熒光分光光度法測定鈣制劑中微量鋁(Ⅲ)

高 策， 閻 峰， 高小超， 高秀坤， 王文豪， 林 燕， 關 瑾

(沈陽化工大學 應用化學學院， 遼寧 沈陽 110142)

鈣是人體內含量最多的金屬元素，是提供身體所需能量的重要營養(yǎng)素.由于中國人生活習慣和膳食結構等原因，老年人和兒童普遍缺鈣.隨著人民生活水平的不斷提高，自我保健意識的不斷增強，補鈣已成為一種趨勢和潮流，補鈣藥品和保健品市場火熱.鋁是地殼中含量最高的金屬元素，在許多藥物和食品添加劑中都含有鋁.鋁屬于低毒性的金屬元素，進入人體細胞可與多種蛋白質、酶、三磷酸腺苷等物質結合，引發(fā)一些健康危害[1-3].因此，有必要對鈣制劑中的鋁含量進行控制.目前微量鋁的測定主要是測定食品中的鋁[4-6]，應用最廣泛的是鉻天青S分光光度法[7-9]，但該法干擾因素較多，操作繁瑣.8-羥基喹啉為優(yōu)良的絡合劑，可以選擇性與鋁(Ⅲ)形成熒光絡合物[10-11]，滿足形態(tài)分析的要求.本文以8-羥基喹啉為絡合劑，建立了鈣制劑中的微量鋁測定的熒光分光光度法的方法，為鈣制劑中鋁離子的測定提供一種新的分析方法.

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

970 CRT熒光分光光度計,上海分析儀器總廠；PHSJ-5 pH計,上海精密科學儀器有限公司；BSA224S-CW電子天平,賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；KQ5200DB型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司.

鋁標準溶液(100 mg/L)購自國家標準物質研究中心；三氯甲烷為色譜純，其余為分析純，均購自國藥集團化學試劑有限公司；二次蒸餾水,實驗室自制；醋酸鈣顆粒,3批，實驗室自制.

1.2 實驗方法

1.2.1 溶液配制

醋酸-醋酸銨緩沖鹽的配制：將50 g醋酸銨溶于150 mL水，用冰醋酸調節(jié)pH至6.0，并用水稀釋至250 mL.

5 g/L的8-羥基喹啉溶液的配制：將0.5 g 8-羥基喹啉用三氯甲烷溶解定容至100 mL.

1.0 mg/L鋁標準溶液的配制：取100 mg/L鋁標準溶液1 mL，用硝酸溶液定容至100 mL.

供試品溶液的制備：量取2.0 mL鋁標準液，5 mL緩沖鹽和48 mL水，用質量濃度為5 g/L的8-羥基喹啉的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL，10 mL，5 mL)萃取，將三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷定容至刻度.

樣品溶液的制備：將1.0 g醋酸鈣溶解在50 mL水中，加入5 mL緩沖鹽，用質量濃度為5 g/L的8-羥基喹啉的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL，10 mL，5 mL)萃取，將三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷定容至刻度.

空白溶液的制備：將50 mL水和5 mL緩沖鹽溶液，用質量濃度為5 g/L的8-羥基喹啉的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL，10 mL，5 mL)萃取，將三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷溶液定容至刻度.

1.2.2 樣品測定

設置熒光分光光度計的靈敏度為2；激發(fā)波長為392 nm，激發(fā)波長狹縫寬度為10 nm；發(fā)射波長為518 nm，發(fā)射波長狹縫寬度為20 nm；使用空白溶液調節(jié)儀器到零，測定熒光強度.

2 結果與討論

2.1 熒光發(fā)射光譜

圖1為測試條件下的熒光光譜.

