銀二氧化硅核殼增強異硫氰酸熒光素酯濾紙基質(zhì)室溫磷光法檢測賴氨酸

摘 要 [HTSS]銀二氧化硅核殼（Ag@SiO2）可使異硫氰酸熒光素酯（FITC）產(chǎn)生金屬增強室溫磷光（MERTP）。當所研究體系加入賴氨酸時，其MERTP猝滅。據(jù)此，建立了檢測賴氨酸的新方法。在FITC和Ag@SiO2的加入量之比為1∶1.5，pH＝8.0時，本方法檢測賴氨酸的檢出限為0.270

SymbolmA@ mol/L；線性范圍為1.50～90.5

SymbolmA@ mol/L，人工合成樣品加標回收率為97.0%～108.0%；相對標準偏差為2.1%（n＝9）。本方法用于檢測賴氨葡鋅顆粒和賴氨酸磷酸氫鈣片中的賴氨酸，結(jié)果滿意。

[KH*3/4D][HTH]關(guān)鍵詞 [HTSS]賴氨酸； 銀二氧化硅核殼； 異硫氰酸熒光素酯； 室溫磷光

[HT][HK]

[FQ（3２，X，DY－Ｗ][CD15] 20110719收稿；20111020接受

本文系國家自然科學(xué)基金（Nos. 21075102，21177102）和教育部博士點基金SRFDP（No.200803840015）資助項目

* Email: yzhang@xmu.edu.cn

[HT]

1 引 言

賴氨酸是構(gòu)成人體所有蛋白質(zhì)的8種必需氨基酸之一［1］。由于人體只能通過食品或藥物攝取賴氨酸，其作為一種必需的營養(yǎng)添加劑在日常生活中有著廣泛應(yīng)用。因此，建立簡單、快捷檢測賴氨酸的方法具有實際意義。目前主要是以紫外吸收、熒光、化學(xué)發(fā)光等為檢測器的色譜法檢測賴氨酸\\[2\\]。但賴氨酸在紫外光譜區(qū)吸收弱，自身又無熒光，所以通常要進行衍生化處理，操作復(fù)雜，耗時長。

室溫磷光法（RTP）具有操作簡便、選擇性較好等優(yōu)點，但其缺點是信號強度較弱［3］。銀二氧化硅核殼（Ag@SiO2）增強室溫磷光法為該問題的解決提供了可能\\[4～6\\]。

本實驗基于賴氨酸猝滅Ag@SiO2異硫氰酸熒光素酯（FITC）體系金屬增強室溫磷光（MERTP），嘗試建立簡便、可行的檢測賴氨酸的方法。2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

Cary Eclipse熒光分光光度計（美國Varian公司）；Cary 5000紫外近紅外分光光度計（美國Varian公司）；JEM2100 200kV高分辨透射電子顯微鏡（日本電子株式會社）；pHS3C酸度計（上海感磁儀器有限公司）；WS701紅外線快速干燥器（上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司）；J2MC高速冷凍離心機（美國Beckman公司）；BT25S分析天平（德國Sartorius公司）。

FITC、正硅酸乙酯（TEOS）、賴氨酸（分析純，阿法埃莎上?；瘜W(xué)有限公司）；醋酸鉛、無水乙醇、硝酸銀、氨水、異丙醇（分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司）；檸檬酸三鈉（分析純，中國醫(yī)藥集團上?；瘜W(xué)試劑公司）；定量濾紙（杭州特種紙業(yè)有限公司）；賴氨葡鋅顆粒（深圳三順制藥有限公司）；賴氨酸磷酸氫鈣片（吉林省遼源亞東藥業(yè)股份公司）。實驗所用水均為超純水（比電阻＞18.2 MΩ cm）。

2.2 Ag@SiO2的制備

按文獻\\[7\\]的方法制備Ag@SiO2核殼懸浮液，通過控制TEOS的用量得到殼層厚度約為10 nm的Ag@SiO2。用乙醇洗滌3次并離心30 min， 純化后，貯存于超純水中備用。

2.3 溶液的配制

稱取0.0195 g FITC，用無水乙醇溶解并定容至50.0 mL棕色容量瓶中，制得1.0 mmol/L FITC儲備液，避光低溫保存?zhèn)溆?。?/p>

