氢化物发生原子荧光法测定灰树花中硒含量

2011-11-14 15:35吴向阳仰榴青
食品工业科技 2011年2期
关键词:硼氢化钠载流树花

贾 婷,吴向阳,仰榴青,肖 辉,邹 烨,魏 红

(1.江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013;2.江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江212013;3.江苏大学药学院,江苏镇江212013)

氢化物发生原子荧光法测定灰树花中硒含量

贾 婷1,吴向阳2,*,仰榴青3,肖 辉2,邹 烨1,魏 红2

(1.江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013;2.江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江212013;3.江苏大学药学院,江苏镇江212013)

采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定灰树花中硒含量。用硒标准溶液考察了载流盐酸浓度、硼氢化钠浓度、酸介质浓度对荧光强度的影响。比较了样品的两种前处理方式,得出了最佳测定条件。结果表明采用微波消解消化较为完全,优于湿法消解;该方法线性范围为1~10ng/mL,检出限为0.002ng/mL,精密度为1.3%~4.1%(n=10),回收率为94.96%~97.94%(n=5),测得灰树花中硒的含量为0.2242μg/g。本方法准确、灵敏、简便、快速,可用于灰树花中硒含量的测定。

原子荧光,灰树花,硒

灰树花是一种珍稀的药食兼用真菌,有“实用菌王子”之美称。它不仅味道鲜美,而且富含维生素,锌、钙、磷、铁、硒等多种对人体有益的矿物质,具有抗肿瘤,抗HIV病毒,改善免疫系统功能,调节血脂、血糖水平,降血压等多种药理活性[1],目前已开发出多种灰树花药物和保健品。硒是人体和动物必需的微量元素,研究发现,适量补充硒可提高人体免疫力,预防肿瘤和心血管等疾病的发生,它被称为微量元素中“抗癌之王”[2]。然而,当食物中缺硒或是含有过量硒时,都会对人体产生危害。因此,建立一种快速、准确测定食用菌中硒的方法十分重要。目前国内外对灰树花多糖研究较多,但对灰树花中微量元素硒含量测定的方法学研究未见报道。本文采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定灰树花中硒含量,比较样品的两种前处理方法,研究最佳实验条件,为灰树花药物和富硒保健产品的研究和开发提供依据[3]。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

硒标准储备液(1000ppm) 国家标准物质研究中心购买;灰树花 浙江方格药业提供,60℃真空干燥12h,粉碎,过200目筛备用;NaBH4、HNO3、HClO4、HCl、NaOH等实验所用试剂 均为优级纯;实验用水为娃哈哈纯净水。

AFS-930顺序注射双道原子荧光光度计 北京吉天仪器有限公司;硒高性能空心阴极灯 北京有色金属研究总院;不锈钢电热板 江苏省金坛市医疗仪器厂;MDS-2003F型微波消解仪 上海新仪微波化学科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品消化 微波消解:准确称取5份0.2000g灰树花子实体粉末于聚四氟乙烯溶样杯内,加入HNO3∶HClO4=4∶1(V/V)混合酸5mL,摇匀加盖,置于微波消解仪中,依次按照下列程序进行消解:压力0.5kPa,功率400W,消解时间6min;压力0.7kPa,功率600W,消解时间6min;压力1.0kPa,功率800W,消解时间8min,连续消解样品,同时做试剂空白。室温冷却,在电热板上赶酸至剩余体积2mL左右,冷却,加入6mol/L盐酸10mL,放置20min后,转移至25mL容量瓶中,纯水定容,备用。

湿法消解:准确称取5份0.2000g灰树花子实体粉末于50mL锥形瓶中,加入 HNO3∶HClO4=4∶1(V/V)混合酸5mL,冷消化12h,同时做试剂空白。然后于电热板上加热,及时补加混酸溶液,当溶液变为清亮无色并伴有白烟时,继续加热至剩余体积为2mL左右,冷却,加入6mol/L盐酸10mL,放置20min后,转移至25mL容量瓶,纯水定容,备用。

