擴散分光光度法測定黑枸杞中的氟

陳秀娜，王 燕，安國榮，張啟云，杜作朋

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擴散分光光度法測定黑枸杞中的氟

陳秀娜，王 燕，安國榮，張啟云，杜作朋

（青海省地質礦產測試應用中心，青海西寧810008）

植物樣品中的氟化物含量是生態(tài)地球化學調查的必測項目之一，通常樣品中氟化物的含量都很低。目前用于分析氟化物的方法有很多種，主要有分光光度法、離子選擇電極法、氣相色譜法、高溫燃燒水解/離子色譜法。但是對于黑枸杞來說，并沒有一種指定的分析方法。通過擴散法對黑枸杞樣品進行前處理，采用分光光度法測試黑枸杞中的氟，氟的線性很好，檢出限為0.39μg/g，相對標準偏差為5.6%。國家一級標準物質樣品平行測定的結果表明該方法的準確度和精密度都很好，可以準確測定黑枸杞中氟的含量。

分光光度法；黑枸杞；氟化物

氟是生命科學和環(huán)境科學研究中的常見元素之一，也是自然界分布最廣的元素之一。它具有高度的生物活性，在動植物體內沒有生物降解作用，嚴重污染時會明顯危害人類健康；即便是低水平的污染也會通過食物鏈作用和生物富集作用對人體造成不同程度的危害[1]。氟是人體必需的微量元素之一[2]，人體如果缺少氟就會患齲齒病[3]，但是過量的氟的吸收又會對人體造成不同程度的危害，例如骨膜增生和骨質疏松，其臨床癥狀表現(xiàn)為身體軀干、骨干、骨節(jié)疼痛，四肢麻木，身體畸形等[3]。

黑枸杞是我國西部特有的沙漠藥用植物品種，主要分布在中國甘肅酒泉、內蒙古西部、青海西部、新疆和西藏等地[4]；黑枸杞擁有著極強的生命力并且大都生長在人類無法生存或者難以生存的地方，類似河床沙灘和荒山野嶺等生存條件惡劣的地方。隨著人類對大自然資源的不斷開發(fā)和利用，再加上黑枸杞的生存條件比較惡劣，從而使黑枸杞的生存空間越來越小，造就了黑枸杞這一珍稀珍貴的原生態(tài)滋補品。《四部醫(yī)典》、《晶珠本草》等經典藏藥著作記載黑枸杞可以用于治療心臟病、心熱病、月經不調、停經等且藥效顯著。民間用作滋補、明目、降壓等。黑枸杞作為近幾年來一種熱門的養(yǎng)生食品，不管是在藥用價值方面，或者是滋補養(yǎng)生價值方面，研究黑枸杞中的氟含量的測試是非常有必要的，這對于人類的健康也有著非常深遠的影響。

植物樣品中的氟化物含量是生態(tài)地球化學調查的必測項目之一，通常樣品中氟化物的含量都很低[5,6]。目前用于分析氟化物的方法有很多種，主要有分光光度法[7-9]、離子選擇電極法[10-13]、氣相色譜法[14]、高溫燃燒水解/離子色譜法[15-21]。但是對于食用價值很高的黑枸杞來說，并沒有一種指定的分析方法。本文采用了氟試劑分光光度法來測試黑枸杞中的痕量氟，這是因為黑枸杞中的氟含量很低，而離子選擇電極法雖然操作簡便，但是它的檢出限高于其含量段，靈敏度達不到；高溫燃燒水解/離子色譜法存在一個缺點，就是需要對樣品進行特殊的前處理，并且這套前處理裝置比較昂貴，因此使測試成本偏高；頂空氣相色譜法測定氟則需要進行衍生，因此本文采用分光光度法來測試黑枸杞中的氟。該方法前處理簡單易操作，成本低，適合黑枸杞中氟含量的測試。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

UH3900紫外分光光度計、鶴壁市恒鑫儀器儀表有限公司生產的101-3A電熱恒溫鼓風干燥箱、JYL-C03V食品粉碎機（九陽）、分析天平（三級，感量0.1mg）、排氣式移液器：規(guī)格分別為10~100μL、100~1 000μL、1~5 mL、塑料擴散盒。新的塑料擴散盒在使用前要放在大燒杯中用去離子水在60~70 ℃水浴超聲清洗2次。做過樣品的擴散盒和塑料比色管先用肥皂水來清洗，然后用冷的稀硝酸浸泡過夜后，再超聲水浴清洗，清洗干凈后在鼓風恒溫加熱干燥箱中低于50 ℃烘干，備用。

