要如磊，王尚芝

陽煤集團(tuán)太原化工新材料有限公司，山西 太原 030040

銅為人體所必需的微量元素之一，銅元素的缺乏和過量儲積都會造成嚴(yán)重的疾病［1-2］，而限制飲食中銅含量過少或過多則是預(yù)防和治療銅中毒的方法之一。測定銅通常采用電化學(xué)分析法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、分光光度法、原子熒光光譜法等。相對于前幾種分析方法，分光光度法具有操作簡單、價格低的優(yōu)點。黃芪是臨床常用中藥之一，含有皂苷、黃酮、多糖、氨基酸以及銅、鋅等多種人體所需的微量元素。由于多數(shù)黃芪采用水煎工藝服用，故實際服用水煎劑中的銅含量比原藥材中的銅含量重要的多［3］。本文選用山西省渾源縣恒山產(chǎn)的地道黃芪，按常規(guī)煎制后，采用分光光度法對其銅含量進(jìn)行了分析。

由于銅在黃芪中的含量極低，因此為了分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，在測定前需對樣品中痕量銅進(jìn)行分離富集。濁點萃取法［4-5］是一種新興的液-液萃取技術(shù)，以非離子表面活性劑［6-7］為萃取劑，通過改變實驗參數(shù)，如溫度、壓力、pH值、電解質(zhì)等，溶解在溶液中的金屬螯合物等疏水性物質(zhì)與非離子表面活性劑［8］的疏水基團(tuán)結(jié)合，一起沉積為富膠束相，與水相分離得到富集［9］。與常規(guī)溶劑萃取方法相比，濁點萃取法不需使用有機(jī)溶劑［10-11］，是一種環(huán)保友好型的分離濃縮方法［12-13］。

本文以8-羥基喹啉為Cu（II）的絡(luò)合劑、顯色劑［14］，以Triton X-114為萃取劑［15-16］，利用濁點萃取法和分光光度法建立了測定黃芪中的痕量銅分析方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

TU-1901型紫外可見分光光度計。

銅標(biāo)準(zhǔn)溶液（1.0 mg/mL）：準(zhǔn)確稱取1.000 g金屬銅（99.99%），將質(zhì)量分?jǐn)?shù)26%的硝酸按體積比（4∶6，總體積不超過37 mL）分次加入溶解銅，移入1000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。

銅工作溶液（10 mg/L）：準(zhǔn)確量取2.50 mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水定容到250 mL容量瓶中。

8-羥基喹啉（0.1 g/L）：準(zhǔn)確稱取1.4516 g 8-羥基喹啉，用無水乙醇定容到100 mL容量瓶中。

25 g/L Triton X-114溶液；氫氧化鈉-磷酸二氫鉀緩沖體系；0.3 mol/L硝酸乙醇溶液；山西省大同市渾源縣恒山黃芪。

其他試劑均為分析純試劑，所用容器均用稀硝酸浸泡處理后使用，實驗用水為二次蒸餾水。

1.2 實驗方法

準(zhǔn)確移取一定量的銅工作溶液置于10 mL離心管，依次加入3.50 mL pH=7.0的緩沖溶液、0.70 mL 8-羥基喹啉溶液、0.60 mL Triton X-114，用二次蒸餾水定容至10 mL，搖勻。置于45℃的恒溫水浴鍋中，加熱20 min。趁熱離心（2000 r/min）15 min使其分層，在冰水浴中冷卻至0℃，使表面活性劑變成粘滯的液相后棄去水相。再用0.3 mol/L硝酸乙醇溶液定容至2 mL，以試劑空白為參比，在選定波長處測定其吸光度。

2 結(jié)果和討論

2.1 吸收曲線

以空白試劑為參比，用以上試驗方法，將制得的銅Cu（II）與8-羥基喹啉絡(luò)合物的富膠束相在波長390 nm～430 nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，結(jié)果如圖1（a）。結(jié)果表明，絡(luò)合物在412 nm處吸光度最大，為最優(yōu)吸收波長，實驗選擇412 nm作為測定的波長。