稱取0.0073 g 賴氨酸，用水溶解并定容至50.0 mL容量瓶中，制得1.0 mmol/L賴氨酸溶液，備用。

稱取3.793 g 醋酸鉛，用水溶解并定容至50.0 mL容量瓶中，制得1.0 mol/L醋酸鉛溶液，備用。

2.4 工作液的配制

準確移取0.500 mL 1.0 mmol/L FITC儲備液于若干比色管中，分別加入0， 0.250， 0.500， 0.750， 1.00和1.25 mL純化的Ag@SiO2溶液，用pH 8.0的TrisHCl緩沖溶液定容至5.00 mL，得到Ag@SiO2濃度不同，F(xiàn)ITC濃度恒定的工作液1。

準確移取0.500 mL 1.0 mmol/L FITC溶液和0.750 mL純化的Ag@SiO2溶液于若干比色管中，分別加入不同量的賴氨酸溶液（定容后賴氨酸濃度分別為：1.50， 10.5， 20.5， 30.5， 40.5， 50.5， 60.5， 70.5， 80.5和90.5

SymbolmA@ mol/L），用pH 8.0的TrisHCl緩沖溶液定容至5.00 mL，搖勻放置15 min。即得到FITC和Ag@SiO2的物質(zhì)的量恒定，且賴氨酸不同濃度的工作液2。空白樣不加賴氨酸。

2.5 樣品的檢測

用微量進樣器吸取5.00

SymbolmA@ L 1.00 mol/L 醋酸鉛溶液，滴到定量濾紙上的點樣處，烘干；將2.00

SymbolmA@ L工作液1或2滴于該處，再烘干；置于固體樣品架上，測量其RTP。儀器的激發(fā)和發(fā)射狹縫均為5 nm，激發(fā)波長為460 nm。

選取賴氨葡鋅顆粒和賴氨酸磷酸氫鈣片為實際樣品，用研缽研細，以水溶解并過濾后，得到待測實際樣品溶液。

 分 析 化 學(xué)第40卷

第5期 

3 結(jié)果與討論

3.1 賴氨酸對Ag@SiO2FITCMERTP的影響?yīng)?/p>

已有研究表明：在偏堿性條件下，F(xiàn)ITC中的異硫氰基可與賴氨酸中的氨基經(jīng)碳?；磻?yīng)形成硫碳氨基鍵，導(dǎo)致其發(fā)光能力增強\\[8\\]；而Ag@SiO2可增加FITCMERTP發(fā)光能力\\[4～6\\]。加入賴氨酸后，Ag@SiO2FITCMERTP被猝滅（圖1）。[TS（][HT5”SS] 圖1 加入賴氨酸后FITCRTP和FITCMERTP的強度變化

Fig．1 FITCroom temperature phosphorescence （RTP） and FITCmetal enhanced room temperature phosphorescence （MERTP） emission intensity in presence of Lysine

FITC， 1.00 mmol/L; 賴氨酸 （Lysine）， 40.5

SymbolmA@ mol/L； 加入量之比（Ratio of FITC to Ag@SiO2）， 1∶1.5； 

SymbollA@ ex＝460 nm。[HT][TS）]

3.2 FITCRTP法檢測賴氨酸的最佳條件選擇

3.2.1 固體基質(zhì)的選擇 在RTP方法中，常用的基質(zhì)有：濾紙、乙酰纖維素膜、微晶纖維素膜、硅膠板、聚酰胺片等。因濾紙廉價易得，操作簡單，重現(xiàn)性好，是RTP方法使用最廣泛的固體基質(zhì)\\[9\\]。不同種類濾紙的孔隙和厚度不同，導(dǎo)致它們的磷光背景不同；同時， 分子在不同濾紙上的吸附也有差異。分別對快、中、慢速定量濾紙的發(fā)光體RTP和背景強度進行了考察。在所選的各種濾紙基質(zhì)中，中速定量濾紙的信背比（IP/IP0，IP 為MERTP強度，IP0為濾紙的RTP背景信號）最大。因此，選擇中速定量濾紙為固體基質(zhì)。

3.2.2 激發(fā)波長、重原子微擾劑的選擇 為在濾紙基質(zhì)上獲得所研究體系強的MERTP信號，同時在此激發(fā)波長下能夠有效避免濾紙背景信號的干擾，

