微波消解-紫外分光光度法測定彝藥中微量元素硒

張萬明 曹江峪 李文東 陶 明

(1西昌學院輕化工程學院;2西昌市禮州中學,四川西昌 615000)

微波消解-紫外分光光度法測定彝藥中微量元素硒

張萬明1曹江峪2李文東1陶 明1

(1西昌學院輕化工程學院;2西昌市禮州中學,四川西昌 615000)

利用微波消解技術消化樣品,在鹽酸介質中,硒(IV)可氧化I-生成I3-,進而與結晶紫形成離子締合物。硒-碘化鉀-結晶紫-聚乙烯醇締合物在565 nm時符合朗伯-比爾定律。分別測定了中國西昌紅牛夕、依木鎖石、毒清藥三種主要彝藥中的硒含量。試驗證明:三種彝藥中均含有豐富的微量元素硒,紅牛夕、依木鎖石、毒清藥三種彝藥中硒含量分別為77.9、22.1、392.3μg/g,加標回收率為97.8%～103.3%,方法的相對標準偏差RSD不大于0.42%。用微波消解技術消化樣品,消解時間短、操作簡單、節省試劑、減少環境污染。試驗結果真實可靠,適用于一般科學研究。

微波消解;分光光度法;彝藥;硒

1 引言

微量元素硒(selenium)于1817年被瑞典化學家Berzdius首次在黃鐵礦煉鐵爐的煙灰中發現并命名[1]。因其有機化合物有毒性,對人和畜禽動物存在潛在的危險,所以一直被認為是一種有毒的物質,直到1958年Schwarz等研究發現硒具有抗氧化作用,可防止犢牛白肌病,才使人們認識到硒是動物體的必需微量元素之一,其營養作用才引起人們的重視。1973年Rofruek等發現硒是谷胱甘肽過氧化物酶的必需成分。80年代初,楊光析[2-3]等報道了硒與克山病關系的研究成果,采用硒成功地防治了克山病、大骨節病等地方病,從而加深了人們對硒的營養生物學功能的認識。至此,硒是人和動物必需的微量營養元素這一觀點得到全球科學家的一致公認,推動了硒與人體健康關系的研究。從而微量元素硒逐漸引起了人們的重視,其研究也成為當前的熱點話題。硒能拮抗重金屬的毒性己早有報道,如宮象雷[4]利用水培實驗研究了硒對鉛、鎘的拮抗效應。吳永堯[5]等在水稻補硒培養中,進行紫外輻射損傷試驗證明,硒具有良好的保護損傷作用等。由此,適當地補硒對人及畜禽的生理功能,對動物的生產性能有重要作用,也可預防及治療多種疾病。

彝藥是彝族人民世代相傳的防病治病的藥物,是中國醫藥寶庫中的一個重要組成部分。微量元素的測定可為闡明中藥的作用機理改造和新藥的創新提供基礎數據,也能為中藥材的鑒定和改進提供依據。目前,彝族人民廣泛應用彝藥治療疾病和補充微量元素硒,但對于彝藥中微量元素含量的研究較少,特別是對其硒含量的測定還未見報道。采用微波消解-分光光度法測定了紅牛夕、依木鎖石、毒清藥三種主要彝藥中微量元素硒的含量。為研究彝藥的藥效與微量元素的關系及應用提供基礎數據。

2 實驗部分

2.1 實驗儀器及試劑

2.1.1 儀器

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司),WX-4000型溫壓雙控微波消解儀及配套框架式高壓密閉消解罐(上海屹堯分析儀器有限公司),高速粉碎機ZN-400A(長沙市岳麓區中南制藥機械廠),恒溫干燥箱HX·GZ-450B(連云港醫療器械設備廠),電子天平ETTLER AE240(瑞士METTLER公司)。

2.1.2 材料

紅牛夕,依木鎖石和毒清藥(由中國西昌彝醫藥研究所提供)。

2.1.3 試劑

硒標準儲備液:準確稱取0.1000 g硒標準(光譜純),溶于少量硝酸中,加2 mL高氯酸,置沸水浴中加熱3～4 h,冷卻后加入8.4 mL鹽酸,再置沸水浴中煮2 min。稀釋至1000 mL,其鹽酸濃度為0.1 mol/L,此儲備液濃度為100.0μg/mL。

硒標準溶液(5.0μg/mL)∶移取5.0 mL硒標準儲備液(100.0μg/mL)于100 mL容量瓶中,用0.1 mol/L鹽酸稀釋至刻度并搖勻,于冰箱中保存。

KI(20%),聚乙烯醇 [PVA](-[CH2CH (OH)]n)(10 g/L),鄰苯二甲酸氫鉀[C8H5KO4] (0.2mol/L),3,3-雙(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯酞[結晶紫內酯(CVL)](0.1 g/L),HCl(4 mol/L)。

實驗中所有用水均為亞沸水,試劑為分析純,溶液均新鮮配制。

2.2 實驗方法

2.2.1 樣品預處理

將紅牛夕、依木鎖石、毒清藥樣品用水浸洗15 min后,再沖洗數次,立即放入恒溫干燥箱中烘干。冷卻后,用高速粉碎機粉碎,放置于干燥器中備用。

2.2.2 微波消解樣品實驗

將消解罐用蒸餾水沖洗干凈后,置于恒溫干燥箱中,在 353～363 K下烘干。將準確稱取的0.3000 g樣品,放入消解罐中,加入10.0 mL濃硝酸,混勻并靜置5 min,加蓋密封后裝于外罐中。開啟消解系統電源,設置消解系統程序。如表1所示。從表中可以看出,當溫度達到471 K時,壓力就已經達到設定值。

