分光光度法测定芦荟中微量元素锌.pdf

分光光度法测定芦荟中微量元素锌邓? 斌?1, 蒋刚彪2, 陈六平3( 1. 湘南学院化学与生命科学系, 郴州 423000; 2. 华南农业大学制药工程系, 广州 510642;3. 中山大学化学与化学工程学院, 广州 510275)摘 ? 要: 研究了表面活性剂十二烷基苯磺酸钠存在下, 以 1 ?( 2?吡啶偶氮)?2 ?萘酚( PAN) 为显色剂, 分光光度法测定芦荟中微量元素锌的最佳显色条件及应 用 结果表明, 在 pH 6. 8~ 8. 5 的KH2PO4?NaOH 缓冲溶液中, Zn( ?) 与 PAN 形成红色的络合物, 该络合物在常温下可稳定 24 h 以上其最大吸收波长为 550nm, 表观摩尔吸光系数为 5. 26 104L!mol- 1!cm- 1, 检出限为 0. 01 ? g? mL, Zn( ?) 含量在 0~ 25 ? g? mL 范围内符合比尔定律适用于基层单位测定芦荟样品 中微量锌的含量关键词: 芦荟; 微量锌; 1?( 2 ?吡啶偶氮)?2 ?萘酚; 分光光度法? ? 芦荟属百合科植物, 作为一种天然药材, 在 我国已有 1000 余年的历史, 关于芦荟的医用功效古代早有记载, 它具有泄热通便、 清肝泻火、杀虫疗疳等作用[ 1]。

在现代临床上更是广泛应用于抗菌、消炎、止血、抗肿瘤等疾病以及美容、保健、 食品行业当中[ 2]据文献报道[ 3], 芦荟中化学成分含量颇多, 除主要的糖类、蛋白质、氨基酸、多肽、有机酸、蒽醌类等有机化合物外, 还含有多种 无机微量元素, 而锌元素便是其中极为重要的一种众所周知, 锌是人体和许多动植物的必需微量元素之一, 也是某些酶和结晶胰岛素的重要组成成分, 被誉为∀ 生命之花#[ 4]现代医学证实, 人 体缺锌, 会引起生长停滞、贫血、味觉减退, 伤口愈合减慢, 更会导致青少年成长期间性功能发育不全, 智力发育迟缓等缺陷[ 5] 为此为能更好地了 解芦荟中微量元素 Zn 的分布存在状况, 促进医用芦荟资源的进一步开发利用, 笔者采用普通的分光光度法, 以 PAN 为显色剂, 首次在 pH 6. 8~ 8. 5的KH2PO4?NaOH 缓冲溶液中, 以十二烷基苯磺酸钠为增敏、 增溶试剂, 无需掩蔽干扰离子, 直接利用锌与 1?( 2 ?吡啶偶氮)?2?萘酚( PAN) 形成稳定红色络合物的特点, 在水溶液中对芦荟中含有的微量元素锌进行了测量实验结果表明, 芦荟中的 确含有丰富的微量元素锌, 所用方法灵敏度高、准确性好、操作简便、条件容易控制、分析结果可靠, 可为芦荟治疗、预防疾病, 探讨微量元素锌在人体内缺乏所致疾病的治疗提供科学依据。

1? 实验部分1. 1? 仪器与试剂721 型分光光度计( 上海精密仪器厂) , pH213 型酸度计( 上海雷磁仪器有限公司) , 试验芦荟( 购于广州市药材公司, 经广东药学院生药教研室鉴定) 锌标准溶液: 精密称取高纯锌粉 0?25 g, 加入一定量 1 mol? L 的HCl 使其完全溶解, 然后将其 转移至 500 mL 容量瓶中, 加蒸馏水至刻度, 摇匀,配成 500 ? g? mL 的锌储备液, 将此储备液稀释 10倍后, 即得浓度为 50 ? g? mL 的锌标准溶液; 显色 剂 1?( 2?吡啶偶氮)?2?萘酚( PAN) : 称取 0?100 gPAN溶于100 mL 的 95% 乙醇中, 配成浓度为 0?1%的溶液, 保存在棕色瓶中; 增溶剂十二烷基苯磺酸钠配制成 20g? L 的水溶液; pH 7?8 的KH2PO4?NaOH缓冲溶液: 按常规方法配制; 以上试剂除标明外均为分析纯, 实验用水为二次蒸馏水∃160∃第 27卷增刊 2008年 5 月? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?分析试验室 Chinese Journal of Analysis Laboratory? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Vol. 27. Suppl. 2008- 5?基金项目: 湖南省教育厅优秀青年科研基金(06B089)项目资助作者简介: 邓? 斌 ( 1972- ) , 男, 副教授, 理学博士; E ?mail: dbhy2006@ yahoo. com. cn1. 2 ? 实验方法准确称取一定量的锌标准溶液于 50 mL 容量瓶中, 依次加入 3 mL 0. 1% PAN, 3. 0 mL pH 7. 8 的KH2PO4?NaOH 缓冲溶液和2 mL 20g? L 的十二烷基苯磺酸钠水溶液, 每加一种试剂应充分摇匀,用水稀释至刻度, 摇匀放置 10 min, 在 550 nm 波长处, 用 1. 0 cm 比色皿以试剂空白作参比测量有 色配合物的吸光度。

