陈新，柳闽生，鲜华

(南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，江苏南京，211171)

氢化物发生原子荧光光谱法测定紫甘薯中的有机硒和无机硒

陈新，柳闽生，鲜华

(南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，江苏南京，211171)

建立了氢化物发生原子荧光法测定紫甘薯中硒的分析方法，研究了仪器的工作条件、试剂以及干扰元素对硒原子荧光强度的影响，比较了紫甘薯中无机硒和有机硒的分离提取方法。结果表明:该方法硒的检出限为0.019 ng/mL，相对标准偏差为1.34%，线性范围为0～100 ng/mL，回收率为105.2%～107.1%。紫甘薯中有机硒含量为(36.80±0.51)ng/g，占总硒的56%以上。

氢化物发生-原子荧光光谱法，紫甘薯，有机硒，无机硒

紫甘薯，简称紫薯，又称黑薯，其肉紫色至深紫色，由于其含有大量的花青素、多酚、VC等抗氧化物质而受到人们的青睐，实验证明经常食用紫甘薯可以为体内提供清除自由基的活性物质，减少慢性病的发病率以及缓解衰老。国内外对紫甘薯的研究焦点集中在其花青素的研究上[1-3］，对其中微量营养元素鲜见报道。硒是人体必需的微量营养元素，也具有增强免疫力、抗衰老和预防多种疾病的作用[4］，缺硒会导致很多疾病如克山病、大骨节病、肿瘤和冠心病的发生。因此，研究富硒紫甘薯的营养保健作用和防病治病功能将为其开辟广阔的市场前景。目前，用于防治疾病和作为饲料添加剂的主要是无机硒，有机硒与之相比，具有较高的生物活性(比无机硒约高100倍)和较低的毒性[5］，所以，测定紫甘薯中有机硒的含量具有重要的应用价值。

测定硒的方法主要有原子吸收光谱法[6］、原子荧光光谱法[7］，电感耦合等离子体发射光谱法[8］以及分光光度法[9］。其中，氢化物发生-原子荧光光谱法(HG-AFS)具有灵敏度高、干扰少、线性范围宽的特点。本文研究比较2种分离提取体系结合HGAFS测定紫甘薯中的总硒、无机硒和有机硒的含量。

1 实验部分

1.1 材料和仪器

AFS-3100原子荧光分光光度计(北京科创海光仪器有限公司)，恒温加热板(金坛市荣华仪器制造有限公司)，DHG-9140电热恒温鼓风干燥箱(上海精密实验设备有限公司)，FW80高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)，KQ-160TDB型高频数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。

表1 原子荧光光度计工作条件

1.2 主要试剂及样品

双氧水(体积分数30%，国药集团化学试剂有限公司);硝酸(GR，国药集团化学试剂有限公司);盐酸(GR，国药集团化学试剂有限公司);硒标准溶液(100 mg/L，国家环境保护总局标准样品研究所)，硼氢化钾(AR，国药集团化学试剂有限公司)。

所用器具均在10%硝酸中浸泡24 h后用去离子水及超纯水洗净。

1.3 实验方法

1.3.1 样品的前处理

取新鲜紫甘薯(市场销售)，用去离子水洗净后，切片，在烘箱内烘干(40°C)，粉碎后备用。

1.3.2 总硒的测定

准确称取紫甘薯样品1 g置于50 mL聚四氟消解罐中，加入4 mL硝酸，2 mL双氧水，少量超纯水，旋紧密封后预消解过夜，后置于烘箱内120°C消解2 h。冷却取出转移至烧杯中，然后加入2 mL浓盐酸，煮沸5 min，使Se(Ⅵ)还原为Se(Ⅳ)，冷却后用少量去离子水洗入25 mL容量瓶中，加入5 mL 50 mg/mL的铁氰化钾，再用30%盐酸定容至25 mL，平行3份和一份空白，在优化的条件下用HG-AFS测定样品中硒的含量。

1.3.3 有机硒与无机硒的提取

方法1[10］:准确称取1 g紫甘薯样品于烧杯中，加入60 mL二次水搅匀，用质量分数5%NaOH溶液调节pH值至6.0～7.5。将样品转入100 mL分液漏斗，加入20 mL甲苯，萃取2 min，取其有机相，同样萃取2次，合并至100 mL烧杯中，沸水浴挥干甲苯后按1.3.2进行消解，水相部分也按相同步骤进行消解和测定。

方法2[11］:取样品粉末1 g于塑料离心管中，加入20 mL超纯水并混合均匀，于沸水浴中加热30 min，再经超声波提取20 min。冷却后，离心(4000 r/min)10min，取上清液，残渣再重复提取一次。合并用上清液并水浴蒸去大部分水，按1.3.2步骤消解，所得消解液用以测定的硒即为无机硒含量。残渣也按1.3.2步骤消解，并测定其中硒含量。

2 结果与讨论

2.1 盐酸和硼氢化钾浓度对荧光强度的影响

硼氢化钾作为还原剂和氢气来源，其浓度的大小直接影响氢化物生成的速率和氩氢焰的质量。硼氢化钾浓度对测定结果的影响见图1。由图1可知，在硼氢化钾质量分数达到2%之后，信号趋于最佳，随后，硼氢化钾产生的氢气对样品产生了稀释作用，导致信号降低。

对不同浓度的盐酸对荧光强度的影响进行了研究，结果表明，当盐酸浓度在5%左右时，荧光信号较强(见图1)，因此，采用5%的盐酸作为载流液。

Fig.1 Effect of different concentration of HCl and KBH4 on the fluorescence signal

