氢化物发生-原子荧光光谱法测定血清中硒含量研究

陈晓霞，赵　叶

（河北科技大学 河北省分析测试研究中心，河北 石家庄 050018）

氢化物发生-原子荧光光谱法测定血清中硒含量研究

陈晓霞，赵叶

（河北科技大学 河北省分析测试研究中心，河北 石家庄 050018）

采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定血清中的硒含量。通过实验确定介质酸浓盐酸溶液的最适宜体积分数为10%，还原剂硼氢化钾溶液的最适宜质量分数为1.5%。采用干法消解、湿法消解、微波消解对样品进行前处理，研究不同的消解方法对硒含量测定的影响，实验结果表明：微波消解法优于其他两种方法，具有污染小、时间短、准确度高的优点。该方法的检出限为0.004μg/L，标准偏差为2.88%，加标回收率在94.5%～102.5%之间。微波消解-原子荧光光谱法可以快速测定大批量血清样品，缩短工时、提高效率，适用于临床检测。

硒；微波消解；氢化物发生-原子荧光光谱法；血清

0　引　言

硒是人体中必需微量元素，血清中的硒含量常作为衡量人体硒营养状态的指标［1］。人体自身无法合成硒，须从外界摄取［2］。硒与人体健康密切相关，具体表现为：人体内的硒以硒蛋白的形式发挥生物学作用，其中与甲状腺关系较为密切的硒蛋白有硫氧还蛋白还原酶、谷胱甘肽过氧化物酶及碘甲腺原氨酸脱碘酶，它们在甲状腺抗氧化系统、免疫系统以及甲状腺激素的合成、活化及代谢过程中发挥重要作用［3-6］。硒元素还可以破坏沉积在动脉血管壁上的胆固醇，防治心脑血管病。因此，测定血清中的硒含量对人体健康有重要意义。

硒含量的测定方法较多，如电化学法、原子吸收法、分光光度法、电感耦合等离子发射光谱法、液相色谱法、气相色谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法等［7-12］。其中，分光光度法设备简单，但灵敏度较低；气相色谱法灵敏度高，但精密度差；电感耦合等离子发射光谱法由于硒的光谱干扰和硒在等离子体中的电离程度低，限制了其灵敏度；氢化物发生-原子荧光光谱法具有谱线简单、灵敏度高、检测限低、适用范围广等优点，被广泛采用。

血清的样品较粘稠，含蛋白质大分子化合物，样品的处理过程会对测试造成很大影响，约有60%的实验误差来自样品前处理［13］。样品的前处理过程需确保不带入污染物，做到高效率、高速度，目前常用的方法有干法消解、湿法消解、微波消解。

医院测定血清中硒含量大多采用石墨炉原子吸收法［14-15］，由于血清样品较复杂，为了消除干扰还要加入基体改进剂，造成测定周期长、操作较繁琐。为了对这一情况进行改进，本研究采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定血清中的硒含量，研究不同的消解方法对测定的影响。

1　实验部分

1.1实验仪器

AFS-830a原子荧光光谱仪（北京吉天仪器有限公司）；Mars型号微波消解仪（美国CEM公司）；明澈-24超纯水机（美国密理博公司）；电热板，箱式电阻炉（天津市泰斯特仪器有限公司）；移液器（Eppendorf）。

1.2实验试剂

人血清样品（河北中医院提供）；硒标准溶液（北京纳克分析仪器有限公司）；盐酸、硝酸，GR（北京化工厂）；氢氧化钾、硼氢化钾，GR（天津市科密欧化学试剂有限公司）；人发成分分析标准物质GBW 09101B（中国科学院上海原子核研究所），硒含量为（0.59±0.04）mg/kg。

1.3仪器工作条件

仪器工作条件见表1。

1.4样品前处理过程

干法消解：用移液器准确量取样品0.5 mL至电热板上低温加热进行灰化，然后转移至马弗炉中继续加热，在600℃下保持5h，冷却后加入1mL浓盐酸溶解，并以水定容至10mL，待测。

