熒光光度法測定微量鋅

盧金帥，陳艷艷

(濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 262500)

分析與測試

熒光光度法測定微量鋅

盧金帥，陳艷艷

(濰坊工程職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 262500)

弱酸條件下，8-羥基喹啉-Zn2+絡(luò)合可以增強(qiáng)體系的熒光強(qiáng)度F，本實(shí)驗(yàn)基于鋅離子濃度越高，體系的熒光強(qiáng)度越大，建立了測量葡萄糖酸鋅口服液中鋅含量的方法。討論了酸度、溫度、時(shí)間、表面活性劑的用量、8-羥基喹啉的用量對體系熒光強(qiáng)度的影響，并確定了最佳反應(yīng)條件。實(shí)驗(yàn)表明，鋅的質(zhì)量濃度在0～5 μg/mL的范圍內(nèi)，8-羥基喹啉與微量鋅絡(luò)合產(chǎn)物的熒光強(qiáng)度與鋅的存在量呈良好的線性關(guān)系。線性回歸方程為F=7.18409C(μg/mL)+58.70195，相關(guān)系數(shù)r=0.9978，加標(biāo)回收率為96.7%～101.4%。

熒光光度法；鋅；8-羥基喹啉

鋅的應(yīng)用范圍很廣，其中最主要的領(lǐng)域包括鋼鐵、冶金、化工、電氣、機(jī)械、輕工、軍事和醫(yī)藥等。鋅屬于引起水體嚴(yán)重污染的污染物之一，當(dāng)前社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的話題之一就是重金屬污染及其防治[1-3]。鋅是生物分子的重要組成部分，對生命具有不可或缺的作用。人體通常從飲食中獲取所需要的鋅，因此，測定食品中鋅的含量對人體的健康具有重要的意義。熒光法，色譜法，原子吸收光譜法，分光光度法，滴定法等是當(dāng)前測定鋅的主要方法[4-6]。

熒光光度分析法測定鋅：Zn2+可以與配體發(fā)生配合生成熒光配合物，極少數(shù)的溶劑會(huì)與無機(jī)鹽中的金屬離子相互作用并被紫外光或可見光激發(fā)而發(fā)出熒光，通常利用這類作用，使生成的配合物發(fā)出熒光，然后進(jìn)行熒光測定[1]。該方法使熒光分析法的應(yīng)用范圍變得更為寬廣。常用的配體有縮甘氨酸，腙，交聯(lián)聚合物[7-9]。常用的熒光光度法主要有:膠束增敏熒光分析法；熒光熄滅法；流動(dòng)注射-熒光法；激光誘導(dǎo)熒光光度法；同步輻射X熒光(SRXRF)直接分析法； X射線熒光光譜(XRF)薄樣法；偏最小二乘熒光光度法[10]。

本文采用熒光法測定微量鋅。利用弱酸條件下，8-羥基喹啉-Zn2+絡(luò)合可以增強(qiáng)體系的熒光強(qiáng)度F，本實(shí)驗(yàn)基于鋅離子濃度越高，體系的熒光強(qiáng)度越大，建立了測量葡萄糖酸鋅口服液中鋅含量的方法。

1 主要儀器與試劑

1.1 儀器

舜宇恒平FA2004電子天平；島津RF-5301PC型熒光分光光度計(jì)；丹瑞HH-601超級恒溫水浴鍋。

1.2 試劑

鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：100 μg/mL，準(zhǔn)確稱取12.4 mg ZnSO4于250 mL燒杯中，加入少量水溶解后，移入50 mL容量瓶中，定容、搖勻。

鋅標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：1 μg/mL，使用鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋而成；

飽和的8-羥基喹啉溶液；pH值=4.5的HAc-NaAc緩沖溶液；

十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)：13 g/L，準(zhǔn)確稱取3.25 g CTMAB溶解在適量水中，定容至250 mL容量瓶。

實(shí)驗(yàn)中所用試劑均為分析純，水為蒸餾水。

2 實(shí)驗(yàn)步驟

取兩支25 mL的具塞比色管，分別依次加入0.3 mL的8-羥基喹啉溶液，4.0 mL的CTMAB溶液，12.0 mL HAc-NaAc 緩沖溶液；其中一支加入適量的鋅標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，另一支作為試劑空白。定容，搖勻，在室溫條件下靜置14 min后，用1 cm的石英比色皿分別測量其λex=407 nm，λem=495 nm的熒光強(qiáng)度，將空白組的熒光強(qiáng)度記作F0，另一組的熒光強(qiáng)度記作F。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 體系的熒光光譜圖

圖1 熒光光譜圖

按照實(shí)驗(yàn)方法，分別對加Zn2+體系和不加Zn2+體系置于比色皿中，對其進(jìn)行熒光強(qiáng)度測定并作出熒光光譜圖1。從圖中可以看出，體系在激發(fā)波長407 nm，發(fā)射波長495 nm處有最大熒光強(qiáng)度，8-羥基喹啉-Zn2+絡(luò)合可以增強(qiáng)體系的熒光強(qiáng)度F，從而可以建立測定葡萄糖酸鋅口服液中微量鋅的方法。λex=407 nm，λem=495 nm。

