用鄰菲啰啉法測(cè)定苦菜含鐵量探討

楚紅英，曹 靜，魏家紅，王哲嶸

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開(kāi)封 475004）

0 引言

苦菜（Sonchus oleraceus L）為菊科苦苣屬的一年生或兩年生草本植物，又稱苦苣菜、苣荬菜、甘馬菜等，全草含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，是一種藥食同源的植物[1-2]。 作為食材，苦菜味道獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，含有人體需要的多種維生素、礦物質(zhì)、糖類等成分[3]，越來(lái)越成為人們餐桌上的珍品。 作為藥材，苦菜具有防治貧血、消暑保健、清熱解毒、殺菌消炎、提高免疫力、抗腫瘤等作用[4]。 研究表明，苦菜中含有豐富的鐵[5]。 鐵是血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素和其他酶系統(tǒng)的主要成分，可幫助氧的運(yùn)輸，缺鐵可能造成貧血，并容易使人疲勞[6]。 因此，定量分析苦菜中鐵的含量，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

鐵含量測(cè)定方法有EDTA 滴定法、X 射線熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、光度法等。 其中，EDTA 滴定法對(duì)滴定條件要求比較嚴(yán)格；X 射線熒光光譜檢測(cè)技術(shù)具有分析速度快、檢測(cè)元素范圍廣、前處理簡(jiǎn)便、無(wú)污染，以及無(wú)損檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)[7]；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法具有檢出限低、基體效應(yīng)小、線性范圍寬，以及多元素同時(shí)分析等諸多優(yōu)點(diǎn)[8]。但是，X 射線熒光光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法儀器比較昂貴。 而鄰菲啰啉分光光度法（光度法中的一種）具有高靈敏度、高選擇性、穩(wěn)定性好、干擾易消除等優(yōu)點(diǎn)[9]。 本文試采用鄰菲啰啉分光光度法測(cè)定苦菜中鐵的含量，并探討了酸堿度、緩沖溶液的用量以及樣品處理方法（濕法和干法消解）對(duì)測(cè)定鐵含量的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

實(shí)驗(yàn)所用苦菜為2012 年4 月上旬在黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院梨院內(nèi)采的野生苦菜。 所用試劑有：硫酸鐵銨、鹽酸羥胺、乙酸鈉、氫氧化鈉、鄰菲啰啉、濃硫酸、濃硝酸（以上試劑均為分析純）。 實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

實(shí)驗(yàn)儀器包括：PB1502-L 型分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；ZRD-8210 電熱風(fēng)干燥箱（上海智誠(chéng)分析儀器制造有限公司）；電子萬(wàn)用爐（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）；TU-1810 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。

1.2 溶液的制備

1.2.1 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

將2.0 g 硫酸鐵銨溶于200 mL 水中，然后在該溶液中加入5mL 濃硫酸，并用水定容至1 000 mL。從1000 mL 溶液中吸取10 mL 到100 mL 容量瓶中，再用水定容至100 mL，得到濃度為0.2 mg/mL 的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.2 緩沖溶液的制備

將54.6 g 乙酸鈉放入20 mL 物質(zhì)的量為1 mol/L的乙酸溶液中，待溶解后，加水稀釋至500 mL，得到1 mol/L 的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液。

1.3 鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

吸取鐵標(biāo)準(zhǔn)溶 液0.00、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL，分別置于50 mL 的比色管中，在每個(gè)比色管中均加10%的鹽酸羥胺1.00 mL、1.5 g/L 的鄰菲啰啉溶液1.00 mL 和緩沖溶液5.00 mL，并加水定容至50 mL。 然后，用紫外分光光度計(jì)掃描 （波長(zhǎng)范圍為400～800nm），并與空白溶液對(duì)比，從而確定檢測(cè)波長(zhǎng)。 掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溶液在510 nm 處有最大吸收量，由此確定檢測(cè)波長(zhǎng)為510 nm。在此波長(zhǎng)下，測(cè)定每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣的吸光度值。 以吸光度值為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（如圖1 所示）。 求得該曲線的線性回歸方程，為A=0.0175c+0.0105。 由圖1 可以看出，濃度在0～40 mg/L 之間，吸光度值與樣品濃度呈線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)r=0.9992(n=6)。

圖1 鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of iron

1.4 樣品處理

將苦菜洗凈，放陰涼處自然風(fēng)干后，在瓷研缽中研細(xì)，過(guò)100 目篩子，于干燥器中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.1 濕法消解苦菜樣品

準(zhǔn)確稱取苦菜樣品1.0 g，置于三角燒瓶中，再將10 mL 濃硝酸和2 mL 濃硫酸加入三角燒瓶中，消解苦菜，用小燒杯蓋口，靜置過(guò)夜。 將三角燒瓶放在電爐上煮沸至棕色后冷卻，逐滴加2 mL 濃硝酸，再煮沸，反復(fù)多次，直到溶液保持淡黃色[10]。 用蒸餾水清洗，定容至50 mL 容量瓶中，作為儲(chǔ)備液。