以實現(xiàn)在統(tǒng)一激發(fā)波長下對FITCMERTP的檢測，實驗選擇460 nm作為激發(fā)波長\\[10，11\\]。重原子效應(yīng)可提高RTP的選擇性和靈敏度，同時也是固體基質(zhì)RTP方法的必要條件之一。根據(jù)本課題組已有工作，Pb2＋對Ag@SiO2增強FITCRTP效果最佳\\[10\\]。

3.2.3 烘干溫度和時間的選擇 實驗結(jié)果表明，體系RTP在烘干溫度為70 ℃后趨于穩(wěn)定，由于賴氨酸不耐高溫，實驗選擇70 ℃為烘干溫度；體系RTP在1 min內(nèi)逐漸增大然后趨于穩(wěn)定，超過2 min后，RTP有所降低。因此，實驗選擇合適的烘干時間為1 min。

3.2.4 Ag@SiO2與FITC質(zhì)量比的選擇 已有的研究結(jié)果表明\\[12\\]，發(fā)光分子與金屬納米粒子之間的距離對MERTP的影響顯著。[TS（][HT5”SS] 圖2 Ag@SiO2核殼用量對FITCMERTP強度的影響?yīng)?/p>

Fig．2 Effects of different amount of Ag@SiO2 on intensity of FITCMERTP

FITC: Ag@SiO2: a. 1∶0; b. 1∶0.5; c. 1∶1.0; d. 1∶1.5; e. 1∶2.0; f. 1∶2.5.

[HT][TS）]殼層厚度為10 nm的Ag@SiO2對FITCMERTP增強效果較好。 如圖2所示，隨著Ag@SiO2核殼加入量的增加，F(xiàn)ITCMERTP增強幅度均逐漸增大，在FITC的與Ag@SiO2加入量之比為 1∶1.5時達到最大值，約為3.5倍。Ag@SiO2核殼納米粒子的表面等離子體可以與入射光產(chǎn)生共振耦合，從而提高其附近發(fā)光體的激發(fā)效率，同時使發(fā)光體的輻射躍遷速率提高，導(dǎo)致發(fā)光增強；同時，Ag@SiO2核殼對FITC的MERTP增強也引入了電荷遷移等猝滅機制。因此，Ag@SiO2核殼增強 FITCMERTP是增強作用和覆蓋作用相互競爭的結(jié)果\\[4～6\\]。 

3.2.5 pH值的選擇 在堿性條件下，F(xiàn)ITC中的異硫氰基可與賴氨酸中的氨基經(jīng)碳?；磻?yīng)形成硫碳氨基鍵\\[8\\]，F(xiàn)ITC和賴氨酸的相互作用可能影響FITCMERTP。固定FITC和Ag@SiO2的加入量之比為1∶1.5，在pH 7.0～9.0范圍內(nèi)，加入賴氨酸（40.5

SymbolmA@ mol/L）后均能導(dǎo)致FITCMERTP強度減?。划攑H 8.0時，F(xiàn)ITCMERTP強度變化最大。

3.3 線性范圍、精密度及檢出限

在濾紙基質(zhì)上檢測賴氨酸濃度不同Ag@SiO2和FITC比值恒定的工作液的MERTP強度。結(jié)果表明，隨著賴氨酸的加入，F(xiàn)ITCMERTP強度逐漸下降。賴氨酸濃度在1.50～90.5

SymbolmA@ mol/L范圍內(nèi)，其與FITC的MERTP強度變化值（ΔIP/IP0）呈線性關(guān)系。線性方程為y＝0.00550x＋0.0127，相關(guān)系數(shù)為0.9945。

平行配制9份濃度為40.5

SymbolmA@ mol/L的賴氨酸標準溶液，按照實驗方法在濾紙基質(zhì)上檢測加入賴氨酸后FITCMERTP強度，并計算賴氨酸的濃度，其相對標準偏差為2.1%。

以不加賴氨酸的溶液為試劑空白，以其信號強度的3倍標準偏差除以工作曲線的斜率計算得方法的檢出限為0.270

SymbolmA@ mol/L，比現(xiàn)有方法的檢出限有所改善\\[2\\]。

3.4 標準加入的回收實驗

配制3份已知濃度的賴氨酸溶液作為人工合成樣品，按實驗方法進行檢測。同時，用標準加入法做回收實驗。結(jié)果列于表2，獲得了滿意的回收率。

[FQ（１1*2\\.23，Y－ＷＺ][HT5”SS][*4]表2 加標回收實驗

Table 2 Recoveries of standard addition experiments

[HT6SS][BG（][BHDFG4，WK6\\.5W]樣品編號Sample No.原含量Content（

SymbolmA@ mol/L）加標量Added（

SymbolmA@ mol/L）

測定值Found（

SymbolmA@ mol/L）回收率Recovery（%）

110.5240.5370.55.015.7104.010.020.6101.015.025.499.35.045.6102.010.050.297.015.055.9102.75.075.9108.010.080.297.015.085.7101.3[BG）Ｆ][HT][]

