催化褪色光度法测定中草药白花蛇舌草中的微量锗

杨慧，丁良，张宝淋，袁丽云，董晓东（河北大学基础医学院，河北 保定 071000）

催化褪色光度法测定中草药白花蛇舌草中的微量锗

杨慧，丁良，张宝淋，袁丽云，董晓东
（河北大学基础医学院，河北 保定 071000）

目的 利用催化褪色光度法测定中草药白花蛇舌草中微量元素锗。方法 用超声波清洗仪提取中草药白花蛇舌草中微量元素锗，并用催化褪色光度法测定锗元素的含量。研究痕量锗在稀硫酸介质中催化加速溴酸钾、过氧化氢与中性红之间的反应，建立催化光度法测定痕量锗的方法。结果 本实验测得中草药白花蛇舌草中无机锗（Ⅳ）含量为0.024 8 μg/g。结论 该法灵敏度、精密度均能满足检测工作的需要。

催化褪色光度法；中草药；无机锗

本文引用：杨慧, 丁良, 张宝淋, 等.催化褪色光度法测定中草药白花蛇舌草中的微量锗[J].医学研究与教育, 2015, 32(1): 12-15.

天然有机锗是许多药用植物的成分之一，具有抗病毒、抗炎、抗癌[1]等药理作用。白花蛇舌草是常用中草药，锗含量较为丰富，其抗癌、增强免疫力等药用功效和锗的含量有关。目前，测定锗的方法有原子吸收光谱法[2]、极谱法[3]、苯基荧光酮法[4]、原子荧光光谱法[5]、发射光谱法[6]等。催化褪色光度法是以催化反应为基础来测定物质含量的分析方法，比一般光度法具有较高的灵敏度和更好的选择性，且操作简单、仪器设备便宜。与其它元素相比，锗的催化褪色光度法研究较少，本实验采用中性红作为指示剂，采用催化褪色光度法来测定白花蛇舌草中的锗，取得较好结果，配合恰当的样品前处理技术，可以用于中草药中痕量锗的测定。

1　实验部分

1.1实验仪器和材料

超声波清洗仪（北京金门通达公司），紫外可见分光光度计（上海悦丰公司）等。

试剂：Ge4+储备液，精密称量分析纯GeO2（上海奥金实业有限公司）0.144 5 g，加入10 mL 0.1 mol/L NaOH（北京泰博鸿化工有限公司）溶液，加热溶解，用水稀释至100 mL即可配成1 g/L Ge4+标准溶液。取2.5 mL Ge4+储备液于250 mL容量瓶中，用水稀释定容至刻度，即可配成0.01 g/L Ge4+工作液，使用时稀释至所需要的浓度即可。中性红：3×10-3mol/L（水溶液）。H2SO4：0.01 mol/L。KBrO3：0.01 mol/L。H2O2： 1∶1（V/V由30% H2O2与H2O配制）。所用试剂均为分析纯，分析水为去离子水。

白花蛇舌草购自北京同仁堂药店。

1.2实验内容

1.2.1研究方法

选用两支刻度一致的50 mL具塞比色管，分别加入0.5 mL 0.01 mol/L H2SO4、0.2 mL 3×10-3mol/L的中性红和0.40 mL 0.01 mol/L的 KBrO3，在其中一支比色管中加入1 μg Ge(Ⅳ)（起催化反应，溶液的吸光度为At），另一支比色管中不加Ge(Ⅳ)（非催化反应，溶液吸光度为A0），然后分别往两支比色管中加入0.50 mL H2O2，用去离子水稀释至25.00 mL，摇匀。放入100℃沸水浴中加热13 min后迅速取出，流水冷却3 min至室温。以H2O作参比，于536 nm波长处测定吸光度A0与At，计算log(A0/At)值。

1.2.2测定波长的选择

按研究方法分别配制溶液，在100 ℃沸水浴中加热13 min，流水冷却3 min，改变波长，分别测定不同波长下两种溶液的吸光度。结果表明，在波长536 nm处有最大吸收，故本实验的测定波长选定为536 nm。

1.2.3试剂用量对log(A0/At)值的影响

按研究方法，分别改变H2SO4、KBrO3、H2O2和中性红的用量进行试验，计算log(A0/At)值，结果见表1-4。测定结果表明，当H2SO4用量为0.50 mL、KBrO3用量为0.40 mL、H2O2用量为0.50 mL、中性红用量为0.20 mL时，log(A0/At)值较大且稳定。因此本研究选定试剂的最佳用量分别为H2SO40.50 mL，KBrO30.40 mL ，H2O20.50 mL，中性红0.20 mL。

表1　H2SO4用量对log(A0/At)值的影响

表2　KBrO3用量对log(A0/At)值的影响

表3　H2O2用量对log(A0/At)值的影响

表4　中性红用量对log(A0/At)值的影响

1.2.4反应温度的确定

按1.2.3的结果固定试剂用量，仅改变水浴温度进行测定，计算log(A0/At)值，结果如图1所示。实验结果表明，加热温度低于90℃时，吸光度值变化不大，在95℃到100℃时，催化反应急剧加快。由此说明，反应温度对催化反应速率影响很大。本实验选定加热温度为100℃。

图1　反应温度曲线

1.2.5反应时间的确定

按1.2.3和1.2.4的结果固定试剂用量和加热温度，仅改变加热时间进行试验。在8～13 min时，log（A0/At）与加热时间t呈线性关系。13 min后催化反应速率和非催化反应速率同时加快，导致log（A0/At）值下降。因此，选择加热时间为13 min。加热结束后，利用流水冷却终止反应。在冷水中冷却3 min后，褪色反应被终止，log（A0/At）值稳定。本实验选择冷却时间为3 min。