圖1 鋁與8-羥基喹啉絡合物的熒光光譜Fig.1 Fluorescence spectra of aluminum-8- hydroxyquinoline complex

用紫外-可見分光光度計進行吸收光譜掃描，獲得鋁和8-羥基喹啉絡合物的最大吸收波長為392 nm.所以，選擇392 nm作為熒光檢測的激發(fā)波長.以392 nm作為激發(fā)波長進行熒光光譜掃描，在518 nm處獲得最強熒光強度.因此，選擇518 nm作為熒光檢測的發(fā)射波長.

2.2 pH的選擇

酸度是影響鋁-8-羥基喹啉絡合物形成的一個重要因素，從而影響配合物的熒光強度.實驗考察了緩沖鹽溶液的pH為4.0～8.0時對鋁-8-羥基喹啉絡合物熒光強度的影響，結果如圖2所示.由圖2可以看出：pH=6.0時熒光強度最好，有最大熒光值.故選擇醋酸-醋酸銨緩沖溶液的pH值為6.0.

圖2 緩沖溶液pH對鋁與8-羥基喹啉 絡合物熒光強度的影響Fig.2 Effect of buffer pH on fluorescence intensity of aluminum-8-hydroxyquinoline complex

2.3 絡合試劑8-羥基喹啉用量的選擇

實驗考察了8-羥基喹啉的用量對絡合物熒光強度的影響.分別取2.0 mL鋁標準液，5 mL pH 6.0的醋酸-醋酸銨緩沖溶液和48 mL水，依次用含有8-羥基喹啉質量濃度分別為1、2、3、4、5和6 g/L的三氯甲烷溶液25 mL分3次(10 mL,10 mL,5 mL)萃取.將三氯甲烷萃取溶液混合至50 mL容量瓶中，用三氯甲烷定容至刻度測定熒光強度，熒光強度隨著8-羥基喹啉用量增加而顯著增強.當8-羥基喹啉的用量為5 g/L時，熒光強度趨勢穩(wěn)定，故實驗選擇8-羥基喹啉的用量為5 g/L.

2.4 標準曲線的繪制

配置鋁(Ⅲ)的系列標準溶液，質量濃度分別為2，40，80，120，160，200 μg/L.按照實驗方法測定熒光強度，以熒光強度(I)與標準鋁溶液的質量濃度(ρ)做回歸分析，標準曲線如圖3所示.可得回歸方程：I=4.990ρ-21.79，相關系數(shù)R2=0.998 3，說明鋁(Ⅲ)的質量濃度在2～200 μg/L的范圍內呈良好的線性關系.

圖3 標準曲線Fig.3 Standard linear curve

2.5 檢出限和定量限

按照“1.2”實驗方法，連續(xù)測定空白溶液10次，按如下公式計算方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ).

LOD=3.3S/K

LOQ=5LOD

式中：S為重復分析空白試樣10次的標準偏差；K為校正曲線的斜率.本文方法的檢出限為0.2 μg/L,定量限為1.0 μg/L.

2.6 回收率和精密度試驗

按照“1.2”實驗方法，在6份樣品中分別添加兩個質量濃度水平的鋁標準液測定熒光值，每個樣品測定3次，結果如表1所示.

表1 加標回收率(n=3)Table 1 Spiked recovery test of the samples(n=3)

計算出加標回收率在96.7 %～101.7 %之間，RSD不大于0.28 %，說明本法有較好的準確度和重復性.

2.7 實際樣品含量測定

取實驗室自制鈣制劑(醋酸鈣顆粒)3批，各平行制備樣品溶液3份，按照“1.2”實驗方法測定熒光值，通過標準曲線計算樣品中鋁的含量.3批樣品中均含有鋁，鋁的含量為0.45～0.55 μg/g，如表2所示.

表2 樣品含量測定結果 (n=3)Table 2 Determination results of the real samples(n=3)

3 結 論

本文建立的以8-羥基喹啉為絡合試劑，與鋁(Ⅲ)形成疏水絡合物，三氯甲烷為提取試劑的熒光分光光度方法可用于鈣制劑中鋁含量的測定.該方法操作簡便，靈敏度高，可為含鋁藥物的質量控制檢測方法和質量標準制定提供參考.