2? 结果与讨论2. 1 ? 显色条件的确定2. 1. 1? 吸收光谱特性? 按实验方法测绘不同波长 处试剂空白和有色配合物的吸光度, 所得光谱曲线如图1 所示 由图可见, 有色配合物的最大吸收波长为 550 nm, 试剂空白的最大吸收波长为 450nm, 对比度为 100 nm图 1? 吸收光谱曲线a- 试剂空白( 水为参比); b- Zn ?1?( 2?吡啶偶氮)?2 ?萘酚( 试剂空白为参比)2. 1. 2 ? pH 的影响 ? 实验表明, 在 KH2PO4?NaOH缓冲溶液中, pH 处于 6. 8~ 8. 5 范围内, 配合物吸光度可达最大且维持恒定, 如图2 所示 故本文对消化后的样品, 采用加入 pH 7. 8 的KH2PO4?NaOH缓冲溶液 3. 0 mL, 使其在合适的酸度下显色稳定,以利于检测图 2? pH 对吸收度的影响2. 1. 3? 显色剂用量的影响 ? 实验表明, 采用摩尔比法和等摩尔连续变化法测得锌( ?) 与显色剂PAN 的摩尔组成比均为 1%2 而在 50 mL 显色体系中, 0. 1% PAN 溶液用量在 2. 0~ 5. 0 mL 范围 内, 配合物吸光度最大且基本稳定, 但由于 PAN用量过大容易产生沉淀, 故本文在对样品进行测试时选用了 3. 0 mL 0. 1% 的 PAN 溶液。

2. 1. 4? 表面活性剂的选择与用量的影响 ? 实验过程中我们比较了 ? ?环糊精( ? ?CD) 、溴化十六烷基三甲基铵( CTMAB) 、 十二烷基硫酸钠( SDS) 、吐温 280 (Tween280) 、 溴代十四烷基吡啶( TPB) 、乳化剂( OP) 、溴代十六烷基吡啶( CPB) 、曲拉通 X2100( Triton X2100) 、十二烷基硫酸钠( SDS) 、 十二烷基 苯磺酸钠( SDBS) 等多种表面活性剂对试验体系吸光度的影响, 结果发现采用十二烷基苯磺酸钠时的增敏、增溶效果最佳而当 20 g? L 十二烷基苯 磺酸钠用量在 1. 0~ 4. 0 mL 范围内, 配合物吸光度可达最大且可维持恒定, 因此实验时 20 g? L 的十二烷基苯磺酸钠溶液加入量取 2. 0 mL 是适宜的 2.1. 5 ? 配合物的稳定性 ? 以显色时间为考察目标, 实验结果表明, Zn( ?)?PAN 有色配合物在室温下即可形成, 5 min 后显色完毕, 而此后配合物 吸光度达到最大且能稳定出现在 24 h 以上, 故本文选定的显色时间为 10 min 是科学合理的2. 2? 标准曲线 配制不同浓度的锌标准系列溶液, 按实验方法测定其吸光度, 绘制出工作曲线, 结果表明: Zn( ?)?PAN 配合物的表观摩尔吸光系数为 5. 26 104L!mol- 1!cm- 1, Zn( ?) 含量在 0~ 25 ?g? mL 范围内符合比耳定律。

