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分光光度法分析新技术研究

2021-01-08柴利萍

化工时刊 2021年3期
关键词:标准偏差光度法分光

柴利萍

(河南护理职业学院,河南 安阳 455000)

近些年来,分光光度法凭借其灵敏度较高、准确度高、操作简便、应用范围广等特点已成为食品、药品等领域分析的重要常规手段之一。随着各种新型显色剂的出现和发展,特别是各种联用技术的应用,使得分光光度分析技术又有了新的进展。

1 双波长分光光度法

以单波长分光光度法为基础,随着新试剂、新技术的发现和使用,逐步发展出各种新的分光光度法技术,能更好的解决测定中遇到的如试样浑浊、多组分测定困难等各种问题。双波长分光光度法是在单位时间内用两条不同波长的单色光以一定频率交替照射同一吸收池的溶液,然后经过检测器和电子控制系统,计算出这两个波长下吸光度的差值ΔA与被测物质的浓度的正比关系。与单波长分光光度法要求试样透明、无浑浊相比,双波长分光光度法具有灵敏度高、准确度和精密度好、多组分同时测定、能进行高浓度溶液和浑浊溶液样品的分析等优点。

如王芳等[1]发现,在pH=3.0~6.5的Tris-HCl缓冲溶液中,呋塞米与维多利亚蓝B(VB)反应生成具有明显正、负吸收峰的离子缔合物,其最大正吸收波长位于625 nm,最大负吸收波长位于655 nm,采用双波长叠加法测定,表观系数ε为2.46×104 L /(mol·cm),检出限为0.045 mg/L,呋塞米在0.27~5.0 mg/L的浓度范围内符合比尔定律,其回归方程为A=0.007 97+0.072 05c (c∶mg/L)。方法用于市售呋塞米药物、人体血液及尿液中呋塞米含量的测定,回收率为97.9%~104%,相对标准偏差为1.8%~2.5%。方法简便易行,有较高的准确度和精密度,线性范围较宽,选择性较好。

辜忠春等[2]提出以超声波为辅助手段、乙醇为溶剂提取杨梅叶试样中的总黄酮,采用双波长分光光度法测定提取液的黄酮浓度。结果表明,应用AlCl3-NaAc溶液作显色体系,在测定波长415 nm,参比波长475 nm条件下,芦丁标准品在3.7~37.1 mg/L质量浓度范围内与ΔA呈良好的线性关系,芦丁标准品的标准曲线为ΔA=0.025 9c+0.002 5,检出限为0.1 mg/g,测定结果的相对标准偏差为2.46%,回收率在95.27%~101.35%之间。该方法操作简单、结果准确、精密度高、能消除复杂背景的干扰,适用于杨梅叶中黄酮总含量的测定。

王志强等[3]建立了一种测定拐枣提取油脂中齐墩果酸含量的三波长紫外分光光度法,可有效消除干扰物质的影响。结果显示,以齐墩果酸为对照品、香草醛乙酸溶液为显色剂,分别在500 nm、543 nm、580 nm 波长下进行测定,ΔA与标准品质量浓度符合朗伯-比尔定律,回归方程为ΔA=69.44c-0.528 2,方法回收率在95.5%~97.9%之间,RSD=1.1%。该方法简便、快速、稳定性好、重复性好、精密度高,适用于大批量样品测定及拐枣的品质鉴定。

2 导数分光光度法

继双波长分光光度法发展起来之后导数分光光度法是又一较精尖的分析技术,它是利用吸光度对波长的导数曲线来进行试样分析的。自引入导数技术,大大扩展了分光光度法的应用范围。和传统的分光光度法相比,导数分光光度法灵敏度高、分辨率高、抗干扰能力强,可使波长接近的重叠吸收谱带分开。在无机分析中,导数分光光度法特别适合于同时测定化学性质相似的元素;在有机分析中,能有效的检测某些具有微小光谱差异的同系物或异构体。

例如,苏江涛等[4]建立了用紫外导数分光光度法测定复方替米沙坦氨氯地平片含量的新方法。方法采用紫外导数分光光度法,替米沙坦测定波长为236 nm,氨氯地平测定波长为390 nm。替米沙坦浓度在(4~20)×10-2mg/mL范围内与一阶导数值有良好的线性关系,其标准曲线方程为Y=0.004 3X-0.000 5,平均回收率为100.29%,RSD为0.51%(n=9);氨氯地平浓度在(10~90)×10-3mg/mL范围内与一阶导数值有良好的线性关系,其标准曲线方程为Y=0.000 3X+0.000 2,平均回收率为99.84%,RSD为0.62%(n=9)。该方法简便易行、测定快速、有较好的准确度和精密度,样品检测结果与HPLC法基本一致,是一种较好的测定复方替米沙坦氨氯地平片含量的分析方法。

冯玉[5]研究了镨-依诺沙星体系的普通吸收光谱和二阶导数光谱。结果表明,在pH=9.61~10.4范围内,两者能形成稳定的配合物,该配合物的光吸收强度比PrCl3的光吸收强度增大了64倍,其二阶导数光谱比普通吸收光谱强度增大了5.07倍。在1.2×10-5~2.4×10-4mol/L的浓度范围内Pr与体系的导数吸光度呈良好线性关系,其回归方程是Y=840.12X-0.000 439,相对标准偏差为1.32%(n=7),结果满意。

