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第30卷第3期 凯里学院学报 Vol.30 No.3
2012年6月 Journal of Kaili University Jun.2012
原子荧光光谱法测阴地蕨的硒含量
*
杨 平,李红成,唐文华,苟体忠,吴林冬
(凯里学院化学与材料工程学院,贵州 凯里 556011)
摘 要:采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定了阴地蕨根和叶中的硒含量.结果表明,硒含量
在0~10ng/mL之间线性关系良好,其相关系数r=0.999 6,其回归方程为y=140.02x+27.
回收率为98.9%~101%,相对标准偏差RSD=0.73%,检出限为1.45ng/g;硒在阴地蕨全草中
分布比较均匀.该方法具有准确度较高、重现性好和线性范围宽的优点.
关键词:阴地蕨;原子荧光光谱法;硒
论文编码:Doi:10.3969/j.issn.1673-9329.2012.03.17
0 引言
阴地蕨 Botrychium Ternatum(Thunb.)SW.是多
年生草本植物[1],别名为一朵云、小春花、郎萁细辛、花
蕨、蛇不见、独立金鸡、独角篙、冬草、破天云、散血叶等;
生于山区的草坡灌木丛阴湿处和山坡草丛,分布于贵
州、湖北、湖南、江西、安徽、四川、广西、福建、台湾等地.
主产温带,很少分布在热带和两极地区.阴地蕨是贵州
苗族民间习用草药,苗药名称:Vob jux bix yut窝久碧幼
(贵州黔东南),Shob ghucab绍怪(贵州松桃),Bloux
shab ndraf补撒大(贵州毕节),性微寒,味甘苦,无毒.该
药[2 -3]具有清热解毒、平肝熄风,止咳、止血、明目祛翳的
作用,主治小儿高烧惊搐、肺热咳嗽、百日咳、癫狂、痢疾、
疮肿痛毒、毒蛇咬伤、目赤火热、目生翳障.
中草药在我国流传应用已有几千年的历史,为中华
民族的生存发展与繁荣作出了巨大的贡献.中草药以其
毒性小、治病效率高、药效持久而受到人们青睐.人体18
种必需微量元素在中草药中都可以找到,随着对中草药
药理的不断深入,中草药微量元素的研究逐渐成为新的
课题.阴地蕨作为我国苗族民间草药具有潜在的药理价
值,对其研究方兴未艾[4 -6].
硒是人体必需的微量元素之一,是维持人体正常生
理功能的重要元素,在对人体疾病的治疗和防治上也有
着重要作用.硒具有预防和治疗心血管疾病、克山病和
大骨节病,防衰老、抗辐射及增强机体免疫能力、增强生
殖功能等多种医疗作用[7].目前测量硒的方法有原子荧
光光谱法、火焰原子吸收法、比色法、气相色谱法等多
种[8 -13].本文用原子荧光光谱法分别测定阴地蕨的根、
地上部分(含茎、营养叶、孢子叶等,以下简称叶)的硒含
量,为阴地蕨的进一步研究和临床应用奠定基础.
1 实验
1.1 材料和仪器
阴地蕨采于贵州省黔东南,样品经过自来水洗、超
纯水洗净,按根、叶两部分于80℃鼓风干燥箱烘干后用
电动粉碎机磨成粉末状,过100目筛后装入密封袋中编
号备用.
AFS-230E顺序注射氢化物发生-原子荧光分光
光度计(北京科创海光科技有限公司);硒灯是高性能空
心阴极灯(北京科创海光科技有限公司);万能粉碎机;
电子天平;恒温干燥箱;Easypure超纯水机(电阻率为
18.2MΩ/cm).
1.2 主要试剂
硒标准储备液(国家标准物质研究中心提供,1 000
μg/mL、2% HNO3介质);灌木枝叶标样((GSV -1)、含
硒量为(0.184±0.013)(g/g);HNO3(优级纯)、HClO4
(优级纯)、HCl(优级纯);EDTA、KBH4、NaOH 均为优
级纯试剂;实验用水为超纯水.实验用到的所有玻璃仪
器均用50%硝酸浸泡24h,并用蒸馏水和超纯水依次涮
洗3次.
硼氢化钾(10g/L)溶液:称取2.5g硼氢化钾并使
其溶于250mL 5g/L的氢氧化钾溶液中,现配现用;2%
EDTA溶液;氩气的纯度为99.99%.
