曹利慧(衡水學院衡水053000)
銅是人體不可或缺的微量元素,也是人們發(fā)現(xiàn)的比較早的微量元素。目前,科學及實踐的角度都表明微量元素對人體的健康起到重大作用。是多種酶(如細胞色素氧化酶、多巴氧化酶)的活化劑;此外,銅對于造血、細胞生長以及內(nèi)分泌腺功能等也具有重要的作用。人體所需要的銅不能夠在體內(nèi)合成,只能從外界攝入,健康的人血液中的銅含量一般是1.1-1.5mg/L,缺銅會有礙人體的健康,根據(jù)健康人體的正常生理需要,國際衛(wèi)生組織(WHO)建議成年人的銅攝入量每日應(yīng)為0.03mg/千克體重[1]。因此,找到簡單準確測定出食品中銅含量的方法,合理調(diào)控對銅的攝入至關(guān)重要。目前測定銅的方法有很多,包括分光光度法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法等。
分光光度分析法操作較為簡便、快速、準確,而且儀器相對簡單,在測定痕量元素時應(yīng)用較為廣泛。
二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC-Na)為顯色劑的分光光度法應(yīng)用最為廣泛。陳志慧[2]采用DDTC光度法在pH=9.0的堿性溶液中測定了飲料中微量銅。所測樣品的相對標準偏差為0.8%-1.9%,加標回收率大致為96%-103%。喬守良等[3]對DDTC光度法測定銅進行了改進,改進了標準法中緩沖溶液的配制方法,實驗結(jié)果表明,這樣做比標準法的靈敏度高、精密度與準確度好,改善了標準法測銅時由于EDTA的作用而使DDTC與銅反應(yīng)不完全的缺點。近些年一些新型的顯色劑逐漸被合成出來用于銅離子的檢測。魏東等[4]以非對稱性卟啉5,10,15-三(對二甲氨基苯基)-20-(3′-硝基-4′-二甲氨基)苯基卟啉([T(4DTP)(NDT)P]P)作顯色劑,對污水、糧食等樣品中的銅進行測試。在pH=3.7時,卟啉配合物的最大吸收波長位于431nm處,銅質(zhì)量濃度在0~0.120mg.L-1范圍內(nèi)符合比耳定律,相對標準偏差低于3.0%,回收率在95.3%~108%范圍內(nèi)。龍巍然等[5]合成了新的三氮烯試劑:1-(8-喹啉)-3-(2-苯并噻唑)三氮烯(QBTT),并研究了該試劑與Cu2+的顯色反應(yīng),建立了測定銅的靈敏度較高、選擇性較好的光度分析新方法。
催化動力學光度法是以測量反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率之間的定量關(guān)系為基礎(chǔ),用分光光度計、熒光光度計等作為檢測手段的一種動力學分析法。在鹽酸介質(zhì)中銅催化過氧化氫酸性鉻藍K褪色是一個動力學光度法測定痕量銅的新方法,并應(yīng)用于飲用水中銅的測定。孫雪花等[6]用此方法建立了微波消解測定農(nóng)產(chǎn)品中痕量銅的分析方法。方法的線性范圍為0.128~14.08Lg/25mL,檢出限為0.016Lg/25mL,回收率為98.1%~101.6%。寶迪春[7]等研究發(fā)現(xiàn),微量Cu2+對H2O2氧化1-羥基-2-(5-氯-2-吡啶偶氮)-8-氨基-3,6-萘二磺酸(5-Cl-PAH)褪色有強烈的催化作用。在pH=7.4~8.5的硼砂-鹽酸緩沖體系中可形成1:1的藍色配合物,其最大吸收波長位640nm處,表觀摩爾吸光系數(shù)為E640=3.12×104L/(moL/cm),銅(Ⅱ)濃度在0.00~1.25 mg/L的范圍內(nèi)符合比耳定律。此法可用于食品如土豆、紅豆、蕎麥等微量銅的測定。張志兵等[8]研究了在弱酸性介質(zhì)中微量銅催化H2O2氧化羅丹明B和甲基橙褪色的指示反應(yīng)。
原子吸收光譜法可以提高分析靈敏度,也可以用于少量樣品的分析以及固體樣品的直接分析。因此,此法的應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。沙本才等[9]采用次靈敏線(銅327.4 nm、錳280.1 nm)確定大百合中高含量銅、錳的分析條件,并考察酸及酸含量、共存離子等對測定結(jié)果的影響。銅、錳的線性范圍分別為0~25、0~12 mg/L,相對標準偏差分別為0.42%和0.66%,加標回收率分別為96%~103%和97%~102%。包雪英[10]采用微波消解樣品,用火焰原子吸收分光光度法測定香菇中鉀、鐵、鋅、銅含量。相對標準偏差0.27%~1.25%(n=6),回收率為93.7%~103.5%。魏剛才[11]用硝酸、高氯酸混合酸消解樣品,采用原子吸收光譜法,測定了野豬肉和家豬肉中的鈣、銅、鋅、鐵的含量,并對結(jié)果進行了分析。各元素在實驗范圍內(nèi),線性關(guān)系良好,回收率在98%—102%之間。
電感耦合等離子原子發(fā)射光譜法(ICP)對樣品進行測定時所需試劑少,可進行多元素的同時測定,污染少、分析速度快,目前在對銅的測定方面具有相對較大的優(yōu)勢。王益林等[12]把銀耳樣品經(jīng)硝酸和過氧化氫(7+2)混合溶液微波消解后,采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定銀耳中鐵、錳、銅和鋅的含量。選擇波長為238.204,257.610,324.752,206.200nm的4條譜線依次作為測定鐵、錳、銅和鋅的分析線,加標回收率在89.6%~97.%之間。李安等[13]將人造奶油試樣經(jīng)微波消解,以鈧(Sc)為內(nèi)標元素,利用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定。該方法檢出限為0.030mg/kg,相對標準偏差<5%,加標回收率在86.8%~108%之間。
目前,除了常用的分光光度法和原子吸收法外,ICP-AES法、高效液相色譜法等方法也可用于檢測銅的含量。這些方法靈敏度高,選擇性好,但是由于儀器和試劑昂貴,使其應(yīng)用推廣受到很大的限制。此外隨著新型多元配合物的合成發(fā)展,可以獲得靈敏度更高、選擇性更好的銅離子顯色劑,為分光光度法測定銅含量開拓了廣闊的前景。
[1]張錄強.銅對人體及動物的生物學效應(yīng)生物學通報,1999,8:111-112.
[2]陳志慧.飲料中微量銅的分光光度法測定[J].廣州食品工業(yè)科技,2004,20(4):108-109.
[3]喬守良等.改進DDTC法測定水中銅[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,1998,15(3):24-25.