3.5 干擾實驗

賴氨酸廣泛存在于食品中，大部分來自藥物保健品和賴氨酸補充劑。由于在賴氨酸補充劑中大多含有無機鹽及其它必需氨基酸。因此，考察了常見的金屬離子和幾種氨基酸對賴氨酸測定準確度的影響。在所選擇的實驗條件下，在濾紙固體基質(zhì)上測定40.5

SymbolmA@ mol/L 賴氨酸，設(shè)定±5%為允許最大相對誤差，干擾離子初始濃度為賴氨酸濃度的100倍，若存在干擾就將其逐級稀釋，直至干擾排除，結(jié)果如表3所示，實驗考察的大部分金屬離子和氨基酸對本體系的干擾較小。

3.6 實際樣品分析

采用本方法檢測賴氨葡鋅顆粒和賴氨酸磷酸氫鈣片中賴氨酸的含量（mg/g，n＝9），所得結(jié)果與其標稱值（25.0和250.0 mg/g）相比，相對標準偏差分別為2.1%和0.4%，結(jié)果滿意。

[LM][HT5”SS][*4]表3 常見離子和氨基酸對賴氨酸檢測的影響?yīng)?/p>

Table 3 Effect of foreign ions and amino acids on determination of Lysine

[HT6SS][BG（][BHDFG４，WK６。３，ＳＫ６，ＷＫ６。２，ＳＫ９，ＷＫ６。２Ｗ]干擾物

Disrupters允許倍率Tolerance

ratios相對誤差Relative

error （%）干擾物Disrupters允許倍率Tolerance

ratios相對誤差Relative

error （%）干擾物Disrupters允許倍率Tolerance

ratios相對誤差Relative

error （%）

Na＋100[]＋4.1Al3＋[]55[]＋4.8[]組氨酸 Histidine65[]

Symbolm@@ 4.7

K＋100[]＋5.3[]Cu2＋50[]

Symbolm@@ 3.0[]天冬氨酸 Aspartate[]55[]

Symbolm@@ 3.8

[BH]Cd2＋[]90[]

Symbolm@@ 5.1[]Zn2＋[]35[]＋3.2[]甘氨酸 Glycine[]40[]＋5.1

[BH]Ca2＋[]85[]＋5.1[]Fe3＋[]20[]

Symbolm@@ 4.6[]蘇氨酸 Threonine[]40[]＋4.5

[BH]Mg2＋[]65[]

Symbolm@@ 5.7[]Co2＋[]15[]

Symbolm@@ 4.4[]半胱氨酸Cysteine[]30[]

Symbolm@@ 2.1

[BH]Mn2＋[]60[]＋2.1[BHDFG1*2，WKZQ0W] [BG）W][HT][]

3.7 機理探討?yīng)?/p>

發(fā)光分子在濾紙基質(zhì)中往往呈梯度分布，RTP的發(fā)射主要來自于表面的發(fā)光分子\\[13\\]?；|(zhì)干燥后，發(fā)光分子被“夾持”在濾紙基質(zhì)的纖維中，結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化。因此，溶液中FITCMERTP的機理解釋同樣適用于濾紙固體基質(zhì)。溶液中發(fā)光分子與金屬納米粒子表面的距離對發(fā)光分子的RTP有影響，即只有當距離適當時才會得到MERTP強度最大值\\[12\\]。實驗加入賴氨酸后，由于其與FITC的相互作用\\[8\\]，使Ag@SiO2與FITC之間的距離發(fā)生變化，從而影響FITCMERTP強度。Zeta電位是微粒表面所帶電荷量的表征，Zeta電位絕對值越高，通常其粒子周圍電子云內(nèi)外電位差越大，吸附到周圍的離子越多\\[14\\]。隨著賴氨酸的加入，F(xiàn)ITCMERTP強度減小，同時所研究體系的Zeta電位絕對值變大（圖3），即吸附在Ag@SiO2核殼上的賴氨酸相對增多，使核殼周圍大部分FITC分子不是直接吸附于核殼結(jié)構(gòu)表面，導(dǎo)致MERTP強度不在有效的作用距離范圍內(nèi)。

