氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定血清中硒含量研究

陳曉霞，趙　葉

（河北科技大學(xué) 河北省分析測試研究中心，河北 石家莊 050018）

氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定血清中硒含量研究

陳曉霞，趙葉

（河北科技大學(xué) 河北省分析測試研究中心，河北 石家莊 050018）

采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定血清中的硒含量。通過實(shí)驗(yàn)確定介質(zhì)酸濃鹽酸溶液的最適宜體積分?jǐn)?shù)為10%，還原劑硼氫化鉀溶液的最適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。采用干法消解、濕法消解、微波消解對樣品進(jìn)行前處理，研究不同的消解方法對硒含量測定的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：微波消解法優(yōu)于其他兩種方法，具有污染小、時(shí)間短、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。該方法的檢出限為0.004μg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.88%，加標(biāo)回收率在94.5%～102.5%之間。微波消解-原子熒光光譜法可以快速測定大批量血清樣品，縮短工時(shí)、提高效率，適用于臨床檢測。

硒；微波消解；氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法；血清

0　引　言

硒是人體中必需微量元素，血清中的硒含量常作為衡量人體硒營養(yǎng)狀態(tài)的指標(biāo)［1］。人體自身無法合成硒，須從外界攝取［2］。硒與人體健康密切相關(guān)，具體表現(xiàn)為：人體內(nèi)的硒以硒蛋白的形式發(fā)揮生物學(xué)作用，其中與甲狀腺關(guān)系較為密切的硒蛋白有硫氧還蛋白還原酶、谷胱甘肽過氧化物酶及碘甲腺原氨酸脫碘酶，它們在甲狀腺抗氧化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及甲狀腺激素的合成、活化及代謝過程中發(fā)揮重要作用［3-6］。硒元素還可以破壞沉積在動脈血管壁上的膽固醇，防治心腦血管病。因此，測定血清中的硒含量對人體健康有重要意義。

硒含量的測定方法較多，如電化學(xué)法、原子吸收法、分光光度法、電感耦合等離子發(fā)射光譜法、液相色譜法、氣相色譜法、氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法等［7-12］。其中，分光光度法設(shè)備簡單，但靈敏度較低；氣相色譜法靈敏度高，但精密度差；電感耦合等離子發(fā)射光譜法由于硒的光譜干擾和硒在等離子體中的電離程度低，限制了其靈敏度；氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法具有譜線簡單、靈敏度高、檢測限低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛采用。

血清的樣品較粘稠，含蛋白質(zhì)大分子化合物，樣品的處理過程會對測試造成很大影響，約有60%的實(shí)驗(yàn)誤差來自樣品前處理［13］。樣品的前處理過程需確保不帶入污染物，做到高效率、高速度，目前常用的方法有干法消解、濕法消解、微波消解。

醫(yī)院測定血清中硒含量大多采用石墨爐原子吸收法［14-15］，由于血清樣品較復(fù)雜，為了消除干擾還要加入基體改進(jìn)劑，造成測定周期長、操作較繁瑣。為了對這一情況進(jìn)行改進(jìn)，本研究采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測定血清中的硒含量，研究不同的消解方法對測定的影響。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)儀器

AFS-830a原子熒光光譜儀（北京吉天儀器有限公司）；Mars型號微波消解儀（美國CEM公司）；明澈-24超純水機(jī)（美國密理博公司）；電熱板，箱式電阻爐（天津市泰斯特儀器有限公司）；移液器（Eppendorf）。

1.2實(shí)驗(yàn)試劑

人血清樣品（河北中醫(yī)院提供）；硒標(biāo)準(zhǔn)溶液（北京納克分析儀器有限公司）；鹽酸、硝酸，GR（北京化工廠）；氫氧化鉀、硼氫化鉀，GR（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；人發(fā)成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 09101B（中國科學(xué)院上海原子核研究所），硒含量為（0.59±0.04）mg/kg。

1.3儀器工作條件

儀器工作條件見表1。

1.4樣品前處理過程

干法消解：用移液器準(zhǔn)確量取樣品0.5 mL至電熱板上低溫加熱進(jìn)行灰化，然后轉(zhuǎn)移至馬弗爐中繼續(xù)加熱，在600℃下保持5h，冷卻后加入1mL濃鹽酸溶解，并以水定容至10mL，待測。

表1　儀器測量條件

表2　微波消解程序1）

濕法消解：用移液器準(zhǔn)確量取樣品0.5 mL，加7 mL硝酸，1mL高氯酸，浸泡過夜，在電熱板上加熱消解（溫度為200℃）至酸近干，冷卻后加入1mL濃鹽酸溶解，并以水定容至10mL，待測。

微波消解：用移液器準(zhǔn)確量取樣品0.5mL，加入5mL硝酸進(jìn)行微波消解，優(yōu)化后的微波消解程序見表2。消解完后用電熱板趕酸，再加入1 mL濃鹽酸溶解，并以水定容至10mL，待測。

圖1　濃鹽酸體積分?jǐn)?shù)對硒的熒光值的影響

2　結(jié)果與討論

2.1最佳介質(zhì)酸的選擇

樣品中的硒存在不同的價(jià)態(tài)，Se（VI）完全不與硼氫化鉀反應(yīng)，故測總Se時(shí)應(yīng)該在消解好的樣品中加入鹽酸將硒（VI）還原成硒（IV）進(jìn)行測定。酸度的增大，加大了被還原金屬的溶解，減少干擾；但是，酸度過大也會影響硼氫化鉀還原反應(yīng)的電位。為此考察了不同的濃鹽酸體積分?jǐn)?shù)對硒含量測試的影響，采用相同的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液（10 μg/L），結(jié)果見圖1。

