微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定梔子中硒含量

摘 要：本文采用微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定梔子中的硒元素含量。結(jié)果表明，使用8 mL硝酸和2 mL過(guò)氧化氫時(shí)，能夠?qū)?.300 0 g的梔子樣品完全消解，并且熒光強(qiáng)度良好。方法在0～10 μg·L-1具有良好的線性關(guān)系，檢出限為0.050 5 ng·mL-1，精密度為3.0%，加標(biāo)回收率在96.80%～100.34%。該方法具有較高的準(zhǔn)確性和靈敏度。

關(guān)鍵詞：微波消解法；原子熒光光譜法；硒

Determination on Selenium in Gardenia by Microwave Digestion-Atomic Fluorescence Spectrometry Method

CHEN Si， WANG Jiao

（Xiangtan Medicine amp; Health Vocational College， Xiangtan 411102， China）

Abstract： The content of selenium in gardenia jasminoides was determined by microwave digestion and atomic fluorescence spectrometry. The results showed that 0.300 0 g of gardenia samples could be completely dissolved with 8 mL of nitric acid and 2 mL of hydrogen peroxide， and the fluorescence intensity was good. The detection limit was 0.050 5 ng·mL-1， the precision was 3.0%， and the recoveries were 96.80%～100.34%. The method has high accuracy and sensitivity.

Keywords： microwave digestion method; atomic fluorescence spectrometry; selenium

硒作為一種微量營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)人類和動(dòng)物的健康至關(guān)重要，同時(shí)也是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵元素[1]。1988年，中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)首次將硒納入了我國(guó)居民每日所需的15種膳食營(yíng)養(yǎng)素之中。成年人每天應(yīng)攝取的硒含量為60～400 μg，但我國(guó)大部分地區(qū)的硒含量偏低，30%的地區(qū)嚴(yán)重缺乏硒元素，導(dǎo)致人們每日硒攝入量不足[2-3]。我國(guó)豐富的、具有藥食同源的中草藥提供了另一種有效的方式來(lái)彌補(bǔ)硒元素的缺乏，即通過(guò)使用富含硒的藥食同源的中草藥來(lái)補(bǔ)充硒元素，從而保障人們的身體健康[4]。梔子作為藥食同源的中藥材，具有瀉火除煩、清熱利濕和涼血解毒的作用，能治療目熱赤痛、胸心大小腸大熱和胃中熱氣等。

目前，總硒的測(cè)定方法包括分光光度法[5]、原子吸收光譜法[6]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法[7]和原子熒光法[8]等。其中，氫化物-原子熒光光譜法因具有靈敏度高、干擾低特點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用。硒含量檢測(cè)中的樣品前處理步驟至關(guān)重要[9]。該步驟的主要目的是預(yù)濃縮樣品中的硒，同時(shí)打破樣本的基質(zhì)特性并提取硒元素，以確保樣品符合儀器的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。濕法消解、微波消解、高壓罐消解和干法灰化等傳統(tǒng)前處理方法均在此過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。其中，濕法消解和微波消解因其高效性和可行性而成為首選前處理方法。本研究選擇微波消解法對(duì)梔子樣品進(jìn)行前處理，利用原子熒光法測(cè)定梔子中的硒含量。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

梔子，采自湖南省湘潭縣。硒粉（分析純），上海滬試環(huán)保試劑科技有限公司；硝酸（分析純），上海滬試環(huán)保試劑科技有限公司；30%過(guò)氧化氫（分析純），西隴化工股份有限公司；鹽酸（分析純），江蘇永豐化學(xué)試劑有限公司；鐵氰化鉀（分析純），恒興試劑；硼氫化鉀（分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

海光儀器HGF-V3，北京海光儀器有限公司；微波-消解儀，北京萊伯泰科儀器股份有限公司。

1.2 試樣制備

將梔子樣品去除雜質(zhì)，用研磨機(jī)粉碎過(guò)20目篩，精密稱定0.300 0 g粉末樣品，按照表1參數(shù)條件進(jìn)行前處理消解，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

1.3 溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線制備

以硒粉為基礎(chǔ)材料，配制成1 000 μg·L-1硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL和1.0 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL容量瓶中，加入2.5 mL鐵氰化鉀溶液為掩蔽劑，（5+95）鹽酸溶液為稀釋劑，定容，配制成硒濃度分別為0 μg·L-1、2 μg·L-1、4 μg·L-1、6 μg·L-1、8 μg·L-1和10 μg·L-1系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定其熒光強(qiáng)度。以硒濃度為橫坐標(biāo)，熒光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 微波消解法最佳條件的確定

1.4.1 不同硝酸用量對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

精密稱取0.300 0 g處理好的梔子樣品，分別加入5 mL、6 mL、7 mL、8 mL、9 mL和10 mL硝酸和2 mL 30%過(guò)氧化氫，放入消解器中，常溫預(yù)消解30 min。蓋上消解器的內(nèi)蓋并來(lái)回振蕩，以確保內(nèi)部的物質(zhì)混合均勻，然后置于微波消解儀中進(jìn)行消解。消解完成，取出消解罐，置于通風(fēng)櫥，冷卻到室溫。打開(kāi)消解器，放置在電熱板上，60 ℃加熱，趕酸直到產(chǎn)生白色煙霧。隨后，冷卻消解罐，將溶液轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加入5 mL鹽酸（6 mol·L-1）和2.5 mL的鐵氰化鉀溶液（100 g·L-1），充分混合，用水定容至刻度線，置于原子熒光光度計(jì)上，測(cè)量其熒光值。每組試驗(yàn)平行3次。

