林建原,胡侃侃,顧龍飛
(浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院,浙江 寧波 315100)
超聲波輔助提取-懸浮液進樣-FAAS測定銀杏葉中微量元素
林建原,胡侃侃,顧龍飛
(浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院,浙江 寧波 315100)
將超聲波輔助提取與懸浮液進樣技術(shù)相結(jié)合,采用火焰原子吸收光譜法(FAAS)測定銀杏葉中的微量元素的含量。在最佳儀器條件下對介質(zhì)的影響、化學(xué)干擾、超聲波時間、檢測限及加標回收率進行考察。結(jié)果表明:相對標準偏差小于2.2%,回收率97.8%~104%。方法簡便、快速,可用于銀杏葉中批量微量元素的準確測定。
懸浮液進樣;超聲波輔助提取;火焰原子吸收光譜法;微量元素;銀杏葉
銀杏葉為銀杏科植物銀杏的樹葉,有活血化瘀止痛、養(yǎng)心益腦、通脈等藥用價值。銀杏葉中鈣、鎂、鉀等微量元素含量豐富,對人體健康有著積極的作用。傳統(tǒng)的植物樣品前處理常采用濕法消化和干法消化法,過程溶劑耗量大、處理時間長、效率低[1]。將超聲波輔助提取-懸浮液進樣與火焰原子吸收光譜法相結(jié)合,能有效克服樣品前處理繁瑣的缺點,可快速批量測定樣品中的微量元素[2]。
1.1 材料與試劑
配制銅、鋅、鐵、鉀、鎂、鈣標準溶液(1mg/mL),國家標準物質(zhì)研究中心。使用時分別稀釋成10μg/mL標準工作溶液;0.3%氯化銫溶液:稱取0.3g CsCl于100mL去二次蒸餾水中配制成0.3%的溶液;0.1%瓊脂溶液:取1g瓊脂于1L燒杯中,加二次蒸餾水約1L,浸泡過夜,加熱至沸,維持微沸直至溶液透明,冷卻,量取體積,補加水至1L,再加熱至沸,冷卻后即可用;50g/L氯化鍶溶液。
1.2 儀器與設(shè)備
WM-2H型無油氣體壓縮機 天津市醫(yī)療器械二廠;KQ-250DB 型數(shù)顯超聲波清洗器 昆山超聲儀器有限公司;3510原子吸收光度計 安捷倫科技上海分析儀器有限公司;銅、鋅、鐵、鉀、鎂、鈣空心陰極燈 上海電光器件有限公司。
1.3 方法
1.3.1 樣品采集
所有樣品均采自不同地點的銀杏樹,銀杏葉均布點采樣,然后組成平均樣本。
1.3.2 樣品預(yù)處理
將銀杏葉用水洗凈,于80~90℃烘干、粉碎、過100目篩,干燥容器中保存。
1.3.3 樣品的配制
準確稱取1.000g過篩后的樣品于25mL比色管中,加入少量0.1%瓊脂溶液,振動使樣品潤濕并浮起,用0.1%瓊脂溶液定容,超聲攪拌振動25min,均勻相樣品懸浮液,懸浮液能穩(wěn)定4~5h。
1.3.4 標準工作曲線繪制
取5個25mL容量瓶,依次加入稀釋后的各元素標準溶液,加入瓊脂溶液5mL,定容,同時做空白。在儀器最佳工作條件下測定系列標準溶液的吸光度,以吸光度對元素濃度作標準工作曲線,結(jié)果見表1。實驗表明,在選定的工作曲線范圍內(nèi)各元素線性關(guān)系良好。
表1 線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)Table 1 Linear regression equations and their correlation coefficients for quantifying six trace elements
1.3.5 樣品分析
取1.1節(jié)配制樣品懸浮液5.00mL于25mL容量瓶中,加瓊脂溶液5mL,加水定容,超聲攪拌振動25min,同時做空白溶液。此外,測定Ca、Mg時,需加入氯化鍶溶液2mL以消除化學(xué)干擾[3],空白溶液為25mL溶液中含瓊脂溶液5.00mL及0.3%氯化銫溶液2mL。在儀器最佳條件下記錄吸光度。用Excel作圖分析,求出各元素的含量。
1.3.6 正交試驗
對吸光度影響最大的燈電流、乙炔流量、空氣流量三因素進行優(yōu)化試驗[4-5]。選擇L9(34)正交表,繪制因素水平表(表2)。
表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factors and levels in the orthogonal array design
2.1 數(shù)據(jù)分析