表1　仪器测量条件

表2　微波消解程序1）

湿法消解：用移液器准确量取样品0.5 mL，加7 mL硝酸，1mL高氯酸，浸泡过夜，在电热板上加热消解（温度为200℃）至酸近干，冷却后加入1mL浓盐酸溶解，并以水定容至10mL，待测。

微波消解：用移液器准确量取样品0.5mL，加入5mL硝酸进行微波消解，优化后的微波消解程序见表2。消解完后用电热板赶酸，再加入1 mL浓盐酸溶解，并以水定容至10mL，待测。

图1　浓盐酸体积分数对硒的荧光值的影响

2　结果与讨论

2.1最佳介质酸的选择

样品中的硒存在不同的价态，Se（VI）完全不与硼氢化钾反应，故测总Se时应该在消解好的样品中加入盐酸将硒（VI）还原成硒（IV）进行测定。酸度的增大，加大了被还原金属的溶解，减少干扰；但是，酸度过大也会影响硼氢化钾还原反应的电位。为此考察了不同的浓盐酸体积分数对硒含量测试的影响，采用相同的硒标准溶液（10 μg/L），结果见图1。

图2　硼氢化钾质量分数对硒荧光值的影响

由图可以看出，在0%～10%范围内，荧光强度升高迅速；在10%～30%范围内，荧光强度升高较缓慢。由此确定浓盐酸体积分数为10%，硒的荧光强度较高，并且浓盐酸的用量也较适中。

2.2硼氢化钾质量分数的选择

在检测的过程中要加入硼氢化钾溶液作为还原剂，硼氢化钾可以将4价硒还原成易解离的硒化氢。硼氢化钾浓度过低，不能完全将硒还原；浓度过高，会影响载流液的浓度，也会造成硒的损失。

考察不同浓度的硼氢化钾对硒含量（硒的标准溶液为10μg/L）测试的影响，结果如图2所示。

由图可以看出，随着硼氢化钾质量分数的增加，仪器的荧光强度上升趋势迅速，当硼氢化钾质量分数达到1.5%时，荧光值上升较缓慢，质量分数达2.5%时，荧光值反而有所下降。这说明硼氢化钾质量分数过高，影响了载流液盐酸的浓度。所以，确定硼氢化钾的质量分数为1.5%。

2.3工作曲线、方法的检出限

配置不同质量浓度的硒溶液（0.00，1.00，2.00，4.00，8.00，10.00 μg/L），在最佳仪器条件下进行测试，所得工作曲线如图3所示。

方法的检出限：分析测试方法的检出限一般为空白样测试值标准偏差的3倍。通过实验，连续测定了11次空白样品，求得标准偏差，从而算出方法的检出限为0.004μg/L。

2.4不同消解方法对测定的影响

样品的前处理会给测试带来很大的影响，针对干法消解、湿法消解和微波消解3种方法，本文对硒含量测试的影响进行了6组实验比对，具体结果如表3所示。

表3　不同消解方法对硒含量影响测定　mg/L

图3　硒标准溶液的工作曲线

表4　测量重复性

表5　回收率测定

由表可知，干法消解时间长、含量低、有损失、回收率较低。湿法消解和微波消解法回收率都较高，但是湿法消解消耗酸量过高，而且消解时间较长，容易对空气造成污染，易引入污染物。通过比较确定，微波消解法为最佳样品前处理方法。

表6　人发成分分析标准物质测定结果

2.5重复性

对同一血清样品微波消解后进行6次重复测定，以此检验该方法的精密度，具体结果见表4。

由数据可知，微波消解-原子荧光光谱法的标准偏差为2.88%，证明该方法精密度良好，有较好的重现性。

2.6回收率

在同一血清样品中加入3种不同质量浓度的硒标准溶液，测定其回收率，结果见表5。

由表可知，在同一血清中加入了低、中、高3个不同质量浓度的硒标准溶液，经过计算，微波消解-原子荧光光谱法的回收率在94.5%～102.5%之间。

2.7硒测定的准确度

用该方法对人发成分分析标准物质进行3次重复测定，结果见表6。可以看出，测定结果在标准值的范围内。

3　结束语

本文采用微波消解-原子荧光光谱法测定血清中的硒含量，缩短了工作时间，方法的检出限为0.004 μg/L，标准偏差为2.88%，回收率在94.5% ～102.5%之间，并且用标准物质对方法进行了验证。与目前医院中测量血清中硒含量的方法相比，微波消解-原子荧光光谱法耗时短、消耗试剂少、易操作、准确度高，在实际工作中有较大应用价值。

［2］VINCETI M，GRILL P，MALAGOLI C，et al.Selenium speciation in human serum and its implications for epidemiologic research：a cross-sectional study［J］.Journal of Trace Elements in Medicine and Biology，2015（31）：1-10.

