5'-硝基水杨基荧光酮-溴化十六烷基三甲胺-柠檬酸光度法测定锌

汤家华，王玉文，张家庭，朱本月，胡谢君，陈高昂

(巢湖学院 化学化工与生命科学学院，安徽 巢湖 238008)

锌是生命体中必需的微量元素之一，对人体免疫、消化循环、神经、生殖、运动等功能起着重要作用，其摄入量不足或过量均会使人体机能受到损害。现在市场上补锌的药品很多，常见的有葡萄糖酸锌、甘草锌、醋酸锌、柠檬酸锌、氨基酸锌、乳酸锌等，准确测定其含量就显得极为重要。目前测定锌的方法主要有原子吸收光谱法［1-3］、荧光光谱法［4］、电感耦合等离子体发射光谱法［5］和光度法［6-10］。前三种方法所用仪器价格较高，在工业中不易普及，光度法因仪器价廉，操作简便，准确度高而深受分析工作者的青睐。5'-硝基水杨基荧光酮是一种较新的显色剂，已用于钼［11］、钛［12］、铜［13］等的光度分析。本文在文献［14］的基础上，在Zn(Ⅱ)-5'-NSAF 体系中引入第二配位体柠檬酸，形成锌-5'-NSAF-柠檬酸-CTMAB四元混配胶束配合物。配合物的最大吸收波长为570 nm，表 观 摩 尔 吸 光 系 数 为 1.2 ×105L/(mol·cm)，比文献［14］的灵敏度有较大提高［9.0 ×104L/(mol·cm)］，锌含量在0 ～0.5 μg/mL范围内符合比尔定律。该法不需分离可直接测定葡萄糖酸锌片中锌含量，结果令人满意。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

硫酸锌、四硼酸钠、氢氧化钠、柠檬酸、CTMAB、5'-NSAF、无水乙醇均为分析纯;水为二次蒸馏水。

TU-1901 型双光束可见-紫外分光光度计;722型可见分光光度计;PHS-25 酸度计;电子天平。

1.2 溶液配制

1.2.1 锌标准储备液(100 μg/mL) 准确称取0.439 9 g 溶于适量蒸馏水并定容至1 000 mL 容量瓶中，摇匀。临用时稀释到2 μg/mL 标准工作溶液。

1.2.2 5'-NSAF 溶液(0.4 g/L) 准确称取5'-NSAF 0.100 0 g 于烧杯中，加入适量95%乙醇，再加5 mL(5 mol/L)H2SO4使其溶解，移入250 mL 的容量瓶中，用95%乙醇定容，摇匀后备用。

1.2.3 硼砂-NaOH 缓冲液(pH 为9.5) 在PHS-25 型 酸 度 计 上，用0.05 mol/L 的 硼 砂 溶 液 和0.1 mol/L的NaOH 溶液调节溶液的pH 值为9.5。

1.2.4 柠檬酸溶液 1 g/L 水溶液。

1.2.5 CTMAB 溶液 1.0 ×10－3mol/L 水溶液。

1.3 实验方法

在10 mL 容量瓶中，依次加入不大于5 μg 锌标准工作溶液，pH =9.5 的缓冲溶液4.0 mL，1.0 ×10－3mol/L CTMAB 溶液1.0 mL，1 g/L 柠檬酸溶液1.0 mL，0.4 g/L 5’-NSAF 溶液0.4 mL，用水稀释至刻度，摇匀。用1 cm 比色皿，以试剂空白为参比，在波长570 nm 处测其吸光度。

2 结果与讨论

2.1 吸收曲线

取一定量的锌标准工作溶液，按照实验方法配制溶液，用分光光度计在470 ～600 nm 波长范围内对配合物进行扫描，绘制吸收光谱曲线，见图1。

图1 吸收曲线Fig.1 Absorption spectra

由图1 可知，配合物的最大吸收峰在570 nm处，为了得到高的灵敏度，选定570 nm 为测定波长。

2.2 体系酸度及试剂用量的影响

实验表明，在pH 8.5 ～10.0 范围内，吸光度达到最大且恒定，实验选用pH 为9.5 的硼砂-NaOH缓冲液，其用量为4.0 mL。

2.3 显色剂的用量

改变显色剂5'-NSAF 的用量从0.3 ～0.7 mL，分别测其吸光度，结果见图2。5'-NSAF 用量为0.3～0.5 mL 时，吸光度最大且基本不变，故确定显色剂为0.4 mL。

图2 显色剂的体积对吸光度的影响Fig.2 The influence of the volume of chromogenic agent on spectrophotometry

2.4 柠檬酸的用量

当柠檬酸用量0.75 ～1.25 mL 时，吸光度最大且基本不变。本实验选择柠檬酸的用量为1.0 mL。

2.5 表面活性剂的选择及用量

实验了CTMAB、SDS、Tween-80 对显色反应的影响，CTMAB 增敏效果非常明显。图3 表明，CTMAB 的用量在1.0 ～1.25 mL 内，配合物吸光度值最大且恒定，本文选用1.0 mL。

图3 CTMAB 的体积对吸光度的影响Fig.3 The influence of the volume of CTMAB on spectrophotometry

2.6 显色时间和配合物的稳定性

在室温下，按实验方法显色后，在不同时间内进行吸光度的测定。5'-硝基水杨基荧光酮溶液和锌立刻显色，且吸光度至少在60 min 内基本稳定。

2.7 绘制标准工作曲线

分别取0.00，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50 mL锌标准工作液，按实验方法配制并测绘标准曲线(见图4)，其线性方程A = 1.878 9C(μg/mL)+0.008，相关系数为r =0.999 8，线性范围为0 ～0.5 μg /mL，ε=1.2 ×105L/(mol·cm)。

图4 锌的标准曲线Fig.4 Standard curve of zinc

2.8 共存离子的影响

测定2 μg 锌，当吸光度的相对误差在±5%范围内时，共存离子的允许量(以μg 计)分别为:Na+(2 000)，K+(4 000)，Mg2+(50)，PO43－(1 000)，Na2C2O4(10)，C6H8O6(2 000)、Al3+(0.3)、Fe3+(0.4)。

2.9 样品分析

2.9.1 样品预处理方法 取10 片葡萄糖酸锌片，准确称量，用研钵研成粉末。准确称取1/10 粉末于瓷坩埚中，加几滴0.2 mol/L 盐酸润湿，置电炉上炭化30 min，然后置于550 ℃马弗炉中灰化5 h。取出冷却，用1 mL 的盐酸(1 + 1)溶解残渣，转移至250 mL的容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。

2.9.2 样品的处理 取0.5 mL 上述试液，按实验方法显色后，以试剂空白为参比，测定吸光度，从标准工作曲线求得锌的含量，并进行加标回收实验，结果见表1。

表1 葡萄糖酸锌中锌量的测定结果Table 1 Results for the determination of zinc in zinc glucose (n=5)

3 结论

通过对锌-5’-NSAF-柠檬酸-CTMAB 显色体系的研究，建立了光度法测定锌的新方法，并用于葡萄糖酸锌中锌含量的测定。方法快速、简便、精密度高，线性关系良好(r =0.999 8)，回收率在101% ～104%，具有较好的应用价值。

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