表3 L9(34)正交試驗設(shè)計及結(jié)果Table 3 Orthogonal array design matrix and experimental results
表4 正交試驗結(jié)果分析Table 4 Range analysis for the determination results of six trace elements with various FAAS working parameters
試驗結(jié)果直觀分析數(shù)據(jù)見表3。
從表4極差值可知,7種元素的最優(yōu)儀器工作條件分別為:銅燈電流4.0mA,乙炔流量2.0L/min,空氣流量6.0L/min;鋅燈電流3.0mA,乙炔流量1.0L/min,空氣流量6.0L/min;鐵的燈電流3.0mA,乙炔流量1.5 L/min,空氣流量6.0L/min;鉀的燈電流4.0mA,乙炔流量1.0L/min,空氣流量7.0L/min;鎂燈電流5.0mA,乙炔流量1.5L/min,空氣流量6.0L/min;鈣的燈電流5.0mA,乙炔流量1.5L/min,空氣流量6.0L/min。
2.2 介質(zhì)影響
本實驗選擇的試液介質(zhì)為瓊脂溶液[6-7]。實驗發(fā)現(xiàn),介質(zhì)對被測元素有影響,介質(zhì)影響溶液的黏度、表面
張力從而改變吸樣速率,改變原子化效率。按1.3.3節(jié)配制5份懸浮液,其中0.1%瓊脂的加入量分別為1、3、5、8、10mL,測得其穩(wěn)定時間依次為20、38、60、70、80min??紤]試液黏度應(yīng)適中,穩(wěn)定時間在30min以上即可,試驗選擇加入5mL瓊脂為宜。
2.3 超聲波處理時間的影響
稱取樣品1.0g于25mL容量瓶中,加瓊脂溶液5.00mL,加水定容。選擇時間分別為5、10 、15、20、25、30min 進行超聲波萃取,按含量測定方法測定吸光度。結(jié)果表明,隨著超聲波提取時間的加長,各元素的吸光度不斷增加,到25min時接近最高值。
2.4 化學(xué)干擾
鋁、硅、磷對鈣、鎂的測定存在化學(xué)干擾[7],其干擾可通過加入釋放劑氧化鑭或氯化鍶消除。按1.3.5節(jié)方法測定鈣和鎂元素的吸光度。結(jié)果表明,加入50g/L的SrCl2溶液1.5~2.5mL時,懸浮液的吸光度達到最大且穩(wěn)定。本實驗選擇加入量為2.00mL。
樣品中鉀有電離干擾,加入更易電離的CsCl可抑制鉀的電離[8]。稱取1.0g樣品,測定鉀的吸光度。結(jié)果表明,加入0.3% CsCl 2.0mL以上時鉀的吸光度較大且穩(wěn)定,說明其電離干擾已消除。本實驗選擇加入2.0mL為宜。
2.5 檢測限
配制20個空白溶液,噴入火焰,按自動調(diào)零鍵,在各元素各自的測定條件記錄積分5s的吸光度,求出其標準偏差R,由標準曲線的斜率S,求得檢測限C=3R/S。測定結(jié)果見表5。
表5 檢測限測定結(jié)果Table 5 Results of detection limits
2.6 樣品回收率
在最佳試驗工作條件下,分別加入一定質(zhì)量濃度的待測元素的標準溶液,對各微量元素的回收率進行測定,計算其回收率,結(jié)果見表6。
由表6可知,該方法測定銀杏葉中微量元素的回收率范圍在97.8%~104%之間,共存元素間相互干擾較小,測定結(jié)果較好。
表6 回收率實驗Table 6 Results of recovery experiments
2.7 樣品測定結(jié)果
表7 樣品測定結(jié)果(n=7)Table 7 Determination of trace elements in each sample (n=7)
通過對銀杏葉中各微量元素的含量測定結(jié)果表明(表7),其相對標準偏差RSD≤2.2%。本實驗方法測定結(jié)果準確。
超聲波輔助提取-懸浮液進樣-火焰原子吸收光譜法具有操作簡單、分析速度快等特點。實驗結(jié)果表明,該方法檢測限低,準確度高,加標回收率在97.8%~104%,可用于銀杏葉中批量微量元素的快速測定。
[1]劉立行, 沈春玉, 趙崇峰. 非完全消化-懸浮液進樣-火焰原子光譜法測定蘑菇中的鉀、鎂、鋅[J]. 分析試驗室, 2002, 21(3): 58-60.
