李玉红,孟小华,杨 振,赵 琴
(咸阳师范学院化学与化工学院,陕西咸阳712000)
锌是人体必需的微量元素之一,被冠以“生命之花”、“智力之源”的美称。锌与许多核酸及蛋白质的合成密不可分,参与体内维生素A 的代谢及生理功能,维持味觉、嗅觉功能,促进食欲,提高免疫功能,增强对疾病的抵抗力,锌还保护皮肤粘膜的正常发育;锌缺乏容易引起食欲不振、生长迟缓、智力低下、白内障、老年黄斑变性及肝硬化等症状。日常饮食中,锌的摄入量少且易丢失,通过摄入锌口服液作为对人体锌的补充尤为重要。因此,测定锌口服液中锌含量具有一定的现实意义。锌的测定主要有原子吸收光谱[1,2]、分光光度法[3,4]、荧光光度法[5,6]等。
本工作基于在弱酸条件下,8-羟基喹啉-Zn2+络合物产物的荧光强度F 与待测Zn2+浓度C 成正比,可定量计算出样品中的锌含量。
赛多利斯BS-224S电子分析天平;耶拿RF-5301 PC 型荧光分光光度计;上海琅轩DZF-6020 型真空干燥箱;DK-98-1 型电热恒温水浴锅。
无水乙酸钠(上海金华大化学试剂有限公司),十六烷基三甲基溴化铵CTMAB(北京山浦化工有限公司),8-羟基喹啉(北京市化学试剂厂),无水乙醇(天津市河东区红岩试剂厂),HZc(天津市河东区红岩试剂厂),锌粒(北京化工厂),浓HNO3(天津市耀华化学试剂有限公司),所有试剂均为分析纯,试验用水为二次蒸馏水。
取两支25mL的具塞比色管,分别依次加入0.4mL的8-羟基喹啉溶液,4.0mL CTMAB 溶液,14.0mL NaAc-HAc 缓冲溶液;其中一支加入适量的锌标准工作溶液或待测样品,定容,摇匀,另一支作为试剂空白。在25℃下反应16min 后,用1.0cm 的石英比色皿测其荧光强度F。
按1.2 试验方法测定8-羟基喹啉-Zn2+络合物荧光光谱见图1。
图1 荧光光谱图Fig.1 Fluorescence spectra
从图1 中曲线1 和曲线2 分别为加锌体系和非加锌体系的荧光光谱。结果显示:络合物在497nm 处荧光强度F 最大,选497nm 做测定波长。
2.2.1 指示剂8-羟基喹啉 改变指示剂8-羟基喹啉溶液的用量,试验结果表明:指示剂8-羟基喹啉溶液的用量在0.1~0.4mL 范围内,产生荧光强度先增大后趋于平稳,用量选择0.4mL。
2.2.2 NaAc-HAc 缓冲溶液 在8.0~16.0mL 范围内改变NaAc-HAc 缓冲溶液的用量,试验结果表明:pH 值为5.0 的NaAc-HAc 缓冲溶液,其用量为14.0 mL 荧光强度最佳。
2.2.3 表面活性剂CTMAB 在2.0~6.0mL 范围内改变表面活性剂CTMAB 的用量,试验结果表明:CTMAB 用量为4.0mL 对显色剂的增敏效果最佳。
2.2.4 反应时间 在8~20min 范围内变化反应时间,试验结果表明:随反应时间增长荧光强度先增大后减小,选择反应时间16min。
2.2.5 反应温度 在10~40℃范围内变化反应温度,试验结果表明:反应温度在20~35℃之间产生的荧光强度较大且稳定,实验选用室温25℃。
改变锌标准液的浓度,按1.2 试验方法操作,结果表明:锌的质量浓度在0~5.0μg·mL-1范围内与荧光强度呈良好的线性关系,锌的标准工曲线为:F=96.309C+20.611,相关系数为0.9965。平行测定空白溶液11 次,测定方法的标准偏差为0.033,检出限为0.099μg·mL-1。
在实验条件下,对3.0μg·mL-1的Zn(Ⅱ)测定相对误差<±5%时,进行了几种金属阳离子K+、Na+、Mg2+、Al3+、Ca2+、Mn2+和几种阴离子Cl-、、I-、等测定干扰性试验。实验结果表明,500μg·mL-1的Al3+和Mn2+对实验有干扰,其他离子均无干扰。
实验结果表明:在20~40℃,lnF 与1/T 呈线性关系,线性回归方程:lnΔF=7402.6×1/T-20.858,相关系数为0.9899,表观活化能Ea 为61.55kJ·moL-1。
取市售锌口服液样品一支倒入100mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀备用。移取1.0mL 上述制得的样品溶液,按照试验方法测定其荧光强度,标准曲线知样品中锌含量结果见表1(产品标示值为0.5mg·mL-1),相对标准偏差2.81%(n=6)。同时做加标回收率实验,结果回收率在96.5%~104.5%之间。
表1 口服液锌测定结果及回收试验(n=6)Tab.1 Results of Zinc in oral and test for recovery
实验结果表明:荧光光度法测定口服液中的微量元素锌,此方法检出限为0.099mg·mL-1,加标回收率为96.5%~104.5%,在20~40℃范围内,lnF 与1/T 呈线性关系,表观活化能Ea 为61.55kJ·moL-1,荧光分析法成本较低,符合分析的要求,达到了预想的结果。
[1]张源,林哲绚,李伟秋,等.石墨炉原子吸收光谱法测定血清中非蛋白结合铜和锌[J].光谱学与光谱分析,2009,29(10):2864-2866.
[2]刘学良,曹艳玲.火焰原子吸收法测定钙铁锌口服液中的铁和锌的含量[J].医药与保健,2004,28(3):192.
[3]高峰,李山,王伦.铬黑T-H2O2催化动力学光度法测痕量锌[J].安徽师范大学学报,2001,24(2):158-160.
[4]王丽君.原子吸收分光光度法测定无限极儿童口服液中微量元素的含量[J].北华大学学报,2006,7(4):326-327.
[5]胡丽华.荧光分光光度法测定锌的研究进展[J].化学工程学报,2006,126(3):36-40.
[6]邹淑仙,敖登高娃,赛音.钙黄绿素蓝荧光法测定食品中的微量锌[J].分析实验学报,1995,14(6):45-48.