水杨醛衍生物荧光分光光度法测丹参中氟含量研究

张府君，田海娇，董 雪，王海花，程永杰

(1 山西药科职业学院中药系，山西 太原 030031；2 山西省分析科学研究院，山西 太原 030006)

氟是人体必需的14种微量元素之一，也是人体组成成分之一。过量摄入氟化物会导致氟斑牙、氟骨症以及癌症等疾病[1]，甚至表现在对神经系统、肾脏、心血管、甲状腺等损害，中药材若生长在含氟较多的地理环境，对中药品质有很大影响，因此检测中药中氟离子具有重要意义[2]。目前，测定茶叶，牙膏，饮用水中氟含量的检测方法主要有氟离子选择电极法、极谱法、离子色谱法、分光光度法等[3]，测定含氟药物的氟含量《中国药典》规定使用紫外-可见分光光度法[4]，而测定中药中的含氟量的方法很少。荧光分光光度法具有灵敏度高、选择性良好，在药物分析领域可用于微量或痕量检测，且近年来应用于中药有效成分的检测也越来越广[5]。研究中，我们以2-氨基苯酚和2-羟基水杨醛为原料合成了水杨醛席夫碱(PSI)，通过研究光谱性能，发现PSI与氟离子具有较好的络合作用。它在光学材料[6]、催化[7]、药物设计[8]、化学传感器和生物探针方面均具有广泛的应用。

因此，以PSI为络合剂，采用荧光分析法对不同批次的中药丹参进行含氟量的测定，建立一种中药丹参中氟含量的简便、可行性高的测定新方法，可为中药野生抚育、中药栽培等选择地理环境时提供有效参考。

1 实验材料

1.1 药材与试剂

实验所用不同批次的中药丹参均为市售，经山西医科大学药学院李晓妮教授鉴定为正品。PSI，山西中医药大学基础化学实验室自制；蒸馏水、无水甲醇、30%过氧化氢、浓硝酸，氟化钠，所用试剂均为分析纯。

1.2 仪 器

F97pro型荧光光谱仪，上海棱光技术有限公司；JA2603B电子天平，上海精科天美科学仪器有限公司；CP214万分之一天平，奥豪斯仪器有限公司；UV-6100S紫外可见分光光度计，上海元析仪器有限公司。

2 方法与结果

2.1 标准溶液的配制

标准氟溶液的配制：精密称取氟化钠固体0.0420 g，甲醇溶解后置10 mL容量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，既得0.1 mol/L的氟贮备溶液。精密量取上述储备液1.5 mL，置100 mL容量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，配制成1.5 mmol/L的标准氟溶液，备用。

标准PSI溶液的配制：精密称取PSI固体0.0213 g，甲醇溶解后置100 mL容量瓶中，加甲醇至刻度，配制成1.0 mmol/L的PSI贮备液。精密量取上述储备2.5 mL于50 mL容量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，配制成50 μmol/L的标准PSI溶液，备用。

2.2 荧光光谱

精密量取1 mL的标准PSI溶液两份，加2 mL蒸馏水，分置于10 mL比色管中，其中一份加甲醇稀释至刻度，作为空白溶液；另一份加入1.5 mmol/L的标准氟溶液1 mL，加甲醇稀释至刻度，摇匀，室温静置3 min，固定418 nm为激发波长，用450～650 nm的波长扫描，得发射光谱，见图1。结果表明，在518 nm处有最大F值，因此，选择518 nm为发射波长(λem)。固定发射波长为518 nm，用350～500 nm的波长进行扫描，得到激发光谱，见图2，在418 nm处有最大F，进一步确定了激发波长(λex)为418 nm。

图1 标准氟溶液的发射光谱

图2 标准氟溶液的激发光谱

2.3 线性关系考察

图3 标准氟溶液的标准曲线

取6个10 mL的比色管，分别加入标准PSI溶液1 mL，蒸馏水2 mL，依次加入1.5 mmol/L的标准氟溶液0 mL、0.5 mL、0.6 mL、0.7 mL、1 mL、1.5 mL、2 mL，加甲醇稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，测定荧光强度值，以对照品的浓度(mmol/L)为横坐标，荧光强度(F)为纵坐标，绘制工作曲线，见图3，得回归方程为F=329.9C+117.09，相关系数r=0.9756，结果表明，氟离子标准溶液在0～0.3 mmol/L的范围线性关系良好。