1.2.6标准曲线

在最佳试剂用量条件下，改变Ge（Ⅳ）用量进行试验，做工作曲线。当25 mL内含Ge（Ⅳ）的量在0.16～1.60μg时，Ge（Ⅳ）的含量与log（A0/At）呈线性关系。该工作曲线的回归方程为：y=0.193 3x+0.019 7，相关系数为0.993 3。线性范围为0.16～1.60 μg/25mL。

1.2.7方法精密度

取一支比色管为非催化反应，另取9支比色管，加入0.6 μg Ge(Ⅳ)做催化反应，结果见表5。经计算标准偏差为0.014 6，方法有较高的精密度。

表5　方法精密度的测定

1.2.8干扰离子及去除

实验表明，当相对误差控制在±5%以内时，Na+、K+、NH4+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Ba2+、Cd2+、Mn2+、Hg2+、Ag+、Pb2+、Cl-、SO42-、NO3-等不产生干扰；而Fe3+，Cu2+，Se（Ⅳ）对Ge(Ⅳ)的测定干扰较严重。因此，必须采取办法消除这些离子对测定的干扰。

试验采用萃取法去除干扰离子。在7.3～12.0 mol/L的HCl中，Ge(Ⅳ)以GeCl4形式被CCl4萃取，可使Ge(Ⅳ)同Fe3+，Cu2+，Se（Ⅳ）等离子分离，然后用水反萃取Ge(Ⅳ)。Ge(Ⅳ)的萃取回收率为98%，可用于样品测定。

2　样品测定

准确称取1 g白花蛇舌草粉末，用40% HNO3浸泡，超声提取30 min，水温控制在50℃。将提取液用漏斗过滤，得滤液20 mL，将滤液移入60 mL梨形分液漏斗中，加入8 mL浓HCl，加入10 mL CCl4，萃取2 min，弃去水相。用9 mol/L HCl洗涤有机相2～3次，弃去水相，用10 mL去离子水反萃取有机相2 min，弃去有机相，用NaOH溶液调pH值为4～5，并移入25 mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度后摇匀。取此溶液5 mL，加入一支比色管中作催化反应，另一支比色管不加上述溶液，作非催化反应，按实验方法分别测定其吸光度At与A0，计算log(A0/At)值，计算样品中无机锗含量。表6说明，本实验有较好的准确度。计算得中草药白花蛇舌草样品中无机锗含量为0.024 8 μg/g。

表6　样品测定结果

3　结论

试验采用超声波提取法提取中草药白花蛇舌草中微量元素锗，并用催化褪色光度法测定。中草药中痕量锗在稀硫酸介质中可以催化溴酸钾、过氧化氢与中性红之间的反应，据此建立了催化褪色光度法测定痕量锗的方法。实验测得中草药白花蛇舌草中无机锗（Ⅳ）含量为0.024 8 μg/g。该方法简单可行，设备简单，方法的灵敏度、精密度均能满足检测工作的需要。分析费用低，值得推广，尤其适用于实验室操作。

[1] 唐任寰, 胡少文. 锗元素与抗肿瘤药物[J]. 微量元素与健康研究, 1997, 14(2): 51.

[2] 张传珂, 王云, 贾瑞宝. 微波消解石墨炉原子吸收光谱法测定蒙山全蝎中的痕量锗[J]. 光谱实验室, 2011, 28(1): 47-51.

[3] 赵丹庆, 孙占才, 张力. 极谱法测定蒙药那如三味丸中锗的研究[J]. 广东微量元素科学, 2011, 18(2): 51-52.

[4] 季剑波. 微波消解-水杨基荧光酮光度法测定中草药中痕量锗[J]. 分析实验室, 2007, 26(10):97-99.

[5] 苏召飞, 杨新安, 张王兵, 等. 氢化物发生原子荧光法同时测定中草药中的锗和硒[J]. 安徽工业大学学报: 自然科学版, 2010, 27(3): 60-63.

[6] 熊昭春, 雷秀珍. 矿石中镓、锗光谱定量测定[J]. 分析实验室, 1984, 3(3): 27.

(责任编辑：刘俊华)

Catalytic discoloring spectrophotometry determination of trace element germanium in Chinese herbal medicine (herba hedyotis)

YANG Hui, DING Liang, ZHANG Baolin, YUAN Liyun, DONG Xiaodong
(College of Basic Medicial Science, Hebei University, Baoding 071000, China)

Objective To explore a catalytic spectrophotometic method for the quantitative determination of trace elements germanium in Chinese herbal medicine (herba hedyotis). Methods Extraction of trace element germanium in herba hedyotis was examined by using ultrasonic cleaning equipment, and the content was determined by catalytic discoloring spectrophotometry. The reaction was studied, trace germanium (IV) could accelerate potassium bromate and hydrogen peroxide oxidize neutral red in H2SO4medium, the established method could be used to determine catalytic spectrophotometric determination of trace germanium (IV). Results The results of this experiment indicated that inorganic germanium (IV) content in Chinese herbal medicine spreading herba hedyotis was 0.024 8 μg/g. Conclusion The sensitivity, the precision can meet the needs of the testing work well.

catalytic spectrophotometry; herbs; inorganic germanium

10.3969/j.issn.1674-490X.2015.01.003

R284.1

A

1674-490X(2015)01-0012-04

2014-11-11

保定市科学技术研究与发展指导计划项目（11ZF011）；河北大学自然科学研究计划项目（2008Q073）

杨慧（1975— ），女，河北定州人，讲师，硕士。主要从事中草药中有效成分及微量元素的提取及分析。E-mail: lhz000701@163.com