硫酸、硫酸銀、氫氧化鈉、無水乙醇、丙酮、乙酸鈉、冰乙酸、茜素絡合指示劑、硝酸鑭；均為分析純。

氫氧化鈉-無水乙醇溶液（40 g/L）：稱取4 g氫氧化鈉，溶于無水乙醇中并稀釋至100 mL，于4 ℃冷藏保存。

硫酸銀-硫酸溶液（20 g/L）：稱取2 g硫酸銀，溶于100 mL 3+1的硫酸中。

氟試劑溶液（0.002 mol/L）：準確稱取0.772 g茜素絡合指示劑和70 g無水乙酸鈉置于燒杯中，加少量水低溫加熱并加以攪拌使其溶解，冷卻后加70 mL冰乙酸后移至1 000 mL的棕色容量瓶中加水稀釋至刻度，搖勻，低溫避光保存，此混合液的pH值在4.5左右。

硝酸鑭溶液（0.002 mol/L）將硝酸鑭溶于水配置而成。

混合顯色劑：取氟試劑溶液、硝酸鑭溶液及丙酮，按體積比1∶1∶3混合，臨用現(xiàn)配。

氟標準儲備液（1.0 mg/mL）準確稱取0.221 0 g經105 ℃干燥2 h的優(yōu)級純氟化鈉，置于100 mL塑料燒杯中，加入少量的水溶解后，移入100 mL的容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即刻移入潔凈干燥的塑料瓶中備用；

氟標準溶液（5.0μg/mL）移取1.00 mL氟標準儲備液，置于200 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即刻移入潔凈干燥的塑料瓶中備用。

1.2 實驗方法

1.2.1 試樣制備

青海省海西州黑枸杞和紅枸杞若干，取一定量的枸杞，先用自來水沖洗干凈，去除砂礫、石子、秸稈等，然后再用去離子水洗3遍。晾干后稱其鮮重，于電熱恒溫鼓風干燥箱50 ℃烘干，稱重，計算干濕比。將烘干后的枸杞用JYL-C03V食品粉碎機（九陽）粉碎成粉末，裝入塑料瓶中備用。

1.2.2 實驗過程

隨同試樣進行雙份空白實驗，所用試劑應取自同一瓶，加入同等的量。

（1）擴散膜制備

取塑料擴散盒若干個，然后用移液器在每個塑料擴散盒的盒蓋中央加入40 g/L的氫氧化鈉-無水乙醇溶液0.2 mL，均勻涂布（加一個涂一個，如全部加上，先加的溶液已干，會影響均勻涂布），之后將擴散盒的盒蓋放置在一個絕度水平的平面上，于鼓風加熱恒溫干燥箱中(55±1)℃干燥0.5 h，在盒蓋上形成一層薄膜（將盒蓋放入烘箱后再升溫，如放入已提前升溫的烘箱，膜易開裂），將盒蓋取出備用。

（2）試樣的擴散

稱取0.5~1.0 g黑枸杞放入塑料擴散盒內，加入4 mL水，使試樣分布均勻，不能結塊。再加入20 g/L的硫酸-硫酸銀溶液4 mL，立即將蓋蓋緊后搖勻，在搖勻時防止將溶液濺到蓋上，放入恒溫鼓風干燥箱內(55±1)℃保溫20 h。同時做空白試驗，可多做幾份，以備稀釋高濃度樣品用。

（3）校準曲線

取8個擴散盒，分別加入0.00，0.05，0.10，0.20，0.50，1.00，1.50，2.00 mL氟標準溶液（5.0μg/mL），用水沖至4 mL，然后在每個樣品中加入20 g/L的硫酸-硫酸銀溶液4 mL，立即將蓋蓋緊后搖勻，在搖勻時防止將溶液濺到蓋上，放入恒溫鼓風干燥箱內(55±1)℃保溫20 h。擴散法的效率不是100%，所以校準系列溶液也必須經過擴散步驟。