2.2 pH的影響

Cu（II）與8-羥基喹啉絡(luò)合生成穩(wěn)定的疏水性絡(luò)合物，并被萃取到表面活性劑相。反應(yīng)體系pH值影響絡(luò)合物的穩(wěn)定性，從而影響濁點萃取的效果。因此，用相同的實驗方法，本文研究了不同pH值對銅離子萃取的影響。圖1（b）的結(jié)果表明，Cu（II）與8-羥基喹啉在pH=7.0絡(luò)合效果較好，實驗選擇pH=7.0。

2.3 緩沖溶液用量的影響

除了緩沖溶液pH值，緩沖溶液的用量也會對萃取效果產(chǎn)生影響。按實驗方法，分別加入緩沖溶液（pH=7.0）1.50 mL、2.00 mL、2.50 mL、3.00 mL、3.50 mL、4.00 mL、4.50 mL、5.00 mL、5.50 mL。圖1（c）表明，緩沖溶液濃度增大時，絡(luò)合程度增加，當(dāng)緩沖溶液用量為3.50 mL時，吸光度達(dá)到峰值，萃取率高。因此，緩沖溶液的最佳用量為3.50 mL。

2.4 8-羥基喹啉用量的影響

圖1 （a）銅Cu（II）與8-羥基喹啉絡(luò)合物的吸收曲線；（b）緩沖溶液pH對吸光度的影響；（c）緩沖溶液用量對吸光度的影響Fig.1 （a）Absorption curve of Cu（II）-Oxine complex，（b）effect of buffer solution pH on absorbance，（c）effect of buffer solution dosage on absorbance

加入8-羥基喹啉的主要作用是與Cu（II）形成絡(luò)合物，進(jìn)而萃取到富膠束相，8-羥基喹啉的用量會影響萃取效果。同上實驗方法，分別加入8-羥基喹啉絡(luò)合劑0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.60 mL、0.70 mL、0.80 mL、0.90 mL、1.00 mL、1.10 mL。圖2（a）表明，當(dāng)絡(luò)合劑用量在0.60 mL～0.80 mL范圍內(nèi)時，吸光度值穩(wěn)定且較大，萃取效果好。因此，實驗選擇8-羥基喹啉絡(luò)合劑用量為0.70 mL。

2.5 Triton X-114用量的影響

Triton X-114的用量決定了濁點萃取的分離效果。用量過少導(dǎo)致萃取不完全，萃取率低；用量過多導(dǎo)致膠束相體積變大，降低富集因子。同上實驗方法，分別加入Triton X-1140.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL、0.60 mL、0.70 mL、0.80 mL、0.90 mL、1.00 mL。圖 2（b）結(jié)果表明，當(dāng) Triton X-114用量0.60 mL時，萃取率最高。因此，Triton X-114的最佳用量為0.60 mL。

2.6 平衡溫度及時間的影響

體系平衡溫度對濁點萃取的發(fā)生及定量進(jìn)行有重要影響，溫度過高或過低都會影響絡(luò)合物的穩(wěn)定性和萃取效果。在保證萃取完全的前提下，應(yīng)使用最低的平衡溫度和最少的平衡時間。用同樣的實驗方法，分別在25℃、35℃、45℃、55℃、65℃下進(jìn)行，結(jié)果如圖2（c）。結(jié)果表明，當(dāng)溫度為45℃時，吸光度值大，萃取效果好。因此，實驗最佳平衡溫度為45℃，平衡時間為20 min。

2.7 工作曲線、精密度和檢出限

通過以上實驗結(jié)果得出最優(yōu)實驗條件：Cu（II）與8-羥基喹啉絡(luò)合物測定波長412 nm，緩沖溶液pH=7.0、用量為3.50 mL，8-羥基喹啉絡(luò)合劑用量為0.70 mL，Triton X-114萃取劑用量為0.60 mL，實驗選擇平衡溫度為45℃、時間為20 min。