1.2.2 仪器最佳条件 原子化器温度200℃,原子化器高度8mm,负高压270V,灯电流80mA,载气与屏蔽气流量分别为400、800mL/min,注入量1mL,读数方式为峰面积,读数时间7s,延迟时间1.5s。

1.2.3 标准曲线 准确量取1mL硒标准贮备液,用2.4mol/L的盐酸溶液逐级稀释得浓度为10.0ng/mL的硒标准溶液。仪器自动稀释成浓度为1.0、2.0、4.0、8.0、10.0ng/mL的标准系列浓度,测得其荧光强度,以硒浓度为横坐标,荧光强度为纵坐标绘制标准曲线。在最佳工作条件下测得回归方程为 IF= 28.551C-5.6438,R2=0.9999。

1.2.4 实验条件的选择 以6ng/mL硒标准溶液依次考察了载流盐酸浓度、硼氢化钠浓度、酸介质浓度对荧光强度的影响,平行测定3次,优选出最佳的实验条件。

1.2.5 精密度实验 在最佳的实验条件下,分别测定2、4、6ng/mL硒标准液的荧光强度并计算其RSD(n=10)。

1.2.6 回收率实验 准确称取5份0.2000g样品粉末,加入25ng/mL硒标准品1mL,按照1.2.1的方法进行样品预处理,测定其荧光强度并计算加标回收率。

1.2.7 样品测定 在最佳实验条件下,依次测定样品空白溶液和样品溶液的荧光强度,根据标准曲线计算硒含量。

2 结果与讨论

2.1 载流盐酸浓度的选择

相关文献报道对于硒而言,载流溶液以盐酸最佳[4]。合适的酸度可以提高待测元素氢化物的生成和释放效率,且硼氢化钠还原反应的电位强烈依赖于pH,酸度低时,可被还原的元素多,引起干扰也较严重,但酸度过大时,荧光强度进入平台期,对仪器的管道有很强的腐蚀作用。硼氢化钠浓度0.7%时,不同浓度的载流盐酸对6ng/mL硒标准溶液荧光强度的影响见图1。可知,随着载流盐酸浓度的增加,荧光强度不断增强,当盐酸浓度为10%时荧光强度最大,而当盐酸浓度高于10%后,荧光强度随着浓度的增加而减小。因此,本文选择10%的盐酸作为介质。

图1 载流盐酸浓度对荧光强度的影响(n=3)

2.2 硼氢化钠浓度的选择

本方法选择硼氢化钠作为还原剂[5],其浓度大小影响氢化物生成速率和氩氢焰的质量。载流盐酸浓度10%时,不同浓度的硼氢化钠对6ng/mL硒标准溶液荧光强度的影响见图2。可知,随着NaBH4浓度的增加,荧光强度不断增强,当NaBH4浓度为0.9%时荧光强度达到最大;而当NaBH4浓度高于0.9%后,荧光强度随着浓度的增加而减小。因此,本文选择NaBH4浓度为0.9%。

图2 硼氢化钠浓度对荧光强度的影响(n=3)

2.3 酸介质浓度的选择

根据文献报道[6],本文选择盐酸作为酸介质。盐酸对硒元素的测定具有干扰少,灵敏度高[7]的特点。载流盐酸浓度10%,硼氢化钠浓度0.9%时,不同浓度的盐酸对6ng/mL硒标准溶液荧光强度的影响见图3。由图可知,盐酸浓度在1~7mol/L之间,对荧光强度的影响较小,而适当的酸介质浓度可以提高灵敏度、减少过渡金属离子对氢化反应产生的干扰,因此本文选择酸介质浓度为2.4mol/L。

图3 酸介质浓度对荧光强度的影响(n=3)

2.4 检出限和线性范围

在最佳实验条件下,测定空白溶液20次,利用空白溶液的3倍标准偏差与标准曲线斜率的比值得到该方法的检出限为0.002ng/mL。选择线性范围为1.0~10.0ng/mL,此范围硒标准工作曲线相关系数为0.9999。