由实验数据按文献[ 6]计算得标准曲线线性回归方程为 A = 0. 5123C+ 0. 0105 ( C 为Zn2+浓度: ? g? 50 mL) , 相关系数 r= 0. 9994,由 12次空白测定的标准偏差的 3 倍除以工作曲线 的斜率, 求得方法检测下限( 3 ) 为 0. 01 ? g? mL2. 3? 共存离子的影响在实验条件下, 试验了多种可能共存离子对 显色反应的影响, 对 10 ? g Zn( ?) 进行分析, 当相对误差小于 PO43-、SiO32-、( 500) ;Pb2+、Sb3+、Cr3+、Be2+( 300) ; V( ∋) 、Cr( ( ) 、W( ( ) ( 200) ;∃161∃第 27卷增刊 2008 年 5 月? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?分析试验室 Chinese Journal of Analysis Laboratory? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Vol. 27. Suppl. 2008- 5Bi3+( 100) ; Fe3+( 500) ; Hg2+( 10) ; Ni2+、Pd2+、Co2+、 Ag+( 5) ; Cu2+、Cd2+( 3) 。

可见大多数离子不干扰Zn 离子的测定, 考虑到芦荟消化液中除上 述离子外, 其他共存离子的含量更是甚微, 故无需进行掩蔽或特殊分离, 即可直接采用分光光度法进行测定2. 4 ? 样品分析 所购芦荟用蒸馏水洗净晾干, 放入 100~ 105) 烘箱中烘干 48 h, 冷却后研磨成粉末, 将恒重的芦荟粉保存于干燥器中 称取研细芦荟 1. 000 g 左右, 置于 100 mL 烧瓶中, 加入4 mol? L 的HNO3溶液 20 mL, 放置 24 h以上, 低温加热至近干, 以除出有机物, 再加入 0.5 mol? L 的HClO4溶液 10 mL 溶解其中的盐类, 静置12 h 后, 仍采用低温加热至HClO4完全挥发尽,冷却, 加入适量二次蒸馏水至烧杯中, 用 NaOH 溶 液调节体系 pH 至微碱性, 再用快速滤纸过滤, 蒸馏水洗涤, 将滤液和洗涤液合并后, 将其转移至100 mL 容量瓶中, 用水稀至刻度, 摇匀后用于测 定每次测量时从中取出 5. 0 mL, 按锌标准溶液实验方法进行分析, 结果如表 1所示表 1? 处理芦荟中 Zn( ?)的分析结果试样编号芦荟?gZn( ?) 含量?(?g ? g)平均值?(?g? g)变异系数RSD ?%11. 036016. 860021. 037616. 880031. 040216. 900016. 900. 3041. 041817. 000051. 034216. 870061. 038116. 8900为验证样品处理和实验方法的准确性, 同时还进行了加标回收实验。

实验时精密称取 5 份已知锌含量的芦荟细粉各 1. 0 g, 每份中加入锌标准 溶液 10 ? g, 按样品的消解方法进行处理后, 同样依据样品的测定方法于 550 nm 处测其吸光度, 将吸光度值代入回归方程计算出含锌量, 据此回收率测定结果如表 2 所示由表 2 可知, 回收率为 98. 0%~ 100. 2% 表 2? 回收率测定结果试样编号已知量??g投入量? ?g测得量? ?g回收率?%平均值?%变异系数RSD ?%116. 8810. 026. 5599. 5216. 9010. 026. 93100. 2316. 8910. 026. 6799. 499. 80. 35416. 8810. 026. 73100. 1516. 9010. 026. 8699. 8? ? 芦荟中微量元素锌的含量除与生产过程有关 外, 还与芦荟的产地条件有很大的关系, 随着原料来源的不同, 其锌含量亦会有较大的变化, 故 不同的芦荟会有不同的锌含量, 也即会呈现出一定的波动状态目前, 测定中草药中微量锌元素 的方法又有很多, 这其中主要有分子光谱法、原 子光谱法、原子吸收分光光度法、电化学分析法、DDTC萃取光度法、BOC 光度法、偏最小二乘分光 光度法、电感藕合等离子体发射光谱法、示波极 谱法、离子选择电极法和伏安法等等[ 7, 8]。

虽然这 些方法具有高效能、高速度、 高灵敏度。