圖2　硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)對硒熒光值的影響

由圖可以看出，在0%～10%范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度升高迅速；在10%～30%范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度升高較緩慢。由此確定濃鹽酸體積分?jǐn)?shù)為10%，硒的熒光強(qiáng)度較高，并且濃鹽酸的用量也較適中。

2.2硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的選擇

在檢測的過程中要加入硼氫化鉀溶液作為還原劑，硼氫化鉀可以將4價(jià)硒還原成易解離的硒化氫。硼氫化鉀濃度過低，不能完全將硒還原；濃度過高，會影響載流液的濃度，也會造成硒的損失。

考察不同濃度的硼氫化鉀對硒含量（硒的標(biāo)準(zhǔn)溶液為10μg/L）測試的影響，結(jié)果如圖2所示。

由圖可以看出，隨著硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，儀器的熒光強(qiáng)度上升趨勢迅速，當(dāng)硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.5%時(shí)，熒光值上升較緩慢，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)2.5%時(shí)，熒光值反而有所下降。這說明硼氫化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高，影響了載流液鹽酸的濃度。所以，確定硼氫化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。

2.3工作曲線、方法的檢出限

配置不同質(zhì)量濃度的硒溶液（0.00，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00 μg/L），在最佳儀器條件下進(jìn)行測試，所得工作曲線如圖3所示。

方法的檢出限：分析測試方法的檢出限一般為空白樣測試值標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍。通過實(shí)驗(yàn)，連續(xù)測定了11次空白樣品，求得標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而算出方法的檢出限為0.004μg/L。

2.4不同消解方法對測定的影響

樣品的前處理會給測試帶來很大的影響，針對干法消解、濕法消解和微波消解3種方法，本文對硒含量測試的影響進(jìn)行了6組實(shí)驗(yàn)比對，具體結(jié)果如表3所示。

表3　不同消解方法對硒含量影響測定　mg/L

圖3　硒標(biāo)準(zhǔn)溶液的工作曲線

表4　測量重復(fù)性

表5　回收率測定

由表可知，干法消解時(shí)間長、含量低、有損失、回收率較低。濕法消解和微波消解法回收率都較高，但是濕法消解消耗酸量過高，而且消解時(shí)間較長，容易對空氣造成污染，易引入污染物。通過比較確定，微波消解法為最佳樣品前處理方法。

表6　人發(fā)成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定結(jié)果

2.5重復(fù)性

對同一血清樣品微波消解后進(jìn)行6次重復(fù)測定，以此檢驗(yàn)該方法的精密度，具體結(jié)果見表4。

由數(shù)據(jù)可知，微波消解-原子熒光光譜法的標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.88%，證明該方法精密度良好，有較好的重現(xiàn)性。

2.6回收率

在同一血清樣品中加入3種不同質(zhì)量濃度的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定其回收率，結(jié)果見表5。

由表可知，在同一血清中加入了低、中、高3個不同質(zhì)量濃度的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)過計(jì)算，微波消解-原子熒光光譜法的回收率在94.5%～102.5%之間。

2.7硒測定的準(zhǔn)確度

用該方法對人發(fā)成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行3次重復(fù)測定，結(jié)果見表6。可以看出，測定結(jié)果在標(biāo)準(zhǔn)值的范圍內(nèi)。

3　結(jié)束語

本文采用微波消解-原子熒光光譜法測定血清中的硒含量，縮短了工作時(shí)間，方法的檢出限為0.004 μg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.88%，回收率在94.5% ～102.5%之間，并且用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對方法進(jìn)行了驗(yàn)證。與目前醫(yī)院中測量血清中硒含量的方法相比，微波消解-原子熒光光譜法耗時(shí)短、消耗試劑少、易操作、準(zhǔn)確度高，在實(shí)際工作中有較大應(yīng)用價(jià)值。

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（編輯：莫婕）

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Determination of selenium in serum by HG-AFS

CHEN Xiaoxia，ZHAO Ye
（Hebei Research Center of Analytical&Testing，Hebei University of Scinece and Technology，Shijiazhuang 050018，China）

Hydride-generation atomic fluorescence spectrometry（HG-AFS）was used to detect selenium in serum.10%（ν/ν）HCl was the best solvent for acidic medium，and 1.5%（m/m）KBH4was the best solvent for the reducing agent.Three different pretreatment methods including dry ashing，electricity-plate digestion and microwave digestion were adopted for digesting the serum. The results showed that the microwave digestion was superior to others for its low pollution，short digestion times and high accuracy.The detection limit was 0.004 μg/L.The RSD was 2.88%.The recovery rate of Se was between 94.5%and 102.5%.The Se in serum can be detected by microwave digestion-atomic fluorescence spectrometry precisely and quickly.Thus it has significant influence on clinical application.

selenium； microwavedigestion； hydride-generationatomicfluorescenceserum spectrometry；serum

A

1674-5124（2016）07-0043-04

10.11857/j.issn.1674-5124.2016.07.009

2015-12-18；

2016-01-17

河北省科技廳政策法規(guī)處項(xiàng)目（14K56215D）

陳曉霞（1978-），女，河北衡水市人，助理研究員，碩士，主要從事光譜分析研究工作。