（4）測定

將擴散盒取出，取下盒蓋，分別用水少量多次的將盒蓋內的氫氧化鈉薄膜溶解，轉移至15 mL的塑料帶塞比色管中，準確加入5 mL混合顯色劑，定容至刻度，混勻，在室溫下放置60 min以上。在分光光度計上，用1 cm的比色皿，以空白試驗溶液作參比，于波長620 nm處進行標準系列溶液的測定，然后再測定樣品溶液吸光度。以氟量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制校準曲線，從校準曲線上差得相應的氟量。試樣中氟的含量以質量分數（F）計，單位以μg/g表示，計算公式如下：

（F）=（1-0）/

式中：1—從校準曲線上查得試樣溶液中的氟量，單位為μg；

0—從校準曲線上查得空白溶液中的氟量，單位為μg；

—試料質量，單位為g。

注意事項：

（1）擴散用恒溫箱一定要干凈，不能做過氫氟酸封閉溶樣。

（2）實驗所用器皿一定要清洗干凈，以防止氟的沾污。

（3）要確保做氟的房間不會有環(huán)境污染，類似使用氫氟酸等，防止空白的沾污。

2 結果與討論

2.1 標準曲線

F標準曲線測定結果見表1。

表1 標準曲線測定結果

圖1 標準曲線線性方程與線性參數

以氟量為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制校準曲線，校準曲線如圖1所示。根據圖1可知，校準曲線的線性回歸方程為=0.0319+0.0011 ，相關系數2=0.9996，由此可見擴散分光光度法對于氟化物含量的測定具有較好的線性范圍，能夠滿足黑枸杞中氟含量測試的需求。

2.2 方法準確度和精密度

將同一黑枸杞樣品在同樣的條件下平行測定11次，測得樣品中氟含量的相對標準偏差為5.6%，這個結果和離子色譜法測定植物樣品（茶葉）中的測試結果[22]并無顯著差異。通過測定國家標準物質來驗證該方法的準確度，測定結果見表2。由表2可知，平行測定6次，相對誤差RE＜10%，相對標準偏差RSD＜2%，結果的準確度和精密度都很好。

表2 標準樣品分析結果

2.3 樣品分析結果與加標回收

以平行測定7次空白基體加標的方式計算方法的檢出限，MDL=3 s，方法檢出限為 0.39μg/g，測定結果見表3。

表3 空白加標分析結果

3 結束語

通過校準曲線的測試結果和對國家一級標準物質（GBW10022和GBW10016）進行6次平行測定的測定結果綜合來看，可見分光光度法對于氟含量的測定具有較好的線性范圍，測試結果的精密度、準確度能達到國家標準要求，能夠滿足黑枸杞中氟含量測試的需求。該方法的檢出限是0.39μg/g，相對標準偏差為5.6%。

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Determination of Fluorine in Black Chinese Wolfberry by Spectrophotometric Method

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（Qinghai Application and Test Center of Geology and Mineral Resources, Qinghai Xining 810008，China）

The content of fluoride in plant samples is one of detecting items in ecological geochemistry survey measurement. Usually the content of fluoride in samples is very low.The methods for analysis of fluoride mainly include spectrophotometry, ion selective electrode method, gas chromatography and high temperature combustion hydrolysis/ion chromatography. But for black Chinese wolfberry, there is no specified analysis method. In this paper, black Chinese wolfberry samples were pretreated by the diffusion method, and then fluoride in the black Chinese wolfberry was determined by spectrophotometry. The results showed that, there was a good linearity, the detection limit was 0.39 μg/g and relative standard deviation was 5.6%. The results obtained by determination of parallel standard sample showed that the accuracy and precision of the method were good. So the method can accurately determine the content of fluorine in black Chinese wolfberry.

Spectrophotometry; Black Chinese wolfberry;Fluoride

O 657

A

1671-0460（2017）10-2166-04

2017-03-22

陳秀娜（1985-），女，山東省諸城市人，工程師，碩士研究生，2012年畢業(yè)于武漢理工大學材料學專業(yè)，長期從事什么實驗測試工作。E-mail：chenxiuna1229@126.com