曾 超
(廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,廣西 南寧 530023)
氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法(HG-AFS)具有靈敏度高、檢出限低、分析成本低的優(yōu)勢(shì),同時(shí)克服了可分析元素種類(lèi)少的缺陷[1]。HG-AFS法間接分析技術(shù)逐漸成為食品醫(yī)藥行業(yè)分析工作者的研究熱點(diǎn),現(xiàn)將近年來(lái)氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法間接測(cè)定技術(shù)在食品醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。
1.1 HG-AFS分析原理 原子熒光光譜分析技術(shù)(AFS)發(fā)展于20世紀(jì)中后期,是介于原子吸收光譜分析(AAS)和原子發(fā)射光譜分析(AES)之間的一種分析技術(shù)。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法(HG-AFS)基本原理是將待測(cè)元素還原為氣態(tài)氫化物,載氣將該氫化物帶入原子化器后進(jìn)行原子化,基態(tài)原子受激使外層電子躍遷到高能級(jí),再回到低能級(jí)時(shí)輻射出特征的熒光,其熒光值正比于待測(cè)元素的含量,進(jìn)而達(dá)到測(cè)定目的[2]。
1.2 HG-AFS分析特點(diǎn) 由于待測(cè)元素形成氣態(tài)氫化物而得到有效分離富集,且所采用的氣體進(jìn)樣方式極大地將進(jìn)樣效率提高至接近100%。另一方面,與AAS相比,AFS中輻射源的波動(dòng)僅有少量反映到信號(hào)中,因此其受光源波動(dòng)影響較小。此外,HG-AFS不需要背景校正,這是由于大部分基體都不能進(jìn)入原子化器中,背景熒光值幾乎可忽略,從而起到降低基體干擾的作用,因此,AFS具有多元素同時(shí)分析的測(cè)定能力且還適用于某些元素的價(jià)態(tài)分析。HG-AFS具有超高靈敏度及超低的檢出限,對(duì)較難分析的無(wú)機(jī)污染物如砷、鍺、鉍、碲、硒、錫、汞和銻等所顯示出獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),受到分析工作者的的重視[3]。
1.3 HG-AFS分析方法缺陷 在測(cè)定超微量元素方面,HGAFS具有別的分析儀器不可比擬的優(yōu)點(diǎn),但是由于能形成氫化物僅有 As、Bi、Sb、Se、Te、Ge、Sn、Cd、Pb、Zn 和 Hg 等 10 多種元素,這一特性限制了該分析方法的運(yùn)用范圍。
通過(guò)原子熒光光譜間接分析方法,使其能測(cè)量更多種類(lèi)的元素,能夠促進(jìn)該方法得到更廣范的應(yīng)用[4]。間接測(cè)定即在原有測(cè)定常規(guī)元素的基礎(chǔ)上,尋找與這些元素有化學(xué)計(jì)量關(guān)系的金屬或非金屬,通過(guò)測(cè)定目前能測(cè)的元素,從而間接測(cè)定目標(biāo)組分。目前HG-AFS法間接分析技術(shù)已成為分析工作者的研究熱點(diǎn)之一。
2.1 碘的測(cè)定 HG-AFS用于間接測(cè)定碘元素有較多報(bào)道。姜能座[5]基于碘對(duì)亞砷酸-硫酸鈰的催化反應(yīng),建立了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法間接測(cè)定微量碘的方法。陸建平等[6]用微波消解法處理鴨蛋樣品,基于I-和Hg2+形成的穩(wěn)定化合物能被甲基異丁酮萃取,利用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定汞含量,從而間接測(cè)定了鴨蛋中碘的含量。王玉紅[4]、鄒鳳平等[7]用硝基苯萃取生成[Cd(Phen)3]2+I2-離子對(duì),鹽酸反萃取后利用HG-AFS測(cè)定鎘的含量,進(jìn)而間接測(cè)定碘。將此方法用于水樣中碘的測(cè)定,結(jié)果令人滿意。
2.2 硫的測(cè)定 利用HG-AFS法間接測(cè)定硫的方法出現(xiàn)較早。郎惠云等[8]利用 SO32-能與 Hg2+形成穩(wěn)定的 Hg(SO3)22-絡(luò)合離子,促使Hg2+發(fā)生歧化反應(yīng),定量產(chǎn)生Hg0,再用直接測(cè)定原子態(tài)汞來(lái)間接測(cè)定了SO2的含量。陳德芳等[9]根據(jù)Hg2+與S2-定量結(jié)合生成HgS后,加入SnCl2還原過(guò)量Hg2+后,測(cè)定生成絡(luò)合物中汞的含量,從而間接測(cè)定S2-。石杰等[10]通過(guò)確定Hg與S定量結(jié)合的必要條件,采用冷原子熒光法間接測(cè)定了中草藥中無(wú)機(jī)硫,測(cè)定線性范圍達(dá)11.12~55.60 ng/ml,且方法所需試劑較少、樣品處理簡(jiǎn)單、測(cè)定靈敏度較高。