1.4.2 干法消解苦菜樣品

準(zhǔn)確稱取苦菜樣品1.0 g，放入瓷坩堝中, 將瓷坩堝置于電爐上，用小火炭化至無(wú)煙后，放入馬弗爐中, 從低溫升至800℃, 灼燒4h 后取出，冷卻。 再加少量的硝酸，用小火加熱至無(wú)炭粒[11]，過(guò)濾。 將濾液定容至50 mL 容量瓶中，作為儲(chǔ)備液。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)條件分析

2.1.1 酸堿度的影響

取8 支50 mL 的比色管，用移液管分別移取1.00 mL 樣品儲(chǔ)備液，轉(zhuǎn)入比色管中，用一定濃度的NaOH 溶液或HCl 溶液將pH 值調(diào)節(jié)為1～8。以空白試劑作參比，在510nm 波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。 通過(guò)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH 值小于2 時(shí)，溶液在30min 內(nèi)幾乎看不到顯色。 這是因?yàn)猷彿屏_啉顯色較慢，所以吸光度較低。在pH 值大于2 時(shí)，隨著pH 值的增加，吸光度明顯增加，當(dāng)pH=5～6 時(shí)，吸光度值達(dá)到最大。 當(dāng)pH 值大于7 時(shí)，由于鹽酸羥胺的還原性增強(qiáng)，將部分還原為鐵單質(zhì)[12]，吸光度開(kāi)始減小。 選擇pH=5 時(shí)進(jìn)行測(cè)試。

2.1.2 緩沖溶液的用量

本實(shí)驗(yàn)選用乙酸-乙酸鈉作為緩沖溶液。 取10支50mL 的比色管，用移液管分別移取1.00mL 樣品儲(chǔ)備液，轉(zhuǎn)入比色管中，然后分別移取緩沖溶液1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL、6.00 mL、7.00 mL、8.00 mL、9.00 mL、10.00 mL 至不同的比色管中。 結(jié)果隨著緩沖溶液用量的增加，吸光度開(kāi)始明顯呈上升趨勢(shì)，但用量達(dá)到5.00 mL 以后吸光度趨于穩(wěn)定，故選擇緩沖溶液的適用量為5.00 mL。

2.2 苦菜中鐵的含量

從樣品儲(chǔ)備液中吸取5.00 mL 置于50 mL 比色管中(每種樣品平均做3 次)，加堿中和至pH 值為5左右，然后，加入1.00 mL 的10%鹽酸羥胺溶液，搖勻，再加入1.5 g/L 鄰菲啰啉溶液1.00 mL 和1 mol/L的緩沖溶液5.00 mL，用水稀釋至刻度，顯色時(shí)間為20 min，分別測(cè)定其吸光度值。 將吸光度值代入回歸方程，計(jì)算出苦菜不同部位鐵的含量（如表1 所示）。

表1 苦菜中鐵的含量Table 1 Iron content of sow thistle

由表1 可以得知，濕法和干法處理樣品的結(jié)果稍有差異。 這主要是由于反應(yīng)機(jī)理的不同，干法消解是通過(guò)高溫灰化徹底破壞樣品中的有機(jī)物，而濕法消解則是通過(guò)加入混合酸去破壞、消除苦菜中的有機(jī)物。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，濕法消解得到的是淡黃色澄清的溶液，且在苦菜根的消解溶液中發(fā)現(xiàn)有渾濁現(xiàn)象（說(shuō)明有機(jī)物破壞得不徹底）。 這可能是導(dǎo)致濕法消解偏低的原因。 然而，無(wú)論濕法或干法，苦菜根中鐵的含量均較高，其次是全草，苦菜葉中鐵的含量較低。

2.3 回收率試驗(yàn)

準(zhǔn)確移取已知鐵含量的苦菜葉儲(chǔ)備液6 份（每份7.0μg），分別加入不同量的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，各份均按處理樣品的方法進(jìn)行處理，測(cè)定鐵含量。 測(cè)定結(jié)果如表2 所示。

表2 測(cè)定鐵含量回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Recovery rate test results of iron content

由表2 可知，平均回收率為97.6%，RSD 為3.4%。

3 結(jié)語(yǔ)

采用鄰菲啰啉分光光度法，在檢測(cè)波長(zhǎng)510 nm、pH=5、緩沖溶液用量為5.00 mL 的條件下，分別用干法消解和濕法消解處理苦菜樣品，測(cè)定苦菜中鐵的含量。 結(jié)果表明：濕法測(cè)定苦菜葉、苦菜根、全草中鐵的含量分別為405.8 mg/kg、726.2 mg/kg、536.6 mg/kg；干法測(cè)定苦菜葉、苦菜根、全草中鐵的含量分別為416.3 mg/kg、735.4 mg/kg、546.0 mg/kg。 野生苦菜具有無(wú)污染、味道獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富等優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)利用價(jià)值較大。

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