劉梯樓，羅聰，湯俊穎，孫雙姣

(邵陽(yáng)學(xué)院 藥學(xué)院，湖南 邵陽(yáng)，422000)

亞鐵氰化鉀具有防止固體結(jié)塊，保持食物疏松的作用。該物質(zhì)在醫(yī)藥和食品中有一定的應(yīng)用[1]，是食鹽中應(yīng)用較多的一種抗結(jié)劑[2]。亞鐵氰化鉀本身毒性低，但在高溫時(shí)會(huì)分解出氰化鉀，遇酸會(huì)產(chǎn)生氫氰酸，遇氫氧化鈉會(huì)產(chǎn)生氰化鈉，而這些物質(zhì)均是劇毒物，可通過(guò)口吸入或皮膚黏膜吸收進(jìn)入體內(nèi)，低劑量的長(zhǎng)期接觸會(huì)導(dǎo)致帕金森綜合征、意識(shí)錯(cuò)亂和智力衰退等神經(jīng)系統(tǒng)損傷[3]，高劑量食入可引起呼吸短促、昏厥、失去意識(shí)甚至死亡[4]。因此亞鐵氰化鉀使用不當(dāng)或使用過(guò)量會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，該物質(zhì)在某些國(guó)家(如日本)是禁用的食品添加劑。為了加強(qiáng)食品安全管理和食品出口需要，對(duì)食品中亞鐵氰化鉀的檢測(cè)具有一定的意義。共振散射光譜分析由于儀器簡(jiǎn)便、靈敏度高、選擇性好而在食品、藥品、生化、環(huán)境等分析領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[5-8]。目前報(bào)道的測(cè)定亞鐵氰化鉀的方法有高效液相色譜法[9]、電化學(xué)傳感器法[10]、分光光度法[11-13]。用亞鐵氰化鉀與鐵離子反應(yīng)生成普魯士藍(lán)的共振散射分析也有報(bào)道[14]。亞鐵氰化鉀與鋅離子作用可生成K2Zn3[Fe(CN)6]2粒子[15]。本研究首次利用亞鐵氰化鉀與鋅離子作用生成K2Zn3[Fe(CN)6]2的共振散射光譜測(cè)定了食鹽中的亞鐵氰化鉀，該法具有操作簡(jiǎn)便、靈敏度高的特點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

F97PRO熒光分光光度計(jì)(上海棱光技術(shù)有限公司)，測(cè)定參數(shù)：狹縫寬度調(diào)節(jié)為10nm；PHS-3C酸度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。

K4[Fe(CN)6](長(zhǎng)沙市湘科精細(xì)化工廠)標(biāo)準(zhǔn)溶液：配置成0.01mol/L的儲(chǔ)備溶液，使用時(shí)稀釋為1.0×10-4mol/L的工作液。ZnSO4(衡陽(yáng)市凱信化工試劑服務(wù)有限公司)配置成1.0×10-3mol/L的工作液。HCl(衡陽(yáng)市凱信化工試劑股份有限公司)，配制成1.0mol/L的溶液。本實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為超純蒸餾水(18.2 MΩ)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

在10.0mL具塞比色管中一次加入1.5mL HCl 溶液，1.0mL ZnSO4工作液和適量的亞鐵氰化鉀，用超純水稀釋定容至10.0mL，室溫混勻放置10min， 在熒光分光光度計(jì)上于220～600nm范圍同步掃描激發(fā)光和發(fā)射光(λex=λem)得出體系的共振散射光譜。于共振散射峰 360nm處分別測(cè)定分析體系的共振散射光強(qiáng)度IRLS和試劑空白IRLS(b)，共振散射光強(qiáng)度變量ΔIRLS=IRLS-IRLS(b)。

2 結(jié)果與討論

2.1 體系的共振散射光譜譜圖

體系的共振散射光譜圖如圖1所示，結(jié)果表明，鋅離子(曲線a)與亞鐵氰化鉀(曲線b)在酸性溶液中水溶性強(qiáng)，與水之間不能形成界面，共振散射光信號(hào)均很弱。在鋅離子中加入亞鐵氰化鉀后由于生成了K2Zn3[Fe(CN)6]2粒子，形成了固液界面[16]，導(dǎo)致體系的共振散射急劇增強(qiáng)，且隨著亞鐵氰化鉀濃度的增加，生成的K2Zn3[Fe(CN)6]2粒子增多，共振散射強(qiáng)度隨之增強(qiáng)。體系在360nm的共振散射峰最強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)選擇360nm作為定量分析的測(cè)定波長(zhǎng)。

2.2 反應(yīng)介質(zhì)的選擇

為了避免鋅離子和亞鐵氰化鉀中Fe(II)發(fā)生水解，實(shí)驗(yàn)選擇在酸性介質(zhì)中進(jìn)行。相同條件下，分別試驗(yàn)了1.0mL 0.2mol/L和1.0mol/L的HCl溶液對(duì)體系ΔIRLS的影響。結(jié)果表明，1.0mol/L的HCl溶液為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，體系的ΔIRLS相對(duì)較大。試驗(yàn)了不同1.0mol/L HCl用量對(duì)體系ΔIRLS的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，酸性較高時(shí)，[Fe(CN)6]4-與H+結(jié)合增強(qiáng)不利于K2Zn3[Fe(CN)6]2粒子的生成，酸度較低時(shí)，鋅離子與[Fe(CN)6]4-的結(jié)合能力降低，體系的ΔIRLS相對(duì)較小。當(dāng)1.0mol/L的HCl用量為1.5mL，即濃度為0.15mol/L時(shí)，體系具有最強(qiáng)的ΔIRLS，實(shí)驗(yàn)選擇0.15mol/L的HCl為體系反應(yīng)的介質(zhì)。

