用邻菲啰啉法测定苦菜含铁量探讨

楚红英，曹 静，魏家红，王哲嵘

（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004）

0 引言

苦菜（Sonchus oleraceus L）为菊科苦苣属的一年生或两年生草本植物，又称苦苣菜、苣荬菜、甘马菜等，全草含有多种营养成分，是一种药食同源的植物[1-2]。 作为食材，苦菜味道独特、营养丰富，含有人体需要的多种维生素、矿物质、糖类等成分[3]，越来越成为人们餐桌上的珍品。 作为药材，苦菜具有防治贫血、消暑保健、清热解毒、杀菌消炎、提高免疫力、抗肿瘤等作用[4]。 研究表明，苦菜中含有丰富的铁[5]。 铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素和其他酶系统的主要成分，可帮助氧的运输，缺铁可能造成贫血，并容易使人疲劳[6]。 因此，定量分析苦菜中铁的含量，具有一定的应用价值。

铁含量测定方法有EDTA 滴定法、X 射线荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、光度法等。 其中，EDTA 滴定法对滴定条件要求比较严格；X 射线荧光光谱检测技术具有分析速度快、检测元素范围广、前处理简便、无污染，以及无损检测等优点[7]；电感耦合等离子体原子发射光谱法具有检出限低、基体效应小、线性范围宽，以及多元素同时分析等诸多优点[8]。但是，X 射线荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法仪器比较昂贵。 而邻菲啰啉分光光度法（光度法中的一种）具有高灵敏度、高选择性、稳定性好、干扰易消除等优点[9]。 本文试采用邻菲啰啉分光光度法测定苦菜中铁的含量，并探讨了酸碱度、缓冲溶液的用量以及样品处理方法（湿法和干法消解）对测定铁含量的影响。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

实验所用苦菜为2012 年4 月上旬在黄河水利职业技术学院梨院内采的野生苦菜。 所用试剂有：硫酸铁铵、盐酸羟胺、乙酸钠、氢氧化钠、邻菲啰啉、浓硫酸、浓硝酸（以上试剂均为分析纯）。 实验用水为二次蒸馏水。

实验仪器包括：PB1502-L 型分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；ZRD-8210 电热风干燥箱（上海智诚分析仪器制造有限公司）；电子万用炉（北京市永光明医疗仪器厂）；TU-1810 型紫外-可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。

1.2 溶液的制备

1.2.1 铁标准溶液的制备

将2.0 g 硫酸铁铵溶于200 mL 水中，然后在该溶液中加入5mL 浓硫酸，并用水定容至1 000 mL。从1000 mL 溶液中吸取10 mL 到100 mL 容量瓶中，再用水定容至100 mL，得到浓度为0.2 mg/mL 的铁标准溶液。

1.2.2 缓冲溶液的制备

将54.6 g 乙酸钠放入20 mL 物质的量为1 mol/L的乙酸溶液中，待溶解后，加水稀释至500 mL，得到1 mol/L 的乙酸-乙酸钠缓冲溶液。

1.3 铁标准曲线的制作

吸取铁标准溶 液0.00、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL，分别置于50 mL 的比色管中，在每个比色管中均加10%的盐酸羟胺1.00 mL、1.5 g/L 的邻菲啰啉溶液1.00 mL 和缓冲溶液5.00 mL，并加水定容至50 mL。 然后，用紫外分光光度计扫描 （波长范围为400～800nm），并与空白溶液对比，从而确定检测波长。 扫描结果发现，溶液在510 nm 处有最大吸收量，由此确定检测波长为510 nm。在此波长下，测定每个标准样的吸光度值。 以吸光度值为纵坐标，以标准样品浓度为横坐标，绘制标准曲线（如图1 所示）。 求得该曲线的线性回归方程，为A=0.0175c+0.0105。 由图1 可以看出，浓度在0～40 mg/L 之间，吸光度值与样品浓度呈线性关系，其相关系数r=0.9992(n=6)。

图1 铁标准曲线Fig.1 Standard curve of iron

1.4 样品处理

将苦菜洗净，放阴凉处自然风干后，在瓷研钵中研细，过100 目筛子，于干燥器中储存备用。

1.4.1 湿法消解苦菜样品

准确称取苦菜样品1.0 g，置于三角烧瓶中，再将10 mL 浓硝酸和2 mL 浓硫酸加入三角烧瓶中，消解苦菜，用小烧杯盖口，静置过夜。 将三角烧瓶放在电炉上煮沸至棕色后冷却，逐滴加2 mL 浓硝酸，再煮沸，反复多次，直到溶液保持淡黄色[10]。 用蒸馏水清洗，定容至50 mL 容量瓶中，作为储备液。