2.2 干扰实验

据文献[12］报道，加入一定量的铁氰化钾作掩蔽剂可以消除许多过渡金属元素对测硒的干扰，并能较好的生成硒化氢。试验结果表明，当样液中铁氰化钾的浓度在10 mg/mL时，就可以较好地消除铜对硒的测定干扰，且铁氰化钾对硒的荧光信号无影响。

2.3 方法的线性范围、检出限和精密度

按实验确定的仪器最佳工作条件进行测定，并绘制标准曲线，硒(Ⅳ)在0～100 ng/mL呈良好的线性，线性回归方程为:If=70.295C-8.6775，相关系数r为0.9998;连续11次测定标准空白溶液，根据3σ法，得到本法的检出限为0.019ng/mL;相对标准偏差(RSD)为1.34%(2ng/mL，n=11)。

2.4 样品结果分析

从表2可以看出2种提取方法对总硒的测定结果影响不是很大，其总硒回收率在97%以上，但是有机硒和无机硒的分配比列发生改变。主要是因为紫甘薯中的部分有机硒小分子能够溶于水[13］，因此用水为提取液进行萃取时，部分有机硒小分子会进入提取液，从而扩大无机硒的比例。所以，宜选用甲苯等有机溶剂，对有机硒进行萃取和测定。

表2 紫甘薯(干品)中有机硒和无机硒含量

3 结论

在优化的仪器条件下，采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定紫甘薯样品中硒的总量及硒的无机和有机形态含量。实验考察了载流中硼氢化钾浓度和盐酸浓度对测定的影响，加入少量的铁氰化钾可消除样品中铜的干扰。实验结果表明紫甘薯中有机硒的形态比重较大。

[1]Pool-Zobel B L，Bub A，Schroder N，et al.Anthocyanins are potent antioxidants in model systems but do not reduce endogenous oxidative DNA damage in human colon cells[J］.European Journal of Nutrition，1999，38(5):227-234.

[2]Yoshimoto M，Okuno S，Yamaguchi M，et al，Antimutagenicity of deacylated anthocyanins in purple-fleshed sweet potato[J］.Bioscience，Biotechnology，and Biochemistry，2001，65(7):1652-1655.

[3]Jaromír Lachman，Karel Hamouz，Miloslavšulc，et.al.Cultivar differences of total anthocyanins and anthocyanidins in red and purple-fleshed potatoes and their relation to antioxidant activity[J］.Food Chemistry，2009，114(3):836-843.

[4]Arnault I，Auger J.Seleno-compounds in garlic and onion[J］.Journal of Chromatography A，2006，1112(1/2):23-30.

[5]Schrauzer G N，White D A.Elemental selenium in organic selenium compounds:their chemistry and biology[J］.Bioinorg Chem，1983，8(3):303-305.

[6]Chatterjee Amit，Shibata Y，Tanaka A，et al.Determination of selenoethionine by flow injection-hydride generationatomicabsorption spectrometry/high-performance liquid chromatography-hydride generation-high power nitrogen microwave-induced plasma mass spectrometry[J］.Analytica Chimica Acta，2001，436(2):253-263.

[7]Gómez-Ariza J L，Bernal-Daza V.Comparative study of the instrumental couplings of high performance liquid chromatography with microwave-assisted digestion hydride generation atomic fluorescence spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry for chiral speciation of selenomethionine in breast and formula milk[J］.Analytica Chimica Acta[J］，2004，520(1/2):229-235.

[8]谢华林.微波消解电感耦合等离子体发射光谱法同时测定水产品中铅镉铬汞砷硒有害元素的研究[J］.食品科学，2002，23(2):108-110.

[9]贺萍，许卉，李静.双硫腙-四氯化碳萃取分光光度法测定海产品中痕量硒[J］.分析化学，2000，28(11):1445.

[10］崔海容，陈建华，谷家越，等.顺序注射HG-AFS法测定富硒农产品中无机硒和有机硒[J］.分析科学学报，2005，21(5):545-548.

[11]李四生，董晓根，李家涛，等.甲苯萃取-微波消解-原子荧光光谱法测定富硒保健品中有机硒和总硒[J］.中国卫生检验杂志，2008，18(1):87-89.

[12]徐宝玲.氢化物-原子荧光法测定硒时元素干扰与消除[J］.分析化学，1985，13(1):29-33.

[13]贺与平，李维香，何素芳，等.氢化物发生原子荧光光谱法测定螺旋藻中无机硒和有机硒[J］.光谱实验室，2009，26(6):1404-1408.

ABSTRACTA method for the determination of organic and inorganic selenium in purple sweet potato by hydride generation-atomic fluorescence spectrometry(HG-AFS)had been presented.The effects of the instrumental parameters，chemical parameters and interferential elements on atomic fluorescence signal of selenium were investigated.The contents and ratio of organic and inorganic selenium in different extraction methods were compared.The detection limit for selenium was 0.019 ng/ml under the optimum conditions.The linear range was 0～100 ng/ml.The relative standard derivation was 1.34%.The recoveries were 105.2%～107.1%.The organic selenium content was(36.80±0.51)ng/g in purple sweet potato，which is above 56%of the total selenium.

Key wordsHG-AFS，purple sweet potato，organic selenium，inorganic selenium

Determination of Organic and Inorganic Selenium in Purple Sweet Potato by Hydride Generation-atomic Fluorescence Spectrometry

Chen Xin，Liu Min-sheng，Xian Hua
(School of Biochemical＆Environmental Engineering，Nanjing Xiaozhuang College，Nanjing 211171，China)

硕士，讲师(柳闽生为通讯作者)。

2010-02-09，改回日期:2010-05-13