實驗表明，賴氨酸與FITC的相互作用可使Ag@SiO2與FITC間的距離增大，影響FITCMERTP強度。選取核殼厚度5 nm的Ag@SiO2作為金屬納米粒子，加入賴氨酸后，會使Ag@SiO2與FITC間的距離增大，并逐漸達到最佳距離10 nm。因此加入賴氨酸后，F(xiàn)ITCMERTP強度不是立刻減小，而是先增強，再減小。實驗結(jié)果如圖4所示，初步驗證了所述機理。

[TS（６２][HT5”SS] 圖3 加入賴氨酸后， Zeta電位和MERTP變化值的比較

Fig．3 Comparison of Zeta potential and intensity of FITCMERP

a． 賴氨酸對Ag@SiO2的Zeta電位的影響； b． 賴氨酸對FITCMERTP變化的影響。a． Effect of lysine on Zeta potential of Ag@SiO2; b． Effect of lysine on intensity of FITCMERTP．[HT][TS）]

[TS（６２][HT5”SS] 圖4 賴氨酸濃度對FITCMERTP的影響（殼層厚度：5 nm）

Fig．4 Effects of lysine on FITCMERTP （Thickness of SiO2 shell was 5 nm） of FITCMERTP

[HT][TS）]

本方法與傳統(tǒng)方法相比，不需要加入誘導(dǎo)劑和除氧劑。利用本方法有望研制成賴氨酸快速檢測試劑盒并直接應(yīng)用于食品、藥物等檢測體系。



References

1 Zhang B， Zhao C， Luo K X， Yan G Q， Yao J， Wang Y Y， Lu H J， Fan H Z， Yang F Y. Sci. China Chem.， 2010， 53（1）: 238～244

2 Dousa M， Bｒichcˇ J， Gibale P， Lehnert P. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis， 2011， 54（5）： 972～978

3 GAO ZhongWei， MOU Lan， XUE SanFeng， TAO Zhu， ZENG Xi. Spectroscopy and Spectral Analysis， 2010， 30（4）: 1026～1029

高忠偉， 牟 蘭， 薛賽風(fēng)， 陶 朱， 曾 晞. 光譜學(xué)與光譜分析，2010， 30（4）: 1026～1029

4 Pan S L， Wang Z J， Rothberg L J. J. Phys. Chem. B， 2006， 110（35）： 17383～17387



5 Ray K， Chowdhury M H， Szmacinski H， Lakowicz J R. J. Phys. Chem. C Nanomater. Interfaces.， 2008， 112（46）： 17957～17963

6 Zhang J， Fu Y， Lakowicz J R. J. Phys. Chem. C， 2007， 111（1）： 50～56

7 Aslan K， Wu M， Lakowicz J R. Geddes C D. J. Am. Chem. Soc.， 2007， 129（6）： 1524～1525

8 LI Yong， HE Jun， DAN DeZhong， QIAO XiaoRong， LI YuQi， GUO MingXiu. West China Medical Journal， 2001， 16（1）： 25～26

李 勇， 何 俊， 但德忠， 喬小蓉， 李毓琦， 郭明秀. 華西藥學(xué)雜志，2001，16（1）： 25～26

9 WEI YanLi， DONG Chuan， YANG Pin. Chinese J. Anal. Chem.， 2002， 30（3）： 301～303

衛(wèi)艷麗， 董 川， 楊 頻. 分析化學(xué)， 2002， 30（3）： 301～303

10 LI YuQi， ZHU YaXian， ZHANG Yong . Chem. J. Chinese Universities， 2008， 29（4）： 669～672

李毓騏， 朱亞先， 張 勇. 高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報， 2008， 29（4）： 669～672