在離心管中分別加入銅工作液0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL、1.00 mL、1.20 mL、1.40 mL、1.60 mL、1.80 mL，在最優(yōu)條件下，同上實驗方法，以空白試劑做參比測定吸光度。以銅工作溶液的濃度為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線，結(jié)果如圖2（d）。結(jié)果表明，銅的工作曲線線性良好，線性回歸方程為A=0.3752c+0.1015，相關(guān)系數(shù)R=0.9967。

在最優(yōu)條件下，對1.00 mL的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液平行測定9次，得相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD=4.01%；對空白溶液平行測定9次，計算其檢出限D(zhuǎn)=0.014 mg/L（3倍空白溶液標(biāo)準(zhǔn)偏差除以工作斜率）。

2.8 共存離子的影響

在最優(yōu)條件下，實驗還研究了常見共存離子對銅測定的影響。在銅工作溶液中加入一定濃度的共存離子，測定其吸光度值。結(jié)果見表1，按照相對誤差不超過±10%，大量的 K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NO3-、Cl-等離子的存在對銅的測定不會造成干擾。

圖2 （a）8-羥基喹啉用量對吸光度的影響，（b）Triton X-114用量對吸光度的影響，（c）平衡溫度對吸光度的影響，（d）工作曲線Fig.2 （a）Effect of 8-hydroxyquinoline dosage on absorbance，（b）effect of Triton X-114 dosage on absorbance，（c）effect of equilibrium temperature on absorbance，（d）working curve

表1 共存離子對銅回收率的影響Tab.1 Effects of coexistent ions on recovery rates of copper

2.9 樣品測定

準(zhǔn)確稱取2.0000 g山西渾源縣恒山黃芪于500 mL燒杯中，加300 mL蒸餾水浸泡1 h，加熱煮沸，然后用溫火保持微沸1 h，得到濃縮的黃芪水煎液。稍冷，過濾，用熱的蒸餾水淋洗2～3遍。將濃縮液和淋洗液合并定容于100 mL容量瓶中，搖勻備用。在最優(yōu)條件下，移取一定體積水煎液，用同樣的實驗方法測定吸光度，黃芪水煎液銅質(zhì)量濃度為0.26 mg/L，加標(biāo)回收實驗結(jié)果見表2。經(jīng)換算，黃芪樣品中的可溶性銅含量為13 μg·g-1。

表2 加標(biāo)回收實驗結(jié)果Tab.2 Results of recovery experiments

目前測定黃芪中銅元素的方法有火焰原子吸收法、石墨爐原子吸收法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、單掃描示波極譜法、雙指示劑催化動力學(xué)光度法、分光光度法等。其中，分光光度法操作簡便，儀器價格低，適合眾多小微型企業(yè)使用。分光光度法采用顯色劑與金屬離子生成有色物質(zhì)［17-18］，直接用分光光度計測定吸光度。而本文首次采用分光光度法與濁點萃取技術(shù)聯(lián)用測定黃芪水煎液中的痕量銅，將銅絡(luò)合物萃取富集后再用分光光度計測定，提高了測定的準(zhǔn)確度。本法可在其他中草藥銅的測定中推廣。

3 結(jié) 語

濁點萃取是一種簡單、安全、高效的分離富集痕量銅的方法。以Triton X-114為萃取劑，萃取溫度較低，分離費用最少。8-羥基喹啉是一種非常穩(wěn)定和具有較好選擇性的絡(luò)合劑，與Cu（II）形成穩(wěn)定絡(luò)合物，與水相分離后用硝酸乙醇溶解，即可采用常規(guī)分光光度計進(jìn)行測定。分光光度計與濁點萃取聯(lián)用方法適用于中草藥中痕量銅的測定，高效、實用、便捷，結(jié)果令人滿意，可推廣應(yīng)用。