1.3 样品的前处理
分别准确称取0.500 0g阴地蕨根、叶样品于锥形瓶
中,加入10mL混合酸溶液(HNO3:HClO4=2∶1),盖上
表面皿,冷消化过夜.次日将锥形瓶至于可调式加热板
上160℃加热消解,且要及时补加混合酸,以免蒸干发生
* 收稿日期:2012-03-02
基金项目:贵州省教育厅特色重点学科资助项目(黔教高发[2011]208号);凯里学院重点学科资助项目(院通字[2010]86号)
作者简介:杨 平(1989- ),女,贵州三穗人,凯里学院化学本科2008级学生.
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爆炸.加热至溶液呈清亮无色并伴有白烟时,说明样品
已经消解完全,继续加热至体积为2~3mL,冷却,加入
5mL浓 HCl.样品中的硒要用足量的盐酸还原,避免还
原不彻底.再加热至溶液变澄清并伴有白烟出现,将六
价硒全部还原成四价硒后,取下锥形瓶,冷却后转移至
50mL容量瓶中,用3mol/L HCl定容至刻度,摇匀,放
置待测.同时用试剂做空白实验.
1.4 仪器的工作条件
仪器经反复调试并确定其最佳工作条件(见表1).
表1 AFS-230E工作参数
元素 硒
负高压/V 300
灯电流/mA 80
原子化器高度/mm 8
氩气流速/(mL.min-1) 300
屏蔽气/(mL.min-1) 900
测定方式 标准曲线法
延迟时间/s 1
读数时间/s 14
读数方式 峰面积
2 结果与分析
2.1 条件实验
2.1.1 酸度的选择
在酸性介质中硒的测定灵敏度最高,且有利于还原
反应和消除干扰.在其他条件一定的情况下,改变载流
HCl溶液的浓度,发现当 HCl的浓度为10%时,荧光强
度值最高,即此时的灵敏度最高,所以本实验载流 HCl
的体积分数确定为10%.
2.1.2 硼氢化钾溶液浓度的选择
在氢化物发生原子荧光法中,硼氢化钾还原剂,其
浓度的大小影响氢化物的生成效率和氩氢焰的质量,从
而直接影响着方法的灵敏度和稳定性.通过改变 KBH4
溶液浓度,测定相应的荧光强度,并比较发现当 KBH4
的浓度为1.5g/(100mL)时,荧光强度最高,因此为保
证测定结果的准确性,将 KBH4 的浓度确定为1.5g/
(100mL).
2.1.3 药品用量的选择
实验发现称量药品过多在样品的预处理过程中耗
时过长,损失的有效成分也越多,测定的结果误差明显
偏大,而用量太少则硒原子蒸汽浓度影响荧光值测定,
实验发现所用药材取样在0.500 0g左右时,荧光值最强
且稳定.因此本实验用量均控制在0.500 0g左右.
2.1.4 金属离子干扰实验及消除
为硒浓度1 000倍的Ca2+、Mg2+,500倍的Zn2+、
Cd2+、Mn2+、Co2+、Fe3+不干扰测定,而Pb2+、Cu2+、Ag+
则严重干扰测定.本实验通过加入2%的EDTA作为掩
蔽剂消除干扰离子.
2.1.5 待测样品稳定性的研究
在样品的预处理过程中采用 HNO3 和 HClO4 进行
消解,在消解时要尽量将生成的氮氧化物赶尽,因为氮
氧化物会使硒的荧光强度下降.除此之外,处理好的样
品如果不能及时上机测试,长时间光照或放置可能会使
荧光的信号值有所降低,因此,样品制备好后最好在1-
2h内测定,效果最好.
2.1.6 灯电流与原子化器高度的选择
通过反复调试确定了最佳硒空心阴极灯电流为80
mA.固定灯电流,调节原子化高度,观测荧光强度信号
值和稳定性.实验表明,在原子化器高度为8mm时,荧
光强度最大且稳定.
按照实验方法,设定仪器最佳工作条件(见表1),输
入测定参数.逐步将炉温升至所需温度,在稳定30min
后开始测量.连续用硒标准溶液的1号管进样,调节石英
炉至最佳高度8mm,待读数稳定后,转入标准系列测
量,绘制标准曲线.再用样品空白消解液进行测定,取其
均值作为空白值.随后依次测定样品,每测不同的样品
前用载液清洗进样器.整个测定过程自动完成.