11 Chen Y， Munechika K， Ginger D S. Nano. Lett.， 2007， 7（3）： 690～696

12 Ford G W， Weber W H. Phys. Rept.， 1984，113（4）： 195～287

13 Hurtubise R J. Anal. Chim. Acta， 1997， 351（13）： １～22

14 Tantra R， Schulze P， Quincey P. Particuology， 2010， 8（3）： 279～285



Determination of Lysine by Ag@SiO2 Nanoparticles Enhanced Room

Temperature Phosphorescence of Fluorescein Isothiocyanate

on Filter Paper Substrate



YANG Yan1， ZHU YaXian1， ZHANG Yong*2



1（Department of Chemistry， College of Chemistry and Chemical Engineering，

Xiamen University， Xiamen 361005， China）

2（State Key Lab of Marine Environmental Science， Xiamen University，

Environmental Science Research Center， Xiamen University， Xiamen 361005， China）





Abstract Metal enhanced room temperature phosphorescence （MERTP） of fluorescein isothiocyanate isomer I （FITC） was observed with the presence of proper content of Ag@SiO2 coreshell（Ag@SiO2）. The FITCMERTP was quenched by the existing of lysine in the system. Based on this phenomenon， a novel method for determination of lysine had hereby been developed. Under the added amount ratio of FITC to Ag@SiO2 of 1∶1.5， pH of 8.0， the detection limit for lysine was 0.270

SymbolmA@ mol/L， the response was linearly proportional to the concentration of lysine in the range of 1.50－90.5

SymbolmA@ mol/L， the recoveries of standard addition of artificial samples were in the range of 97.0%－108.0%， the relative standard deviation was less than 2.1%（n＝9）. A satisfactory result was obtained when the established method applied to the determination of lysine in compound lysine hydrochloride and zinc gluconate granules and lysine hydrochloride and calcium hydrogen phosphate tablets

Keywords Lysine， Ag@SiO2 nanoparticles， Fluorescein isothiocyanate; Metal enhanced room temperature phosphorescence

（Received 19 July 2011; accepted 20 October 2011）

第40卷2012年5月 分析化學(xué) （FENXI HUAXUE） 研究報告Chinese Journal of Analytical Chemistry 第5期740～744

[BW（B（S*3/4，0，）][CD44][BW）]

DOI： 10.3724/SP.J.1096.2012.10966

1（3硝基苯基）3\\[4（苯基偶氮）苯基\\]三氮烯

修飾碳糊電極測定痕量錫

[HT4F][JZ]劉夢琴*1 馮泳蘭1 蔣健暉2 匡云飛1 曾榮英1 李俊華1 段阿冰1

1（衡陽師范學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)系，功能金屬有機材料湖南省重點實驗室，衡陽 421008）

2（湖南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，化學(xué)生物傳感與計量學(xué)國家重點實驗室，長沙 410082）



摘 要 [HTSS]制備了三氮烯修飾碳糊電極（mNPPAPT/CPE）， 并研究了Sn在該電極上的吸附伏安行為，建立了一種測定痕量錫的新方法。采用二階導(dǎo)數(shù)線性掃描溶出伏安法進行分析。結(jié)果表明：在 1 mL 0.5 mol/L HCl溶液中，于

mol/L（富集時間120 s）。本方法操作簡便、靈敏度高，應(yīng)用于罐頭食品中錫含量的測定，結(jié)果滿意。

[KH*3/4D][HTH]關(guān)鍵詞 [HTSS]1（3硝基苯基）3\\[4（苯基偶氮）苯基\\]三氮烯（mNPPAPT）；化學(xué)修飾電極；Sn； 陽極溶出伏安法

[HT][HK]

[FQ（3２，X，DY－Ｗ][CD15] 20110826收稿；20111025接受

本文系國家自然科學(xué)基金項目（No.20205005）、湖南省高校創(chuàng)新平臺開放基金項目（No.09K099）、湖南省青年骨干教師項目、湖南省科技廳計劃項目（No.2011FJ3134）資助

* Email: liumengqin2004@yahoo.com.cn

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1 引 言

1（3硝基苯基）3\\[4（苯基偶氮）苯基\\]三氮烯（mNPPAPT）是一種含（NNNH）功能團的三氮烯化合物，是良好的有機顯色劑\\[1，2\\]。但大部分三氮烯試劑在光譜分析中選擇性較差，干擾較大。三氮烯類試劑不僅有獨特的光譜性質(zhì)\\[3，4\\]，還具有性能優(yōu)良的電化學(xué)性質(zhì)。如文獻\\[5，6\\]將三氮烯類試劑修飾到基體電極制備化學(xué)修飾電極， 用于重金屬離子鎘、鉑測定，檢出限可達1.0×10