HCl+0.10mmol/L ZnSO4+10.0μmol/L K4[Fe(CN)6]圖2 鹽酸用量對(duì)體系ΔIRLS的影響Fig.2 Effect of the HCl volume on ΔIRLS

2.3 ZnSO4用量的選擇

試驗(yàn)了不同1.0mmol/L ZnSO4用量對(duì)體系ΔIRLS的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，當(dāng)ZnSO4用量小于0.5mL時(shí)，ZnSO4的濃度不足以使[Fe(CN)6]4-反應(yīng)完全，ΔIRLS較??；當(dāng)ZnSO4用量大于或等于0.5mL時(shí)，[Fe(CN)6]4-與鋅離子反應(yīng)完全，體系的ΔIRLS相差不大且比較穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)選擇加入ZnSO4的體積為1.0mL，即濃度為0.10mmol/L。

0.15mol/L HCl+ ZnSO4+10.0μmol/L K4[Fe(CN)6] 圖3 硫酸鋅用量對(duì)體系ΔIRLS的影響Fig.3 Effect of the ZnSO4 volume on ΔIRLS

2.4 反應(yīng)溫度與時(shí)間的選擇

按照實(shí)驗(yàn)方法，考察了反應(yīng)時(shí)間對(duì)5.0μmol/L和50.0μmol/L亞鐵氰化鉀兩個(gè)反應(yīng)體系IRLS的影響，結(jié)果表明，亞鐵氰化鉀濃度較低的體系在3min內(nèi)反應(yīng)完全，亞鐵氰化鉀濃度較高的體系于8min內(nèi)反應(yīng)完全，反應(yīng)完全后體系的IRLS相對(duì)穩(wěn)定且在100min內(nèi)無(wú)明顯變化。實(shí)驗(yàn)選擇反應(yīng)體系在室溫下反應(yīng)10min后才開(kāi)始測(cè)定。

2.5 試劑加入順序的影響

將1.0mL 0.1mmol/L亞鐵氰化鉀、1.0mL 1.0mmol/L ZnSO4溶液，1.5mL 1.0mol/L的HCl改變加入的順序并按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定360 nm處的IRLS。結(jié)果表明，試劑的加入順序不影響體系的IRLS。

2.6 離子強(qiáng)度的影響

通過(guò)改變5.0mol/L的 NaCl溶液用量考察了離子強(qiáng)度對(duì)體系ΔIRLS的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示，當(dāng)NaCl濃度大于1.4mol/L時(shí)，由于離子氛的影響變大，導(dǎo)致[Fe(CN)6]4-與鋅離子的有效濃度降低較大，生成的K2Zn3[Fe(CN)6]2粒子減少，體系ΔIRLS降低。

0.15mol/L HCl+0.10mmol/L ZnSO4+10.0μmol/L K4[Fe(CN)6+NaCl圖4 NaCl用量對(duì)體系ΔIRLS的影響Fig.4 Effect of the NaCl volume on ΔIRLS

2.7 共存離子的影響

2.8 工作曲線及檢出限

按照實(shí)驗(yàn)方法，研究了亞鐵氰化鉀的濃度與360 nm處的ΔIRLS的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在0.074～18.421μg/mL范圍內(nèi)，亞鐵氰化鉀濃度與其對(duì)應(yīng)的共振散射強(qiáng)度ΔIRLS之間存在良好的線性關(guān)系。當(dāng)亞鐵氰化鉀濃度取0.074μg/mL、0.184μg/mL、0.368μg/mL、1.842μg/mL、3.684μg/mL、7.368μg/mL、11.052μg/mL、14.737μg/mL、18.421μg/mL時(shí)， 回歸方程為ΔIRLS=208.11ρ-0.550 3，相關(guān)系數(shù)R為0.999 4,檢出限(3σ)為0.032μg/mL。

3 樣品分析

稱取食鹽15g于小燒瓶中，用容量瓶準(zhǔn)確配制成100.0mL溶液，搖勻。取4.00mL按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，平行測(cè)定5次，配制的溶液測(cè)定結(jié)果如表1。從表中數(shù)據(jù)可算出四川深井鹽、湖南天然鈣鹽、湖南低鈉鹽中的亞鐵氰化鉀的含量分別為5.44mg/kg、4.77mg/kg與4.60mg/kg。

表1 樣品中K4[Fe(CN)6]測(cè)定結(jié)果(n=5)

Table 1 The determination results of K4[Fe(CN)6] in samples(n=5)

/(ug/mL)/(ug/mL)/(ug/mL)/%RSD/% 0.326 50.500 00.840 4102.781.80.286 20.500 00.783 699.481.9 0.276 1 0.500 00.778 4100.462.6

4 結(jié)論

K4[Fe(CN)6與Zn2+反應(yīng)生成K2Zn3[Fe(CN)6]2，體系的共振散射效應(yīng)明顯增強(qiáng)，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，體系在360nm處的共振散射光強(qiáng)度ΔIRLS與亞鐵氰化鉀在0.074～18.421μg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，由此建立了測(cè)定K4[Fe(CN)6]的共振散射光譜分析新方法，檢出限(3σ)為0.032μg/mL。該方法儀器為普通的熒光分光光度計(jì)，具有儀器簡(jiǎn)便、試劑簡(jiǎn)單、靈敏度高等特點(diǎn)，用于食鹽中K4[Fe(CN)6]含量的測(cè)定，回收率在99.48%～102.78%之間，結(jié)果滿意，同時(shí)該法也可用于其他食品中K4[Fe(CN)6]的測(cè)定。