黃光明,陳微微,閆 鮮,高孝禮,薛蒙偉

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210018;2.南京曉莊學(xué)院,江蘇 南京 210017;3.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇 南京 210007)

稀氨水密閉分解電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定生物樣品中的硼

黃光明1,陳微微2,閆 鮮3,高孝禮1,薛蒙偉2

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇 南京 210018;2.南京曉莊學(xué)院,江蘇 南京 210017;3.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇 南京 210007)

介紹了一種適合于 I CP-MS直接測(cè)定生物樣品中硼的快速簡(jiǎn)便的樣品前處理方法。樣品在φ=5%氨水溶液中,于 190℃下密閉分解 4h,溶液適當(dāng)稀釋后放置澄清,用 ICP-MS直接測(cè)定溶液中的硼。方法檢出限為 0.027 4μg/g。采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相符,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD,n=12)在 0.60%～1.85%之間,相對(duì)誤差(RE)在-3.10%～3.13%之間。

密閉分解;氨水;電感耦合等離子體質(zhì)譜法;生物樣品;硼

0 引言

硼是生物體中一種動(dòng)態(tài)微量元素,它能影響生命過(guò)程中所涉及的許多物質(zhì)的代謝或利用,通過(guò)這些作用,硼能影響包括腦系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)在內(nèi)的某些機(jī)體系統(tǒng)的功能或構(gòu)成。有許多實(shí)驗(yàn)和證據(jù)表明,硼對(duì)植物細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能、酚類和激素代謝、碳水化合物代謝和運(yùn)輸、蛋白質(zhì)和核酸代謝、植物的繁殖及許多重要酶的活性等方面都有重要的作用。生物樣品中硼含量的測(cè)定成為研究的重要手段。

生物樣品中硼的測(cè)定有諸多研究和報(bào)道,常用分析方法有分光光度法、極譜法,還有苯甲酸氧彈燃燒法、火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法等。隨著技術(shù)的進(jìn)步,ICP-AES法和 I CP-MS廣泛應(yīng)用于硼的測(cè)定研究,生物樣品中的硼常用微波消解 -ICP-MS法測(cè)定。

筆者擬定了 ICP-MS測(cè)定生物樣品中硼的新方法,采用密閉條件下氨水溶解提取生物樣品中的硼,不必分離基體直接測(cè)定,取得了較好的效果。本方法具有操作簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高、重現(xiàn)性好等特點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

儀器：美國(guó) Ther mo scientific XS ER IES 2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,其工作條件如下 (表 1)。

表1 ICP-MS儀器的工作條件

101-2 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

試劑 ：氨水 (分析純 )。

質(zhì)譜調(diào)諧液：Be、Co、In、U,濃度為 1.0ng/mL。

純水 (電阻率大于 18MΩ·cm)。

聚四氟乙烯坩堝 (10mL),用 4.8mol/L HNO3煮沸,然后用自來(lái)水將硝酸洗凈,再用高純水充分清洗,100℃烘干,備用。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液

稱取 5.719 9g已干燥的 H3BO3(優(yōu)級(jí)純),加水溶解后移入 1 000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,此為ρ(B)=1.00mg/mL的硼標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

移取 10.00mL上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液置于 1 000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度并搖勻,即為ρ(B)=10.0μg/mL的硼標(biāo)準(zhǔn)溶液。

校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的制備：用 10.0μg/mL的硼標(biāo)準(zhǔn)溶液分別配制成 0ng/mL、10ng/mL、200ng/mL、1 000ng/mL的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,備用。

1.3 試驗(yàn)方法

氨水溶液的配制：用濃氨水分別配制成φ(體積分?jǐn)?shù),下同)為 2%、5%、10%、15%、20%的氨水溶液 ,備用 。

準(zhǔn)確稱取一定量的試樣分別置于聚四氟乙烯試樣杯中,加入 5.0mL不同濃度的氨水溶液,蓋上蓋,然后放入不銹鋼鋼套內(nèi),擰緊鋼套蓋。將鋼套放入干燥箱,在 190℃分別加熱 2h、4h、6h,取出冷卻。用水移入 10mL塑料比色管中,并稀釋至刻度,搖勻,放置澄清。澄清后的溶液直接在 I CP-MS上測(cè)定?？瞻淄瑯犹幚?。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品分解條件試驗(yàn)

