荧光分光光度法测定钙制剂中微量铝(Ⅲ)

高 策， 阎 峰， 高小超， 高秀坤， 王文豪， 林 燕， 关 瑾

(沈阳化工大学 应用化学学院， 辽宁 沈阳 110142)

钙是人体内含量最多的金属元素，是提供身体所需能量的重要营养素.由于中国人生活习惯和膳食结构等原因，老年人和儿童普遍缺钙.随着人民生活水平的不断提高，自我保健意识的不断增强，补钙已成为一种趋势和潮流，补钙药品和保健品市场火热.铝是地壳中含量最高的金属元素，在许多药物和食品添加剂中都含有铝.铝属于低毒性的金属元素，进入人体细胞可与多种蛋白质、酶、三磷酸腺苷等物质结合，引发一些健康危害[1-3].因此，有必要对钙制剂中的铝含量进行控制.目前微量铝的测定主要是测定食品中的铝[4-6]，应用最广泛的是铬天青S分光光度法[7-9]，但该法干扰因素较多，操作繁琐.8-羟基喹啉为优良的络合剂，可以选择性与铝(Ⅲ)形成荧光络合物[10-11]，满足形态分析的要求.本文以8-羟基喹啉为络合剂，建立了钙制剂中的微量铝测定的荧光分光光度法的方法，为钙制剂中铝离子的测定提供一种新的分析方法.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

970 CRT荧光分光光度计,上海分析仪器总厂；PHSJ-5 pH计,上海精密科学仪器有限公司；BSA224S-CW电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；KQ5200DB型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司.

铝标准溶液(100 mg/L)购自国家标准物质研究中心；三氯甲烷为色谱纯，其余为分析纯，均购自国药集团化学试剂有限公司；二次蒸馏水,实验室自制；醋酸钙颗粒,3批，实验室自制.

1.2 实验方法

1.2.1 溶液配制

醋酸-醋酸铵缓冲盐的配制：将50 g醋酸铵溶于150 mL水，用冰醋酸调节pH至6.0，并用水稀释至250 mL.

5 g/L的8-羟基喹啉溶液的配制：将0.5 g 8-羟基喹啉用三氯甲烷溶解定容至100 mL.

1.0 mg/L铝标准溶液的配制：取100 mg/L铝标准溶液1 mL，用硝酸溶液定容至100 mL.

供试品溶液的制备：量取2.0 mL铝标准液，5 mL缓冲盐和48 mL水，用质量浓度为5 g/L的8-羟基喹啉的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL，10 mL，5 mL)萃取，将三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷定容至刻度.

样品溶液的制备：将1.0 g醋酸钙溶解在50 mL水中，加入5 mL缓冲盐，用质量浓度为5 g/L的8-羟基喹啉的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL，10 mL，5 mL)萃取，将三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷定容至刻度.

空白溶液的制备：将50 mL水和5 mL缓冲盐溶液，用质量浓度为5 g/L的8-羟基喹啉的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL，10 mL，5 mL)萃取，将三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷溶液定容至刻度.

1.2.2 样品测定

设置荧光分光光度计的灵敏度为2；激发波长为392 nm，激发波长狭缝宽度为10 nm；发射波长为518 nm，发射波长狭缝宽度为20 nm；使用空白溶液调节仪器到零，测定荧光强度.

2 结果与讨论

2.1 荧光发射光谱

图1为测试条件下的荧光光谱.

图1 铝与8-羟基喹啉络合物的荧光光谱Fig.1 Fluorescence spectra of aluminum-8- hydroxyquinoline complex

用紫外-可见分光光度计进行吸收光谱扫描，获得铝和8-羟基喹啉络合物的最大吸收波长为392 nm.所以，选择392 nm作为荧光检测的激发波长.以392 nm作为激发波长进行荧光光谱扫描，在518 nm处获得最强荧光强度.因此，选择518 nm作为荧光检测的发射波长.

2.2 pH的选择

酸度是影响铝-8-羟基喹啉络合物形成的一个重要因素，从而影响配合物的荧光强度.实验考察了缓冲盐溶液的pH为4.0～8.0时对铝-8-羟基喹啉络合物荧光强度的影响，结果如图2所示.由图2可以看出：pH=6.0时荧光强度最好，有最大荧光值.故选择醋酸-醋酸铵缓冲溶液的pH值为6.0.

图2 缓冲溶液pH对铝与8-羟基喹啉 络合物荧光强度的影响Fig.2 Effect of buffer pH on fluorescence intensity of aluminum-8-hydroxyquinoline complex

2.3 络合试剂8-羟基喹啉用量的选择

实验考察了8-羟基喹啉的用量对络合物荧光强度的影响.分别取2.0 mL铝标准液，5 mL pH 6.0的醋酸-醋酸铵缓冲溶液和48 mL水，依次用含有8-羟基喹啉质量浓度分别为1、2、3、4、5和6 g/L的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL,10 mL,5 mL)萃取.将三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷定容至刻度测定荧光强度，荧光强度随着8-羟基喹啉用量增加而显著增强.当8-羟基喹啉的用量为5 g/L时，荧光强度趋势稳定，故实验选择8-羟基喹啉的用量为5 g/L.

2.4 标准曲线的绘制

配置铝(Ⅲ)的系列标准溶液，质量浓度分别为2，40，80，120，160，200 μg/L.按照实验方法测定荧光强度，以荧光强度(I)与标准铝溶液的质量浓度(ρ)做回归分析，标准曲线如图3所示.可得回归方程：I=4.990ρ-21.79，相关系数R2=0.998 3，说明铝(Ⅲ)的质量浓度在2～200 μg/L的范围内呈良好的线性关系.

图3 标准曲线Fig.3 Standard linear curve

2.5 检出限和定量限

按照“1.2”实验方法，连续测定空白溶液10次，按如下公式计算方法的检出限(LOD)和定量限(LOQ).

LOD=3.3S/K

LOQ=5LOD

式中：S为重复分析空白试样10次的标准偏差；K为校正曲线的斜率.本文方法的检出限为0.2 μg/L,定量限为1.0 μg/L.

2.6 回收率和精密度试验

按照“1.2”实验方法，在6份样品中分别添加两个质量浓度水平的铝标准液测定荧光值，每个样品测定3次，结果如表1所示.

表1 加标回收率(n=3)Table 1 Spiked recovery test of the samples(n=3)

计算出加标回收率在96.7 %～101.7 %之间，RSD不大于0.28 %，说明本法有较好的准确度和重复性.

2.7 实际样品含量测定

取实验室自制钙制剂(醋酸钙颗粒)3批，各平行制备样品溶液3份，按照“1.2”实验方法测定荧光值，通过标准曲线计算样品中铝的含量.3批样品中均含有铝，铝的含量为0.45～0.55 μg/g，如表2所示.

表2 样品含量测定结果 (n=3)Table 2 Determination results of the real samples(n=3)

3 结 论

本文建立的以8-羟基喹啉为络合试剂，与铝(Ⅲ)形成疏水络合物，三氯甲烷为提取试剂的荧光分光光度方法可用于钙制剂中铝含量的测定.该方法操作简便，灵敏度高，可为含铝药物的质量控制检测方法和质量标准制定提供参考.