[2]章維波, 葉鵬, 林建原. 超聲波攪拌-懸浮液進樣-FAAS測定海產(chǎn)品中微量元素[J]. 光譜實驗室, 2008, 24(6): 43-44.
[3]ENGEL C, WIBEOE G. Determination of Al, Cu, Li and Mn in spruce seeds and plants reference materials by slurry sampling graphite furnace atomic absorption spectromrty[J]. Frsenius , J Anal Chem, 2000, 366(5): 494-499.
[4]BENEDICO C, de LOOS-VOLLEBREGT M T C. Solid sampling in electrothermal atomic absorption spectrometry using commercial atomizers [J]. J Anal Spectrom, 1991, 6: 353-357.
[5]劉立行, 齊娜. 非完全消化-火焰原子吸收法測定糧食中微量元素[J].華南師范大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2006(1): 65-68.
[6]李桂華, 劉軍深, 王玉寶, 等. 火焰原子吸收法測定食用仙人掌中微量元素含量[J]. 光譜學(xué)與光譜分析, 2005, 12(12): 2080-2081.
[7]林建原, 徐亞平, 徐金煒, 等. 懸浮液進樣-火焰原子吸收光譜法測定海產(chǎn)品中銅、鐵、鋅[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(3): 396-399.
[8]林建原, 劉青梅. 非完全消化-懸浮液進樣-火焰原子吸收光譜法測定飼料中鉀、鈉[J]. 中國糧油學(xué)報, 2009, 24(2): 143-145.
Determination of Trace Elements in Ginkgo Leaves by Flame Atomic Absorption Spectrometry Coupled with Suspension Injection and Ultrasound-assisted Extraction
LIN Jian-yuan,HU Kan-kan,GU Long-fei
(College of Biological and Environmental Science, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100, China)
Flame atomic absorption spectrometry (FAAS) coupled with ultrasound-assisted extraction and suspension sample injection was used to determine the contents of trace elements in ginkgo leaves. FAAS working parameters, suspension medium and length of ultrasonic treatment time were optimized and the eliminating effect of SrCl2 addition on the disturbance from Al, Si and P was evaluated. Meanwhile, two analytical figures of merit, namely limit of detection and spike recovery, were characterized. The relative standard deviation of each element was less than 2.2% and recovery rate of each sample was in the range of 97.8% to 104%. The method is simple, rapid and accurate and consequently, provides a promising method for the determination of trace elements in ginkgo leaves.
suspension sample injection;ultrasound-assisted extraction;flame atomic absorption spectrometry;trace element;ginkgo leaf
O657.39
A
1002-6630(2010)18-0275-03
2010-01-31
浙江省科技廳項目(2009C35011)
林建原(1965—),女,副教授,主要從事天然產(chǎn)物的提取及儀器分析研究。E-mail:linjianyuan@yahoo.com.cn