Symbolm@@ 8 mol/L。目前，利用三氮烯試劑在電化學(xué)領(lǐng)域的研究報道還較少，而對其響應(yīng)機理研究尚未見報道。錫是人類生活中不可缺少的一部分，對人體的生長發(fā)育起重要的作用，但是過量的錫對人體有毒性，可導(dǎo)致疾病，甚至死亡。由于人類長期使用錫器具和食用罐頭食品，使人體中攝入的錫量不斷增加，世界衛(wèi)生組織曾提出人體錫的攝入量應(yīng)限制為每天 2 mg/kg，我國政府也對罐頭類制品中錫含量做了嚴格規(guī)定\\[7，8\\]。因此，建立測定痕量錫的方法，對于評價人體健康方面具有重要的意義。目前，食品罐頭中錫含量的測定方法有分光光度法\\[9\\]、氫化物發(fā)生ICPAES法\\[10\\]、氫化物原子熒光光譜法\\[11，12\\]、ICPMS法\\[13～15\\]、伏安分析法\\[16，17\\] 和GFAAS法\\[18\\]等。本研究用mNPPAPT 修飾碳糊電極，在0.5 mol/L HCl電解液中，陽極溶出伏安法測定Sn含量，靈敏度高，檢出限達2.7 ×10

Symbolm@@ 10 mol/L （S/N＝3），且常見金屬離子基本不干擾Sn測定， 應(yīng)用于罐頭食品中錫含量的測定，結(jié)果滿意。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

CHI660D電化學(xué)工作站（上海辰華公司）； JP303型極譜分析儀（成都儀器廠）；UV2501PC型紫外可見分光光度計（日本島津公司）；超聲波清洗器AS3120（奧特賽恩斯儀器有限公司）；SH2601酸度計（上海大普儀器有限公司）；三電極系統(tǒng)：修飾碳糊電極mNPPAPT/CPE（自制）為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲電極為對電極。

0.01 mol/L Sn 標準溶液：準確稱取0.5641 g SnCl2·2H2O，加2.0 mol/L HCl溶解后，定容至250 mL，加入少許高純錫粒。使用時用2.0 mol/L HCl 逐級稀釋至所需濃度；5.8×10

Symbolm@@ 4 mol/L mNPPAPT乙醇溶液（按文獻［1］方法合成）；100 g/L吐溫80溶液；其它試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。

2.2 修飾電極的制備與活化

將石墨粉與固體石蠟按質(zhì)量比3∶1在研缽中研磨均勻，于90 ℃加熱，將熔融的石蠟迅速裝進直徑為1 mm的玻璃毛細管中，壓緊后上端插入銅絲，拋光電極表面，置于空氣中干燥后即得碳糊電極（CPE）。

將稀釋好的5.8×10

Symbolm@@ 5mol/L mNPPAPT用微量進樣器取10

SymbolmA@ L分次滴加到CPE表面，置于空氣中干燥后即得修飾碳糊電極（mNPPAPT/CPE）。將制好的電極放在1 mol/L H2SO4底液中，以100 mV/s掃速，于

Symbolm@@ 1000～0.0 mV范圍內(nèi)用循環(huán)伏安法（CV）掃描數(shù)次，直至基線穩(wěn)定。

2.3 實驗方法

將制備好的修飾電極浸入10 mL 含有適量錫標準溶液、1 mL 0.5mol/L HCl的溶液中，通氮氣5 min后，于控制電位

Symbolm@@ 1200 mV （vs.SCE） 攪拌富集90 s，靜止10 s，以150 mV/s 的掃描速率正向掃描至

Symbolm@@ 200 mV，進行線性溶出伏安掃描，記錄

Symbolm@@ 476 mV處的二階導(dǎo)數(shù)峰電流，如圖1 （圖中1和2分別為修飾電極在空白底液和含Sn 溶液的iE曲線）。將修飾電極在空白溶液中，于電位0.0 V保持60 s，溶出前一次的沉積物，可在同一支電極上進行多次測量。[TS（][HT5”SS] 圖1 修飾碳糊電極線性溶出伏安圖

Fig．1 Second linear scan voltammetric curves of modified carbon paste electrode

a. 0.5 mol/L HCl； b. 0.5 mol/L HCl ＋1.0 ×10

Symbolm@@ 7 mol/L Sn ；富集時間（Accumulation time）：90 s；靜止時間（Static time）： 10 s； 掃速v：150 mV/s。[HT][TS）]