,TAO Ming1

(1.School of Applied and Chemical Engineering,Xichang College,Xichang,Sichuan615013,China;2.Xichang Lizhou Midd le School,Xichang,Sichuan615013,China)

The samp les were digested by microwave digestion technology.In hydrochloric acid medium, Se(IV)can oxidize I-intoand form an ion-association comp lex with crystal violet(CV).The abso rbance of Se-KI-CV-PVA association comp lex follow s Lambert-Beer Law at 565 nm.U sing the abovemethod,the content of Se in the three p rimary Yi medicines:Hongniuxi,Yimu Suoshi and Duqingyao w hich were p roduced in Xichang city of China,weremeasured.Itwas found that the three Yimedicines tested all contained trace amounts of Se which were 77.9,22.1 and 392.3μg/g for Hongniuxi,Yimu Suoshi and Duqingyao,respectively.And the recovery of standard addition is 97.8%～103.3%.The RS Disless than 0.42%.The benefit of using microw ave digestion technique to digest samp les include short processing time,simp le operation,reduction of solvent usage and alleviation of environmental pollution.Thismethod is reliable and thus app licable for general scientific research.

microwave digestion;spectrophotometry;determination;Yimedicine;Se

O657.32;TH744.12+2

A

2095-1035(2011)03-0062-04

10.3969/j.issn.2095-1035.2011.03.0015

2011-06-22

2011-07-27

四川省教育厅自然科学研究项目(08ZC016);西昌学院自然科学研究课题项目(ZZSSA 0809)

张万明,男,硕士,副教授,主要从事化学与环境科学。E-mail:heszwm@163.com