［3］王喆.氢化物发生-原子荧光法测定食品中的微量硒［J］.南京工业大学，2002，22（2）：31-34.

［4］赖海涛，白月.采用次甲基兰催化动力学光度法测定食品中的痕量硒［J］.食品与发酵工业，2006，32（2）：31-34.

［5］MISTRY HD，BROVGHTON PF，REDMAN C W，et al.Selenium in reproductive health［J］.American Journal of Obstetrics，2012，206（1）：21-30.

［6］胡良，董泽琴，黄笑寒，等.阴离子交换色谱-电感耦合等离子体质谱法测定长期汞暴露人群硒干预后血清中的小分子硒形态［J］.分析化学，2011，39（4）：466-470.

［7］樊正，操思凡.氢化物发生-原子荧光法在卫生检验中的应用［J］.中国卫生检验杂志，2012，22（9）：2258-2261.

［8］方奕文，贾丽，余林，等.ICP-AES法测定人血清中的硒［J］.光谱学与光谱分析，2003，23（1）：73-74.

［9］马勤，陆嘉星，张贵荣.原子吸收光谱的样品前处理方法进展［J］.化学世界，2007（7）：431-436.

［10］韩丽，陈兆慧.玫瑰花矿质元素测定中3种不同消解方法的比较［J］.光谱实验室，2012，29（5）：2881-2884.

［11］张妮娅，郑强，赵建明.氢化物发生原子荧光光谱法测定饲料中硒含量的研究［J］.中国粮油学报，2008，23（4）：205-209.

［12］陈晓霞，赵叶，杨晓华.微波消解―原子荧光光谱法测定粮食中硒元素的方法研究［J］.粮食与饲料工业，2016（1）：68-71.

［13］邓秀霞.绿色分析化学前处理技术［J］.广东化工，2004（8）：1-4.

［14］俞莎，汤鋆，于村，等.石墨炉原子吸收法直接测定血清中硒的方法研究［J］.中国卫生检验杂志，2007，11（17）：2001-2002.

［15］冯尚彩，韩长秀.塞曼石墨炉原子吸收法直接测定血清中的硒［J］.分析试验室，2002，21（42）：52-53.

（编辑：莫婕）

［1］王金鹏，潘德军，牟焕梅，等.检验医学质量保证与临床应用［M］.济南：山东人民出版社，2011：141.

Determination of selenium in serum by HG-AFS

CHEN Xiaoxia，ZHAO Ye
（Hebei Research Center of Analytical&Testing，Hebei University of Scinece and Technology，Shijiazhuang 050018，China）

Hydride-generation atomic fluorescence spectrometry（HG-AFS）was used to detect selenium in serum.10%（ν/ν）HCl was the best solvent for acidic medium，and 1.5%（m/m）KBH4was the best solvent for the reducing agent.Three different pretreatment methods including dry ashing，electricity-plate digestion and microwave digestion were adopted for digesting the serum. The results showed that the microwave digestion was superior to others for its low pollution，short digestion times and high accuracy.The detection limit was 0.004 μg/L.The RSD was 2.88%.The recovery rate of Se was between 94.5%and 102.5%.The Se in serum can be detected by microwave digestion-atomic fluorescence spectrometry precisely and quickly.Thus it has significant influence on clinical application.

selenium； microwavedigestion； hydride-generationatomicfluorescenceserum spectrometry；serum

A

1674-5124（2016）07-0043-04

10.11857/j.issn.1674-5124.2016.07.009

2015-12-18；

2016-01-17

河北省科技厅政策法规处项目（14K56215D）

陈晓霞（1978-），女，河北衡水市人，助理研究员，硕士，主要从事光谱分析研究工作。