2.2 8-羥基喹啉用量對熒光強(qiáng)度的影響

8-羥基喹啉溶液用量不同，8-羥基喹啉與Zn2+的絡(luò)合程度不同，體系的熒光強(qiáng)度也不同。按實(shí)驗(yàn)方法，分別改變8-羥基喹啉溶液為0.1,0.2,0.3,0.4 mL，其熒光強(qiáng)度曲線如圖2。由圖2可以看出，8-羥基喹啉用量改變時(shí)對體系的熒光強(qiáng)度有一定影響，8-羥基喹啉用量在0.2～0.4 mL時(shí)熒光強(qiáng)度穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)中選用8-羥基喹啉溶液0.3 mL作為標(biāo)準(zhǔn)用量。

圖2 8-羥基喹啉用量對熒光強(qiáng)度的影響

2.3 CTMAB用量對熒光強(qiáng)度的影響

CTMAB用量不同，8-羥基喹啉與Zn2+的絡(luò)合程度不同，體系的熒光強(qiáng)度也不同。按實(shí)驗(yàn)方法，分別改變CTMAB的為2,3,4,5,6 mL，其熒光強(qiáng)度曲線如圖3。從圖3中可以看出CTMAB的量為4 mL時(shí)，ΔF最大，因此選用4 mL CTMAB作為最佳實(shí)驗(yàn)條件。

圖3 CTMAB溶液用量的影響

2.4 HAc-NaAc緩沖溶液用量對熒光強(qiáng)度的影響

圖4 HAc-NaAc緩沖溶液用量的影響

HAc-NaAc緩沖溶液用量不同，8-羥基喹啉與Zn2+的絡(luò)合程度不同，體系的熒光強(qiáng)度也不同。按實(shí)驗(yàn)方法，分別改變HAc-NaAc緩沖溶液的用量為10,11,12,13,14,15 mL，其熒光強(qiáng)度曲線如圖4。圖4表明pH4.5的HAc-NaAc緩沖溶液用量在12 mL左右時(shí)溶液的熒光強(qiáng)度最大。實(shí)驗(yàn)中選取12 mL pH4.5的HAc-NaAc緩沖溶液作為標(biāo)準(zhǔn)用量。

2.5 時(shí)間對體系熒光強(qiáng)度的影響

按實(shí)驗(yàn)方法，在不同時(shí)間測定熒光強(qiáng)度，如圖5。由圖5可知靜置14～15 min熒光強(qiáng)度達(dá)到最大。實(shí)驗(yàn)選在14 min開始測定溶液的熒光強(qiáng)度。

圖5 不同時(shí)間測得的熒光強(qiáng)度

2.6 溫度對熒光強(qiáng)度的影響

本實(shí)驗(yàn)條件下，考察了溫度對熒光強(qiáng)度的影響，如圖6。通過不同溫度下的對比可知：在本實(shí)驗(yàn)條件下，20～30 ℃時(shí)體系的熒光強(qiáng)度較大，搞去30 ℃后熒光強(qiáng)度迅速減小。為了方便本實(shí)驗(yàn)，選擇在室溫下進(jìn)行。

圖6 溫度對熒光強(qiáng)度的影響

2.7 工作曲線及檢出限

按實(shí)驗(yàn)方法繪制Zn2+標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，如圖7。

圖7 工作曲線

由圖7可知，Zn2+用量在濃度為0～5 μg/mL時(shí)，Zn2+濃度與熒光強(qiáng)度有良好的線性關(guān)系。線性回歸方程為F=7.18409C(μg/mL)+58.70195，相關(guān)系數(shù)r=0.9978。平行測定空白溶液11次，測定方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.033，檢出限為0.099 μg/mL。

2.8 干擾實(shí)驗(yàn)

2.9 加標(biāo)回收率及樣品測定

取一支葡萄糖酸鋅口服液，置于100 mL容量瓶中，搖勻，定容，得到待測樣品。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，在最佳實(shí)驗(yàn)條件下測定了待測樣品的鋅含量及加標(biāo)回收率。如表1。

表1 鋅含量及加標(biāo)回收率

3 結(jié)論

(1)在弱酸條件下，8-羥基喹啉-Zn2+絡(luò)合可以增強(qiáng)體系的熒光強(qiáng)度F，本實(shí)驗(yàn)基于鋅離子濃度越高，體系的熒光強(qiáng)度越大從而建立了測量葡萄糖酸鋅口服液中鋅含量的方法。該法相對其他光譜分析方法來說，操作簡單，檢測速度快，靈敏度較高，適用范圍廣泛。

(2)在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，鋅含量在0～5 μg/mL 范圍內(nèi)與體系的熒光強(qiáng)度呈線性相關(guān)。方法用于實(shí)際樣品中微量鋅的測定時(shí)，回收率在96.7%～101.4%之間。

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(本文文獻(xiàn)格式：盧金帥，陳艷艷.熒光光度法測定微量鋅[J].山東化工，2017，46(04)：67-69.)

2017-01-11

盧金帥(1989—),山東濰坊人，應(yīng)用化學(xué)與生物工程學(xué)院教師，碩士。

O657.32

A

1008-021X(2017)04-0067-03