表1 微波消解時溫度和壓力的設定值與實際值比較Table 1 Microwave digestion program settings:the actual tem perature and pressure of m icrowave digestion

樣品消解完畢,系統溫度降到353 K以下,壓力小于50 kPa,冷卻后取出樣品。加入20滴H2O2,溶液顏色澄清透明,說明樣品已消化完全。將液體移入燒杯中,用水清洗消解瓶兩次,一并轉入燒杯,在燒杯中加入1.0 mL濃硫酸,低溫加熱至冒白煙,冷卻后移入25 mL容量瓶中,用水定容,搖勻待測。

2.2.3 標準曲線的繪制

(1)波長選擇

移取2.0 mLSe標準溶液(5μg/mL)于50 mL容量瓶中,加入4 mLHCl溶液,2 min后用水稀釋至20 mL,加入5 mLKI溶液,7 mLC8H5KO4溶液,4 mLPVA,緩慢加入5 mLCVL溶液,用水稀釋至刻度,搖勻后以試劑空白作參比,用1 cm比色皿測定Se的光譜掃描曲線,如圖1所示。

由圖可知,當Se的濃度為C=0.2μg/mL時,測定Se的最佳波長為λ=565 nm。

圖1 Se的光譜掃描曲線Figure 1.The spectral scanning curve for Se.

(2)標準曲線的制作

根據實驗要求配制不同濃度的硒標準溶液,按波長選擇步驟進行試驗,在565 nm處,以試劑空白作參比,用1 cm比色皿測定溶液的吸光度A。如圖2所示。

圖2 Se的標準曲線Figure 2.The standard curve of Se.

2.3 實際樣品測量

將已經預處理好的樣品按照消解試驗中的最佳條件消解,消解后將樣品分別轉移到25 mL容量瓶中定容。按表2所述體積和試驗方法測定吸光度,由標準曲線進行計算,從而可得各種樣品溶液中含硒的濃度。

2.4 準確度試驗

在各樣品溶液中加入Se標準溶液,使加標濃度為0.05μg/mL,測定各樣品加標回收率如表3所示。

表2 樣品溶液中硒的濃度Table 2 The concentrations of Se in the sample solutions

表3 三種待測藥品中硒的回收率Table 3 The recoveries of Se determ ination methods for the threemedicines to bemeasured

從表3可以看出,樣品的回收率為97.8%～103.3%。

2.5 精密度試驗

為確定樣品分析的穩定性與重現性,特分別作三種樣品的平行性試驗,各樣品分析的相對標準偏差如表4所示。

3 結語

用微波消解技術消化樣品,消解時間短、操作簡單、消化過程節省試劑、減少環境污染。采用硒-碘化鉀-結晶紫-聚乙烯醇顯色體系測定彝藥中硒的含量,此方法簡便可行,測定硒含量準確性高。實驗證明三種主要彝藥均含有較豐富的微量元素硒,紅牛夕、依木鎖石和毒清藥中硒含量分別為77.9、22.1和392.3μg/g,加標回收率為97.8%～103.3%。由此我們為研究中國西昌彝藥的藥效與微量元素的關系提供了寶貴的基礎數據,為中國西昌彝藥的開發利用提供了較為可靠的理論依據。

表4 三種待測藥品中硒的相對標準偏差Table 4 The RSDs of Se determ ination methods for the threemedicines to bemeasured

[1]朱愛民.硒的營養及應用[J].中國飼料,1997(18):20-23.

[2]楊光圻.中國克山病的分布和硒營養狀態的關系[J].營養學報,1982,4(2):191-200.

[3]楊光圻.論硒和克山病的病因[J].生理科學進展,1983, 14(4):313-317.

[4]宮象雷.物體鋅、硒對鉛、鎘的拮抗作用研究[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2005.

[5]吳永堯.硒在水稻中的生理生化作用探討[J].中國農業,2000,33(1):100-103.

Determ ination of Trace Se Element in Yi Medicine by Microwave Digestion-UV Spectrophotometry

ZHANGWanming1,CAO Jiangyu2,LIWendong1,TAO Ming1

(1.School of Applied and Chemical Engineering,Xichang College,Xichang,Sichuan615013,China;2.Xichang Lizhou Midd le School,Xichang,Sichuan615013,China)

The samp les were digested by microwave digestion technology.In hydrochloric acid medium, Se(IV)can oxidize I-intoand form an ion-association comp lex with crystal violet(CV).The abso rbance of Se-KI-CV-PVA association comp lex follow s Lambert-Beer Law at 565 nm.U sing the abovemethod,the content of Se in the three p rimary Yi medicines:Hongniuxi,Yimu Suoshi and Duqingyao w hich were p roduced in Xichang city of China,weremeasured.Itwas found that the three Yimedicines tested all contained trace amounts of Se which were 77.9,22.1 and 392.3μg/g for Hongniuxi,Yimu Suoshi and Duqingyao,respectively.And the recovery of standard addition is 97.8%～103.3%.The RS Disless than 0.42%.The benefit of using microw ave digestion technique to digest samp les include short processing time,simp le operation,reduction of solvent usage and alleviation of environmental pollution.Thismethod is reliable and thus app licable for general scientific research.

microwave digestion;spectrophotometry;determination;Yimedicine;Se

O657.32;TH744.12+2

A

2095-1035(2011)03-0062-04

10.3969/j.issn.2095-1035.2011.03.0015

2011-06-22

2011-07-27

四川省教育廳自然科學研究項目(08ZC016);西昌學院自然科學研究課題項目(ZZSSA 0809)

張萬明,男,碩士,副教授,主要從事化學與環境科學。E-mail:heszwm@163.com