分光光度法测定稻米及副产品中矿物元素锗

刁全平 侯冬岩 回瑞华 李铁纯

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院 辽宁 鞍山 114007)

0 前言

我国是世界稻谷生产和消费大国，稻米不仅提供人体所需的热量，而且含有极其丰富的功能性成分如矿物元素、维生素、膳食纤维、黄酮类化合物等[1-6]。稻秆、稻叶、稻壳、米糠中含有粗蛋白、粗脂肪、多缩糖、纤维素及矿物元素等成分[7-8]，它们是稻米加工中的副产品或废弃物。为了充分利用生物资源，变废为宝，本文对稻米及加工副产品中矿物元素锗进行分析研究。锗无毒性，具有诱发自身干扰素、增加NK细胞活性、活化巨噬细胞、促进抗体产生及抗肿瘤、抗衰老的作用。锗可以清除机体中的废物，促进生理功能正常化。对高血压病人有明显的降压作用，且不会使血压低于正常值；可促进人体各种生理或生化功能恢复正常，可以治疗肿瘤和促进产生抗癌因子；提高人体免疫机能，防治多种疾病，对肝炎、肝硬化和老年骨质疏松症及各种疑难疾病均有令人满意的神奇效果。关于稻米及副产品中矿物元素锗的研究未见报道。本研究拟对充分开发利用稻米特别是其副产品提供科学依据。

1 实验部分

1.1 主要仪器

UV-036 紫外吸收分光光度计(美国Varian公司)；ZD-B acidity meter(上海天达仪器有限公司)。

1.2 试剂及标准溶液

锗标准储备溶液：准确称取锗粉100.0 mg置于烧杯中，分别加入5 mL NH4OH(25%)，4 mL H2O2(30%)，加热搅拌使之溶解并蒸发近干，再加入4 mL H2O2(30%)，搅拌加热蒸发除去水。得到白色GeO2，加入7 mL NaOH(1 mol/L)，最后加热溶解酸化，定容至100 mL，摇匀。将上述锗标准储备溶液稀释100倍备用。

明胶溶液(20 g/L)；十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)溶液(2 g/L)；苯芴酮溶液(0.4 g/L)；缓冲溶液：pH值为4.5的HAc-NaAc缓冲溶液。

1.3 样品

稻米、稻秆、稻叶、稻壳、米糠均采自辽宁盘锦。

1.4 实验方法

1.4.1λmax的确定

取2.5 mL锗标准储备溶液，分别加入2 mL明胶溶液，10 mL CTMAB溶液，5 mL苯芴酮溶液，20 mL缓冲溶液，定容于50 mL容量瓶中，在400～800 nm波长内测定其吸光度。重复测定3次，吸收曲线示于图1，由图1可知λmax为510 nm。

图1 锗的吸收曲线Figure 1 Absorption spectra of Ge.

1.4.2 标准曲线的绘制

在容量瓶中依次按表1加入试剂，边加边震荡使其混合均匀，最后用水定容于50 mL容量瓶中，20 min后在120 min内于λmax=510 nm处测定吸光度，表1为不同浓度锗对应的的吸光度值。

表1 不同浓度锗的吸光度 Table 1 Absorption values for different Ge concentrations.

根据表1以锗浓度C为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线，得其回归方程为：A=0.012 36C+0.030 39，相关系数r=0.999 6，锗的浓度在0～7.2 μg/mL范围内可进行定量分析。

1.4.3 样品测定

将干燥的稻米、稻秆、稻壳、稻叶、米糠粉碎过0.425 mm筛。取粉碎过的样品各100 mg分别加入3 mL浓硫酸，加热生成Ge(SO4)2，再加入12 mL H2O2，加热使Ge(SO4)2转化为GeO2，加入NaOH以溶解GeO2，再调至弱酸性，溶液应为黄色透明液体，定容至50 mL[9-11]，测定结果如表2。

表2 样品的测定 Table 2 Determination of samples /(μg·g-1)

2 结果与讨论

2.1 精密度实验

移取一定浓度的锗标准溶液，按实验方法，测定溶液的吸光度A，求得相对标准偏差，结果列于表3中。

表3 精密度测定

Table 3 Determination of precision(n=7) /(μg·mL-1)

2.2 加标回收实验

为检验方法的准确度，对样品进行加标回收实验。向样品中加入三个不同质量浓度的标准溶液，计算测定样品的加标回收率，见表4。

表4 准确度测定

Table 4 Determination of accuracy/(μg·mL-1)

2.3 方法稳定性

用锗标准溶液进行稳定性实验，结果表明，溶液放置120 min，其吸光度值基本不变。

3 结论

采用分光光度法对稻米及副产品中矿物元素锗进行测定，方法加标回收率为98.5%～106.5%，相对标准偏差为1.57%，方法的精密度和准确度较好。

从所分析样品的结果可知，稻米中锗含量为0.738 2 μg/g、 米糠中锗含量为3.971 3 μg/g、 稻秆中锗含量为7.597 9 μg/g、稻壳中锗含量为13.644 0 μg/g、稻叶中锗含量为14.906 1 μg/g，稻叶中锗含量最高，稻秆和稻壳中锗含量也较高。稻叶、稻秆和稻壳均为稻米加工中副产品，是价格低廉的生物锗源，本研究将对开发及综合利用稻米加工中副产品提供科学依据。

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