2.4 实验条件的选择

2.4.1 氟离子溶液用量的选择

取7个10 mL的比色管，分别加入标准PSI溶液1 mL，依次加入1.5 mmol/L的标准氟溶液0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL、3.5 mL，加蒸馏水2 mL，加甲醇稀释至刻度，静置1 min，设定λex为418 nm，λem为518 nm，测定不同氟离子溶液用量下的荧光值，结果见图4。从图4可以看出在氟离子溶液用量为2 mL时，荧光强度最好，有最大的荧光值。故实验采用2 mL的氟离子溶液。

图4 不同氟离子溶液用量的荧光值

2.4.2 蒸馏水用量的选择

取5个10 mL的比色管，分别加入1.5 mmol/L的标准氟溶液2 mL，标准PSI溶液1 mL，依次加入蒸馏水1 mL、2 mL、3 mL、5 mL、7 mL，加甲醇稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，测定在不同量蒸馏水中的荧光强度，得到图5。结果表明，加入蒸馏水的量为2 mL时，荧光强度较好并考虑到实验的时间问题，故实验中选择2 mL的蒸馏水。

图5 不同蒸馏水用量的荧光强度

2.4.3 络合剂PSI用量的选择

图6 不同络合剂PSI用量的荧光强度

取6个10 mL的比色管，加入1.5 mmol/L的标准氟溶液2 mL，加蒸馏水2 mL，依次加入标准PSI溶液0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL，加甲醇稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，测定荧光强度，得到图6。结果表明，加入1 mL PSI时，荧光强度最大。

2.4.4 最佳络合时间的选择

精密量取2 mL 1.5 mmol/L的标准氟溶液置10 mL的比色管中，加入标准PSI溶液1 mL，蒸馏水2 mL，甲醇至刻度，设定λex为418 nm，λem为518 nm，测定放置1～60 min的荧光值，结果见图7。结果表明，络合反应在3 min内基本完成，荧光强度达到最大值，随着络合时间的延长荧光值明显减小。

图7 不同络合时间的荧光值

2.5 中药丹参中的氟离子的测定

用分析天平准确称取三批次中药丹参1.00 g分别放入3个小烧杯中进行消化处理[9]，随后用蒸馏水溶解，过滤后移至10 mL容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，即得丹参溶液。

取3个10 mL的比色管，分别加入标准PSI溶液1 mL，依次加入丹参溶液各2 mL，加蒸馏水稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，狭缝均为10 nm条件下，测定荧光值，连续测定三次，结果见表1。

表1 中药丹参中氟离子的含量

2.6 加样回收率试验

表2 加样回收率试验结果

取6个10 mL的比色管，分别加入标准PSI溶液1 mL，加入丹参贮备液2 mL、依次分别加入0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL、0.6 mL标准氟溶液，加甲醇稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，测定荧光值，计算加样回收率，结果见表2。由表2可知，回收率在92%～99%之间，RSD为2.7%，说明该方法测定丹参中氟离子的含量准确度较好。

2.7 精密度试验

取1个10 mL的比色管，加入标准PSI溶液1 mL，标准氟溶液2 mL，加蒸馏水2 mL，加甲醇稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，连续6次测得荧光值分别为205.9、205、206.5、206.1、204.2、203.9，计算出RSD为0.52%，表明该方法精密度良好。

2.8 重复性试验

取6个10 mL的比色管，加入标准PSI溶液1 mL，丹参贮备液2 mL，加甲醇稀释至刻度，静置3 min后，设定λex为418 nm，λem为518 nm，连续六次测得荧光值分别为131.60、132.40、132.80、131.20、133.60、131.70，计算出RSD为0.67%，表明该方法重复性良好。

3 结 论

氟离子是电负性最强、离子半径最小的阴离子，是一个强路易斯碱，在化学、生物学、医学和军事等方面都具有重要作用[1]，所以氟离子的检测在近几十年来受到极大的关注。关于测定中药丹参的含氟量文献却又少之又少，近三十几年来，只有两篇文献中涉及丹参含氟量的测定，1985年，魏文华[2]用氟离子选择电极法测定丹参含氟量，2011年，魏俊岭等[10]同样用氟离子选择电极法测定。基于本文研究结果，选择具有简单易操作、高灵敏度、高选择性等优点的荧光分光光度法测定丹参含氟量具有可靠性、简便性，同时也可将此方法应用于其他中药含氟量的测定。