1.4.2 干法消解苦菜样品

准确称取苦菜样品1.0 g，放入瓷坩埚中, 将瓷坩埚置于电炉上，用小火炭化至无烟后，放入马弗炉中, 从低温升至800℃, 灼烧4h 后取出，冷却。 再加少量的硝酸，用小火加热至无炭粒[11]，过滤。 将滤液定容至50 mL 容量瓶中，作为储备液。

2 结果与讨论

2.1 实验条件分析

2.1.1 酸碱度的影响

取8 支50 mL 的比色管，用移液管分别移取1.00 mL 样品储备液，转入比色管中，用一定浓度的NaOH 溶液或HCl 溶液将pH 值调节为1～8。以空白试剂作参比，在510nm 波长下测定吸光度。 通过对比，发现当pH 值小于2 时，溶液在30min 内几乎看不到显色。 这是因为邻菲罗啉显色较慢，所以吸光度较低。在pH 值大于2 时，随着pH 值的增加，吸光度明显增加，当pH=5～6 时，吸光度值达到最大。 当pH 值大于7 时，由于盐酸羟胺的还原性增强，将部分还原为铁单质[12]，吸光度开始减小。 选择pH=5 时进行测试。

2.1.2 缓冲溶液的用量

本实验选用乙酸-乙酸钠作为缓冲溶液。 取10支50mL 的比色管，用移液管分别移取1.00mL 样品储备液，转入比色管中，然后分别移取缓冲溶液1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL、6.00 mL、7.00 mL、8.00 mL、9.00 mL、10.00 mL 至不同的比色管中。 结果随着缓冲溶液用量的增加，吸光度开始明显呈上升趋势，但用量达到5.00 mL 以后吸光度趋于稳定，故选择缓冲溶液的适用量为5.00 mL。

2.2 苦菜中铁的含量

从样品储备液中吸取5.00 mL 置于50 mL 比色管中(每种样品平均做3 次)，加碱中和至pH 值为5左右，然后，加入1.00 mL 的10%盐酸羟胺溶液，摇匀，再加入1.5 g/L 邻菲啰啉溶液1.00 mL 和1 mol/L的缓冲溶液5.00 mL，用水稀释至刻度，显色时间为20 min，分别测定其吸光度值。 将吸光度值代入回归方程，计算出苦菜不同部位铁的含量（如表1 所示）。

表1 苦菜中铁的含量Table 1 Iron content of sow thistle

由表1 可以得知，湿法和干法处理样品的结果稍有差异。 这主要是由于反应机理的不同，干法消解是通过高温灰化彻底破坏样品中的有机物，而湿法消解则是通过加入混合酸去破坏、消除苦菜中的有机物。 实验发现，湿法消解得到的是淡黄色澄清的溶液，且在苦菜根的消解溶液中发现有浑浊现象（说明有机物破坏得不彻底）。 这可能是导致湿法消解偏低的原因。 然而，无论湿法或干法，苦菜根中铁的含量均较高，其次是全草，苦菜叶中铁的含量较低。

2.3 回收率试验

准确移取已知铁含量的苦菜叶储备液6 份（每份7.0μg），分别加入不同量的铁标准溶液，各份均按处理样品的方法进行处理，测定铁含量。 测定结果如表2 所示。

表2 测定铁含量回收率试验结果Table 2 Recovery rate test results of iron content

由表2 可知，平均回收率为97.6%，RSD 为3.4%。

3 结语

采用邻菲啰啉分光光度法，在检测波长510 nm、pH=5、缓冲溶液用量为5.00 mL 的条件下，分别用干法消解和湿法消解处理苦菜样品，测定苦菜中铁的含量。 结果表明：湿法测定苦菜叶、苦菜根、全草中铁的含量分别为405.8 mg/kg、726.2 mg/kg、536.6 mg/kg；干法测定苦菜叶、苦菜根、全草中铁的含量分别为416.3 mg/kg、735.4 mg/kg、546.0 mg/kg。 野生苦菜具有无污染、味道独特、营养价值丰富等优点，开发利用价值较大。

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