2.3 硒的測(cè)定 曾超等[11]以鐵氰化鉀為掩蔽劑,1.5%KBH4為還原劑,10%的鹽酸為載流液,微波消解處理樣品,以氫化物發(fā)生-原子熒光法(HG-AFS)法分別測(cè)定桉樹(shù)葉、皮、軀干和根中硒元素含量,并就鐵氰化鉀、聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)、酒石酸、檸檬酸、乙二胺等5種掩蔽劑對(duì)11種常見(jiàn)干擾元素的掩蔽效果進(jìn)行了探究。
2.4 氰化物和谷氨酸的測(cè)定 HG-AFS還被用于間接測(cè)定氰化物和谷氨酸。例如李乾坤[12]提出了氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法間接測(cè)定調(diào)味品中谷氨酸的新方法。在堿性條件下,谷氨酸可以與ZnS懸浮液生成可溶性谷氨酸鋅絡(luò)合物,離心分離后用原子熒光光譜法測(cè)定上層清液中的鋅,從而間接測(cè)定谷氨酸,方法已用于市售調(diào)味品中谷氨酸的測(cè)定。石崴等[13]利用含Hg2+溶液吸收蒸出的氫氰酸,使Hg2+與CN-形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,而使溶液中Hg2+濃度降低,用冷原子熒光法測(cè)得汞原子熒光強(qiáng)度降低值,從而間接求出CN-的濃度。
2.5 鉻(Ⅲ)和鉻(Ⅵ)的測(cè)定 張立穎等[14]在鹽酸濃度為3.0 mol/L介質(zhì)中,Cr(Ⅵ)把As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ),利用HGAFS測(cè)定剩余As(Ⅲ)的含量,間接得到Cr(Ⅵ)的含量。
2.6 鉬的測(cè)定 陸建平等[15]采用正丁醇萃取-稀鹽酸溶解樣品,再以原子熒光光譜法間接測(cè)定中草藥中鉬的含量,基于As(V)和鉬酸銨在濃度為0.3 mol/L硫酸介質(zhì)中能定量形成砷鉬雜多酸,采用原子熒光光譜法間接測(cè)定鉬的含量。結(jié)果鉬的含量在0~15 μg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,方法的檢出限是0.44 μg/L,黃芩、甘草、黨參、枸杞子、羅漢果等中藥的鉬含量在0.843~2.755 μg/L之間,這一含量是光度法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法等常規(guī)分析方法檢出限所難以達(dá)到的,充分顯示了HG-AFS間接測(cè)定技術(shù)在中藥重金屬測(cè)定領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。廖朝東等[16]采用正丁醇萃取-原子熒光光譜法間接測(cè)定了茶葉中的鉬。
2.7 銅的測(cè)定 曾超等[17]采用異戊醇萃取-原子熒光光譜法間接測(cè)定了中草藥中的銅含量,在酸性條件下,CuI與HgI42-生成穩(wěn)定的Cu2HgI4,以異戊醇萃取,氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定有機(jī)相中的汞,從而間接得到銅的含量,銅的檢出限為0.0035 μg/ml,結(jié)果滿意。
2.8 稀土元素的測(cè)定 曾超等[18]基于偶氮胂Ⅲ與稀土元素結(jié)合生成配位化合物,以正丁醇萃取到有機(jī)相,將有機(jī)相蒸干后用稀HCl溶解,加高錳酸鉀釋放出配位化合物As后,用氫化法原子熒光光譜測(cè)定As,從而間接測(cè)定稀土元素,方法檢出限為 0.44 μg/ml,線性范圍為 0.2~25 μg/ml。
傳統(tǒng)醫(yī)藥在日益受到人們青睞的同時(shí),其質(zhì)量與安全性也成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn),尤其是中草藥中的重金屬超標(biāo)問(wèn)題已成為中藥國(guó)際化進(jìn)程的重要障礙[19]。中藥中常見(jiàn)的重金屬元 素有 20 余種 :Fe,Mn,Cr,Cu,Zn,Al,Hg,As,Co,Ni,Ti,Mo,Ce,Pt,Pb,V,Sr,Sb,Ba等。目前,微量金屬離子的檢測(cè)方法主要有分光光度法[20-21]、原子吸收光譜法[22-23]、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法[24]和原子熒光光譜法[25-29]等。但是,研究的種類(lèi)主要集中在幾種常見(jiàn)重金屬元素(如Cu,Zn,Pb,F(xiàn)e,Mn)和中藥殘留重金屬元素(如 Hg,As,Cd)上,對(duì)中草藥中可能含有的其它超微量金屬元素的研究不多。
原子熒光光譜分析具有譜線簡(jiǎn)單、靈敏度高、檢出限低、選擇性好、線性范圍寬、適用于多元素同時(shí)分析等優(yōu)點(diǎn),通過(guò)HG-AFS間接測(cè)定技術(shù)還可進(jìn)一步拓寬AFS的運(yùn)用范圍,提高原子熒光光譜法的利用效率,具有十分重要的意義。可以預(yù)見(jiàn),HG-AFS間接測(cè)定技術(shù)將使原子熒光光譜法在中藥微量元素測(cè)定方面有著更廣闊的應(yīng)用前景。
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