鋅和銅都是人體必需的微量元素,存在于多種酶和蛋白質(zhì)中。銅是氧化還原體系的一個(gè)極有效的催化劑,在人體內(nèi)主要作用是進(jìn)行氧化還原反應(yīng),缺銅會(huì)引起貧血。鋅是多種酶的活化中心,缺鋅會(huì)引起小兒生長(zhǎng)停滯和貧血。測(cè)定斑禿患者頭發(fā)中微量銅和鋅的含量,對(duì)于指導(dǎo)人們的膳食營(yíng)養(yǎng),提高人們的健康水平是有意義的。
本文使用多種掩蔽劑聯(lián)合掩蔽頭發(fā)中的共存元素:鐵、鋁、鎂、鈣、鎳、鈷、鎘、鉛、鉻、汞、錳等,在非離子表面活性劑OP存在下不經(jīng)分離,用5-Br-PADAP直接在水相顯色,通過測(cè)量吸光度測(cè)定銅和鋅的含量。方法簡(jiǎn)便快速,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3%左右,用標(biāo)準(zhǔn)加入法驗(yàn)證,回收率在96%~104%之間。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要試劑與儀器
7230G型分光光度計(jì)(上海分析儀器廠),PHS-WI智能酸度計(jì)(杭州萬達(dá)儀器儀表廠),MRG型高壓密封消化罐,石英亞沸提純器,HJ-1型磁力加熱攪拌器。
銅、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液:用純金屬配成1g/L貯備液,再稀釋至10mg/L的操作液;掩蔽劑:測(cè)銅時(shí)用200g/L六偏磷酸鈉和50g/L的焦磷酸鉀,測(cè)鋅時(shí)用100g/L檸檬酸鈉、50g/L六偏磷酸鈉、0.5g/L銅試劑;表面活性劑:40mmol/L乳化劑OP。緩沖溶液:在酸度計(jì)上用1mol/L鹽酸把20g/L硼砂溶液的pH調(diào)至9.0;顯色劑:1.45mol/L5-Br-PADAP的95%乙醇溶液。本實(shí)驗(yàn)用水均為去離子水。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
分別取銅和鋅的標(biāo)準(zhǔn)溶液置于50mL燒杯中,用pH計(jì)調(diào)溶液至pH=9.0后把溶液倒入25mL比色管中,加緩沖溶液5mL、OP溶液2.5mL、顯色劑1mL,用水稀釋至刻度,搖勻。用1cm比色皿,以試劑作空白分別在558nm、560nm處測(cè)銅和鋅。
2結(jié)果與討論
2.1條件實(shí)驗(yàn)
2.1.1吸收光譜按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作,測(cè)得顯色劑的最大吸收波長(zhǎng)在450nm處,銅絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)558nm,鋅絡(luò)合物的最大吸收波長(zhǎng)560nm。
2.1.2絡(luò)合物的穩(wěn)定性顯色劑加入后,不需放置,也不要分離,吸光度瞬時(shí)達(dá)最大值,且12h內(nèi)吸光度基本不變,可見絡(luò)合物相對(duì)穩(wěn)定。
2.1.3pH值的選擇按實(shí)驗(yàn)方法在不同pH下測(cè)量吸光度。實(shí)驗(yàn)表明,在pH8~11測(cè)銅的結(jié)果一致,在pH7~10測(cè)鋅的結(jié)果恒定;在酸性溶液顯色不完全,堿性太強(qiáng)時(shí)鋅水解嚴(yán)重,這都使結(jié)果偏低。本實(shí)驗(yàn)選擇pH=9.0測(cè)定銅與鋅。
2.1.4干擾元素的掩蔽5_Br_PADAP是一種靈敏度高而選擇性較差的顯色劑。在不加掩蔽劑時(shí)銅、鋅、錳、鎳、鈷、鎘、鐵、鎂等離子都有較高的顯色靈敏度,所以欲直接測(cè)定其中任一離子,都必須選擇合適的掩蔽劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,測(cè)定銅時(shí)采用六偏磷酸鈉、焦磷酸鉀聯(lián)合掩蔽,測(cè)定鋅時(shí)選用檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉和銅試劑聯(lián)合掩蔽,可徹底消除頭發(fā)中其他元素離子的干擾影響(見表1)。
2.1.5標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制準(zhǔn)確吸取不同體積的銅、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80mL分別置于25mL比色管中,按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,存在聯(lián)合掩蔽劑時(shí),測(cè)定的銅在0~37.5mg/L、鋅在0~238mg/L內(nèi)符合Beer定律。以吸光度A為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度ρ(μg/L)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。可得:ρ銅=3×102A+5.1×102,r=0.9989;ρ鋅=0.62×102A+7.4×102,r=0.9986。
2.2樣品分析
2.2.1頭發(fā)的處理準(zhǔn)確稱取經(jīng)過洗凈烘干的發(fā)樣(內(nèi)蒙古蒙醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院西醫(yī)皮膚科提供)0.500mg,置于高壓密封消化器中,加0.20mLH2O2和0.50mL濃HNO3,置恒溫箱中140℃恒溫加熱4h,冷卻后移入10mL比色管中,用無離子水稀釋至刻度,搖勻。
2.2.2銅和鋅的測(cè)定吸取一定量樣品消化溶液置于50mL燒杯中,在酸度計(jì)上,用2mol/L的NaOH調(diào)至pH=9.0,轉(zhuǎn)入25mL比色管中。測(cè)銅時(shí)依次加入六偏磷酸鈉5mL、焦磷酸鉀1mL、緩沖溶液5mL、OP溶液2.5mL、顯色劑1mL,用去離子水稀釋至刻度,搖勻后于波長(zhǎng)558nm處用1cm比色皿對(duì)試劑空白測(cè)量吸光度;測(cè)鋅時(shí)依次加入檸檬酸鈉4mL、六偏磷酸鈉0.5mL、銅試劑1mL、緩沖溶液3mL、OP溶液3mL,顯色劑1mL,用去離子水稀釋至刻度,搖勻后于波長(zhǎng)560nm處用1cm比色皿對(duì)試劑空白測(cè)量吸光度。
按2.1.5方法繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線和未加掩蔽劑所繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線相互吻合。
2.3分析結(jié)果
按實(shí)驗(yàn)方法分析了5名性別相同年齡不同的斑禿患者頭發(fā)中的微量銅和鋅,結(jié)果如表2。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定回收率時(shí),銅的回收率為96%~110%之間、鋅的回收率為98%~120%之間,結(jié)果見表3。
2.4討論
(1)本文研究了測(cè)定頭發(fā)中微量銅和鋅的直接光度分析方法。該法靈敏度較高,ε銅=1.1×105L·mol-1·cm-1、ε鋅=1.4×105L·mol-1·cm-1;在聯(lián)合掩蔽劑存在下,不需預(yù)先富集,也不需要分離干擾離子,樣品處理后幾分鐘內(nèi)即可得到分析結(jié)果;從相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和回收率來看,本法的精密度和準(zhǔn)確度都相當(dāng)好,而且靈敏、快速、簡(jiǎn)易,便于推廣應(yīng)用。
(2)從測(cè)得結(jié)果看,斑禿患者的頭發(fā)中鋅和銅都比正常人的低。缺鋅和銅都會(huì)導(dǎo)致人體貧血,貧血患者容易脫頭發(fā)。測(cè)定這些患者血鐵表明,他們都明顯地缺鐵,所以人貧血后會(huì)導(dǎo)致脫發(fā)。
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