2.5 精密度

载流盐酸浓度为10%,硼氢化钠浓度为0.9%,酸介质浓度为2.4mol/L条件下,测定2、4、6ng/mL的硒标准液荧光强度(n=10),其RSD分别为4.11%、3.51%和1.32%,可知该方法的精密度较好。

2.6 加标回收率

由表1可知,湿法消解的回收率为90.72%~99.38%,平均回收率为94.93%,RSD为4.19%;微波消解的回收率为94.96%~97.94%,平均回收率为96.23%,RSD为1.16%。实验结果表明微波消解的准确度较高。

表1 加标回收率测定

2.7 样品测定

由表2可知,微波消解前处理的硒含量测定值明显高于湿法消解,并且相对标准偏差较小,说明微波消解消化较为完全,优于湿法消解。因此,微波消解适用于灰树花样品的前处理。

表2 样品测定(平均值±标准偏差,n=5)

3 结论

微波消解消化较为完全,优于湿法消解。实验最佳条件为载流盐酸浓度10%、硼氢化钠浓度0.9%、酸介质浓度2.4mol/L。微波消解前处理、氢化物发生-原子荧光光谱法适用于灰树花中微量元素硒含量的测定,该法灵敏度高、准确度好、精密度高、操作简便、成本低。

[1]Lee BC,Bae JT,Pyo HB,et al.Biological activities of the polysaccharides produced from submerged culture of the edible Basidiomycete Grifola frondosa[J].Enzyme and Microbial Technology,2003,32:574-581.

[2]Kiremidjian-Schumacher L,Roy M,Wishe HI,et al. Supplementation with selenium augments the functions of nature killer and lymphokine-activated killer cells[J].Biology Trace Element Research,1996,52(3):227-239.

[3]李丽辉,林亲录.我国富硒食品的研究进展[J].中国食物与营养,2007(2):23-25.

[4]NCCLS.Performance standards for antimicrobial susceptibility testing[S].Twelfth Informational Supplement,2002,22(1):48-49.

[5]李连平,范威,黄志勇,等.蔬菜中硒总量及形态的氢化物发生-原子荧光光谱测定方法[J].光谱学与光谱分析,2008,28(12):2975-2978.

[6]黄国清,肖仔君.HG-AFS测定辣木中的Se[J].光谱学与光谱分析,2007,27(2):383-385.

[7]Smrkolj P,Stibilj V.Determination of selenium in vegetables by hydride generation atomic fluorescence spectrometry[J]. Analytica Chimica Acta,2004,512:11-17.

Determination of total selenium in grifola frondosa by hydride generation atomic fluorescence spectrometry

JIA Ting1,WU Xiang-yang2,*,YANG Liu-qing3,XIAO Hui2,ZOU Ye1,WEI Hong2
(1.College of Chemistry and Chemistry Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China;2.College of Environment,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China;3.College of Pharmacy,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)

To establish the method of hydride generation-atomic fluorescence spectrometry for the determination of selenium in Grifola frondosa.The best determination conditions including the concentration of carrier hydrochloride,sodium borohydride,medium acid were selected by standard solution.The two kinds of sample pre-treatment methods were compared,the best determination condition was selected.The results revealed that microwave digestion was more complete in sample pre-treatment,which was better than the wet digestion.The linear range was 1~10ng/mL,the detection limit was 0.002ng/mL,the precision was 1.3%~4.1%(n=10),the recovery rate was 94.96%~97.94%(n=5),the contents of selenium in Grifola frondosa was 0.2242μg/g.This method could be used to determine selenium in Grifola frondosa.lt was accurate,sensitive,simple and rapid.

atomic fluorescence;grifola frondosa;selenium

TS207.3

A

1002-0306(2011)02-0338-03

2009-09-22 *通讯联系人

贾婷(1984-),女,硕士研究生,从事应用化学研究。

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