杜红霞等[6]建立了应用紫外二阶导数分光光度法测定香油含量的新方法。该法根据香油和其他植物油在299.3 nm处吸收不同,采用紫外二阶导数分光光度法测定,结果显示在浓度范围为2~25 μg/mL时,符合朗伯-比尔定律,其线性方程为Y=250X-0.062 5,加标回收率为95.3%~99.4%,相对标准偏差为0.77%。因此紫外二阶导数分光光度法可用来直接测定香油的含量,简单、快捷、精密度好、准确度高,可进行批量检测。

3 动力学分光光度法

以显色反应的动力学特性为基础建立起来的动力学分光光度法,是一种新型光度分析法,主要包括催化动力学、酶促动力学、胶束介质动力学、速差动力学等光度法。

例如,Ibrahim A.Darwish等[7]利用诺氟沙星能和乙醛发生取代反应,生成物可以和2,3,4,5-四氯-1,4-对苯醌发生反应生成有色物质,在625 nm波长处有最大吸收的特点,建立了测定药物制剂中诺氟沙星的动力学分光光度法,且排除了共存物质的干扰。

邵鑫等[8]利用Co(II)对过氧化氢氧化偶氮胂Ⅰ和结晶紫起褪色作用,在硝酸介质中研究测定钴离子的最佳实验条件,建立了双波长双指示剂的动力学分光光度法测量痕量钴的新方法。在最大吸收峰波长530 nm和590 nm处,钴离子在(0.25~4.0)×10-7g/25 mL浓度范围内与ΔA符合朗伯-比尔定律,回归方程为ΔA=0.093 73+0.412 6c,检出限为1.0×10-8g/25 mL。本方法灵敏度高,体系稳定,具有较好的选择性。

李艳霞等[9]发现在H2SO4介质中,痕量维生素C的存在对Fe(Ⅲ)阻抑KBrO3氧化甲基橙褪色反应有很强的抑制作用,并据此建立了阻抑动力学分光光度法测定痕量维生素C的新方法。此方法在浓度范围0.06~0.65 μg/mL内,痕量维生素C对Fe(Ⅲ)-KBrO3-甲基橙体系反应的抑制率与维生素C的浓度符合朗伯-比尔定律,其线性方程为I=1.26+151.28c,检出限为0.008 6 μg /mL,对西红柿和橘子两种蔬果进行测定,回收率在96.7%~102.0%之间,相对标准偏差在2.5%~3.2%,且与测定维生素C的标准方法碘量法的测定结果无明显差异。因此该法测定结果准确度好、精密度高,可以用于实际样品中维生素C的测定。

4 薄层色谱分光光度法

薄层色谱分光光度法是以薄层色谱作为辅助分离纯化手段的分光光度法,已经在药物,食品,及化妆品中得到应用。

例如,张寅等[10]实验了以氯仿∶甲醇=9∶1的混合溶液为展开剂,用薄层色谱-分光光度法测定樟芝菌粉中总三萜含量的方法。该方法在20~120 μg范围内吸光度与齐墩果酸的微克数呈良好线性关系,回归方程为Y=0.003 6X-0.024 2,回收率为99.70%,相对标准偏差为2.78%。该方法可以去除脂肪、色素等对测定的干扰,且操作简单、灵敏度高,可用于樟芝原料及相关产品的质量分析。

刘海霞等[11]对苹果籽油中的甾醇用薄层色谱法分离纯化,再用磷硫铁分光光度分析法对纯化后的甾醇进行定量分析。结果表明,在最大吸收波长680 nm处,吸光度与豆甾醇质量浓度的线性回归方程为Y=0.276X+0.006 8,相对标准偏差为1.409%。该方法测定苹果籽油中的甾醇类化合物总量操作简便、精密度高、稳定性好。

5 流动注射分光光度法

流动注射分光光度法是为分析某些成分复杂、干扰大的样品而把流动注射技术和分光光度法联合应用,逐步形成的高效分析方法,具有分析速度快、效率高、检测限低、准确度和精密度较高、操作简单、自动化程度高、应用范围广等特点。现已在环境监测、食品分析、医药、临床、农业、地质等多个领域的应用中占有举足轻重的地位。

例如,Muberra Andac等[12]依据对硝基苯并恶唑基磺酸钠可以和Hg(Ⅱ)发生反应生成络合物,其在430 nm处相较于NBS吸光度显著降低的原理,建立了快速分析药物中Hg(Ⅱ)含量的流动注射分光光度法。

郭楠[13]提出利用在酸性样品中,六价铬与二苯卡巴肼形成紫红色络合物,在550 nm处产生最大吸收峰,用流动注射分光光度法监测辽宁大凌河水中的六价铬含量。结果表明,该方法在0.02~0.50 mg/L范围内呈较好的线性关系,回收率为98.8%~100.9%之间,检出限为0.002 2 mg/L,在0.05 mg/L和0.50 mg/L的相对标准偏差为0.8%和0.5%,测定速度30样/h。因此,该方法操作简单、准确度高、干扰因素少、分析效率高。

龙泽荣等[14]利用醛类物质和间苯三酚在酸催化作用下生成红色单甲川类衍生物的原理,建立了一种流动注射分光光度法检测植物油中醛类化合物的方法。结果表明,醛类化合物在浓度范围在0.000 6~0.03 mol/L内呈良好线性关系,回归方程为Y=3.19×108X+1.12×105,回收率在90%以上,相对标准偏差为0.41%~2.1%。该方法测定快速、结果准确、操作简单,可用于试剂食用油样品中醛类化合物的检测,具有推广意义。

综上,新试剂、新方法的发现和使用使得分光光度法在食品、药品分析中的可靠性可媲美色谱法,但其简单的操作步骤、低廉的设备价格和易普及的特点却是色谱法无法比拟的,从而使得分光光度法的应用更加广泛。

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