采用正交試驗(yàn)方法進(jìn)行樣品分解條件試驗(yàn),選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW 10015進(jìn)行試驗(yàn),取稱樣量0.100 0g和 0.200 0g 2個(gè)因子 ,分解時(shí)間 2h、4h、6h 3個(gè)因子,氨水濃度 2%、5%、10%、15%、20%5個(gè)因子為試驗(yàn)條件 (表 2)。采用極差法進(jìn)行結(jié)果統(tǒng)計(jì)(表3)。

結(jié)果表明,稱樣量、分解時(shí)間、氨水濃度 3個(gè)因子對(duì)分析結(jié)果的影響程度相似,沒(méi)有明顯的差別。從通常規(guī)律而言,最小稱樣量為 0.100 0g比較合適,所以選定稱樣量為 0.100 0g。3個(gè)分解時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響也不大,本試驗(yàn)取中間值 4h。5種濃度的氨水對(duì)分析結(jié)果的影響同樣不大,考慮到 ICP-MS測(cè)定硼存在記憶效應(yīng),氨水存在有助于降低硼的記憶效應(yīng),同時(shí)氨水濃度的提高又會(huì)影響到霧化器、霧化室的使用壽命,本法取φ=5%的氨水分解試樣,測(cè)定介質(zhì)為φ=2.5%的氨水。

表2 樣品分解條件試驗(yàn)

表3 正交試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2 同位素選擇

硼有 2個(gè)同位素可以選擇。11B的豐度值大于10B,但11B靠近12C的強(qiáng)峰,當(dāng)分辨率較差時(shí),11B很容易受12C的影響而造成誤差。10B的同位素豐度值雖低,但可保證結(jié)果的可靠性,所以本法選擇10B。

2.3 方法的檢出限

測(cè)定 12次流程空白值 (φ=5%的氨水溶液,與試樣一同處理),乘樣品的稀釋倍數(shù),計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差,按 3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法的檢出限為 0.027 4μg/g。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析

稱取標(biāo)準(zhǔn)生物樣品 GBW 10014(圓白菜)、GBW 10015(菠菜 )、GBW 10016(茶葉 )、GBW 10020(柑橘葉 )、GBW 10021(豆角 )、GBW 10023(紫菜 )、GBW 10024(扇貝)0.100 0g,按試驗(yàn)方法分解測(cè)定 12次,結(jié)果見(jiàn)表 4。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD%,n=12)在0.60%～1.85%之間,相對(duì)誤差 (RE%)在 -3.10%～3.13%之間。

表4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分析

3 結(jié) 語(yǔ)

硼在動(dòng)物體內(nèi)的吸收、傳輸和分泌都是以B(OH)3形式進(jìn)行的。在 pH近中性的生物液中,硼主要以硼酸 B(OH)3(約 96%)形式存在,另外還有少量的硼酸根離子 B(OH)4-。硼酸在堿性較弱的條件下得到四硼酸鹽從生物樣品中提取出來(lái),采用 I CP-MS測(cè)定,具有較好的準(zhǔn)確度和精密度,檢出限也很低,樣品處理簡(jiǎn)單,分析速度快,為研究硼的生物功能提供了一種新的簡(jiǎn)便可靠的測(cè)定方法。

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Determination of boron in biological sample by ICP-MS method after pressurizing decomposition using dilute ammonia

HUANG Guang-m ing1,CHENW ei-wei2,YAN Xian3,GAO Xiao-li1,XUEM eng-wei1
(1.Geological Survey of Jiangsu Province,Nanjing 210018,China;2.Nanjing Xiaozhuang University,Nanjing 210017,China;3.East China Geological Exploration Bureau ofNonferrousMetals,Jiangsu Province,Nanjing 210007,China)

A simple sample trea tmentmethod for accurate and precise deter mination of boron in biological sample by inductively coupled plasma mass spectrometry(I CP-MS)method was described.Boron sample was dissolved in screw top PTFE-1ined stainless steel bombs using a 5%ammonia solution at 190℃for 4h.Boron sample solution was then directly determined by ICP-MS.The detection limit of thismethod for boron which was based three standard deviations of the blank was 0.027 4μg/g.The method had been applied to the deter mination of boron in national standard biological samples.The resultswere in agreementwith certified values.The precision was 0.60%～1.85%RSD(n=12)and the relatively errorwas ranged from-3.10%to 3.13%.

Pressurizing decomposition;Ammonia;I CP-MS;Biological sample;Boron

O657.63;P618.2

A

1674-3636(2010)04-0419-04

2010-07-19;編輯：侯鵬飛

江蘇省生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查項(xiàng)目與監(jiān)測(cè)項(xiàng)目(1212010540803)

黃光明 (1966—),男,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事分析測(cè)試工作.

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.04.419