2.2 标准曲线的绘制及回归方程
取6只50mL容量瓶,分别加入0,1,2,3,4,5mL
100ng/mL的硒标准溶液,再分别加入25mL的50%
(v/v)HCl以及2mL 2%(w/v)EDTA,用超纯水定容至
刻度,配成浓度为0,2,4,6,8,10ng/mL的标准系列,混
匀并测定.以Se浓度为横坐标,以荧光强度为纵坐标,绘
制标准曲线(见图1).
图1 标准曲线
标准曲线的线性关系良好,硒的线性回归方程为:y
=140.02x+27.相关系数r=0.999 6.
2.3 重现性和回收率
对国家一级标准物质(灌木枝叶,GSV -1)进行平行
样品多次分析,同时做流程空白,其分析结果见表2.从
表3可见,9次分析的平均值(184ng/g)与标准值(184±
表2 标准物质分析结果 ng/g
样品 测定值 平均值 标准值 回收率/%
RSD/%
(n=9)
GSV -1 185 100
GSV -1 185 100
GSV -1 186 101
GSV -1 183 99.5
GSV -1 185 184 184±0.013 100 0.73
GSV -1 184 100
GSV -1 185 100
GSV -1 186 101
GSV -1 182 98.9
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0.013)ng/g基本一致,该方法的相对标准偏差为
0.73%(n=9)、回收率为98.9%~101%.分析结果表
明,该方法的回收率高、准确度高、重现性好,可以满足
样品测定的要求.
2.4 检出限
根据本实验仪器设定的检出限程序,连续测定标准
空白溶液和标准系列的荧光信号,对11个流程空白样品
进行测定(结果见表3),其测定结果的3倍标准偏差除
以取样量,可以求得该方法的检出限为1.45ng/g.
表3 方法检出限分析结果 ng/g
样品编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
硒浓度 5.83 4.64 5.52 4.81 4.69 6.60 6.22 4.69 4.21 4.83 4.79
检出限 1.45
注:硒浓度按0.500 0g样重,50.00mL样品溶液计算而得.
2.5 样品测定
氢化物原子荧光法测定硒时,一次测定0,1,2,3,4,
5mL 100ng/mL的硒标准系列溶液吸收度后,再测定阴
地蕨根、叶样品的消化处理液.
2.6 样品中硒含量
样品中的硒含量由标准曲线自动计算出的浓度换
算而成,根据试验数据计算硒的含量结果列于表4.从表
4可见,阴地蕨根中的硒含量略高于其叶中的硒含量.
表4 阴地蕨中的硒含量
样品 样重/g 硒含量/(ng/g)
阴地蕨根 0.501 2 131
阴地蕨叶 0.499 6 117
3 结论
(1)硒的最低检出限为1.45ng/g,线性范围是0~
10ng/mL,回收率为98.9%~101.0%,相对标准偏差
0.73%.本方法具有操作简单、快速、准确、灵敏度高、线
性范围宽等优点,能准确地测定苗药阴地蕨中的硒含
量,并获得满意结果,适用于植物中微量元素硒含量的
检测.
(2)阴地蕨根中的硒含量略高于其叶中的硒含量,
这表明硒在阴地蕨全草中分布比较均匀.
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[责任编辑:孟立霞]
Determination of Selenium Content in Botrychium Terna -tum
(Thunb.)SW.by Atomic Fluorescence Spectrometry
YANG Ping,LI Hong-cheng,TANG Wen -hua,GOU Ti-zhong,WU Lin-dong
(Colege of Chemistry and Materials Engineering,Kaili University,Kaili,Gouzhou,556011,China)
Abstract:Selenium content in leaves and root of Botrychium Ternatum(Thunb.)SW.was de-
termined by hydride generation atomic fluorescence spectrometry.The result showed that line-
ar relationship of selenium was good from 0ng/L to 10ng/L.Linear regression equation was y
=140.02x+27(r=0.999 6).The recovery,the detection limit and the relative standard devi-
ation were 98.9%~101%,1.45ng/g,0.73%,repectively.The method had the advantages of
high accuracy,good repeatability and wide linear range.
Key words:Botrychium Ternatum(Thunb.)SW.;atomic fluorescence spectrometry;selenium