1.4.2 不同過(guò)氧化氫用量對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

精密稱取0.300 0 g處理好的梔子樣品置于消解罐中，分別加入0 mL、1 mL、2 mL、3 mL和4 mL"30%過(guò)氧化氫和8 mL硝酸，置于常溫下預(yù)消解30 min，再置于微波消解儀中進(jìn)行消解，冷卻趕酸，溶液轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加入5 mL鹽酸（6 mol·L-1）和2.5 mL鐵氰化鉀溶液（100 g·L-1），充分混合，用水定容至刻度線，于原子熒光光度計(jì)上測(cè)量其熒光值。每組試驗(yàn)平行3次。

1.5 梔子硒含量的測(cè)定

精密稱取0.300 0 g處理好的梔子樣品于消解罐中，加入8 mL硝酸和2 mL過(guò)氧化氫，于常溫下預(yù)消解30 min，冷卻趕酸，溶液轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，加入5 mL鹽酸（6 mol·L-1）和2.5 mL鐵氰化鉀溶液（100 g·L-1），充分混合，用水定容至刻度線，于原子熒光光度計(jì)上測(cè)量其熒光值。平行實(shí)驗(yàn)3次，并做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)。試樣中硒含量的計(jì)算公式為

式中：X為樣品硒含量，mg·kg-1；c為樣液中硒濃度，μg·L-1；V為樣液總體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

1.6 加標(biāo)回收率的測(cè)定

稱取0.300 0 g處理好的梔子樣品，按1.5的方法進(jìn)行消解、趕酸，分別加入濃度為0.1 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1和2.0 mg·kg-1的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，置于原子熒光光度計(jì)上測(cè)量其熒光值，通過(guò)熒光值計(jì)算硒含量。每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波消解法最佳條件的確定

2.1.1 不同硝酸用量對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

如圖1所示，隨著硝酸用量的增加，熒光強(qiáng)度出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)硝酸用量為8 mL時(shí)，熒光強(qiáng)度達(dá)到最大值。硝酸用量過(guò)少會(huì)導(dǎo)致消解不完全，過(guò)量添加硝酸則可能會(huì)阻礙樣品中硒元素轉(zhuǎn)化為熒光物質(zhì)，從而導(dǎo)致熒光強(qiáng)度降低。此外，在檢測(cè)過(guò)程中，過(guò)量的硝酸還可能會(huì)釋放出大量的酸性氣體，這些氣體會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成潛在的損害。

2.1.2 不同過(guò)氧化氫用量對(duì)熒光強(qiáng)度的影響

由圖2可知，隨著過(guò)氧化氫用量的增加，熒光強(qiáng)度出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)過(guò)氧化氫用量為2 mL時(shí)，熒光強(qiáng)度達(dá)到最大值。

2.2 硒標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

由圖3可知，硒質(zhì)量濃度在0～10 μg·L-1具有良好的線性關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為IF=161.724 4c+24.743 7，相關(guān)系數(shù)為0.999 93。

2.3 儀器的檢出限和精密度

為了探究?jī)x器及方法的重現(xiàn)性和檢出限，進(jìn)行了檢出限和精密度測(cè)定。以2.5 mL鐵氰化鉀溶液為掩蔽劑，（5+95）鹽酸溶液為稀釋劑，容量瓶定容至100 mL，配制成空白溶液，連續(xù)測(cè)定11次空白溶液的熒光強(qiáng)度，計(jì)算測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s，檢出限為3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以標(biāo)準(zhǔn)斜率。結(jié)果表明，儀器的檢出限為0.050 5 ng·mL-1。

選用質(zhì)量濃度為1.0 μg·L-1的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行測(cè)定11次，得到精密度為3.0%，說(shuō)明樣品在消解和熒光值測(cè)定的過(guò)程中的精密度和平行性較好。

2.4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

由表2可知，梔子樣品的加標(biāo)回收率在96.80%～100.34%。表明采用微波消解-原子熒光光譜法測(cè)量梔子中硒元素的精確度較高。

2.5 梔子中硒含量測(cè)定

取湘潭縣5個(gè)不同批次梔子樣品（每批次做3個(gè)平行），并將其充分磨碎、過(guò)20目篩。準(zhǔn)確稱取0.300 0 g樣品，消解并測(cè)定其熒光強(qiáng)度，計(jì)算梔子樣品中硒含量。結(jié)果表明，湘潭縣的梔子中硒含量在0.198 9～0.235 6 mg·kg-1，平均值在0.213 3 mg·kg-1。

3 結(jié)論

試驗(yàn)采用微波消解法消解梔子，并對(duì)消解條件進(jìn)行優(yōu)化，以原子熒光光譜法測(cè)定梔子中硒含量。結(jié)果表明，梔子中含有一定濃度的硒元素，本研究為湖南省湘潭縣地區(qū)梔子中硒元素含量提供了數(shù)據(jù)參考，對(duì)于人們的健康補(bǔ)硒需求具有重要的參考價(jià)值，同時(shí)為湘潭縣梔子資源的深度開(kāi)發(fā)和利用奠定了基礎(chǔ)。

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基金項(xiàng)目：湘潭市科技局計(jì)劃指導(dǎo)項(xiàng)目“微波消解-原子熒光光譜法測(cè)定梔子中硒含量”（CG-ZDJH-202139）。

作者簡(jiǎn)介：陳思（1991—），女，湖南湘潭人，碩士，講師。研究方向：分析化學(xué)。