【正文】 本方法用于含鋅水樣中 Zn2+的測(cè)定，結(jié)果與原子吸收分光光度法測(cè)定值相符，不同水平結(jié)論 的回收率為 ~%。提高了選擇性和靈敏度、 (2)研究了鋅 (II)鋅試劑配合物在聚乙二醇 (PEG)2020硫酸鈉雙水相體系中的光譜 性質(zhì)、顯色和萃取分離條件，并進(jìn)行了優(yōu)化。 1000 倍的 K+， Na+， Ba2+， F， Cl， NO3， SO 42； 100 倍的 Ag+， NH4+，Cr3+， PO43，檸檬酸根， 10 倍的 Cd2+， Ca2+， Mg2+， Sn2+， Bi3+， SCN；等量的 Fe3+，Al3+， Pb2+， Ni2+不影響 Zn2+離子測(cè)定結(jié)果；因?yàn)?EDTA 與 Zn2+的穩(wěn)定常數(shù)相對(duì)較大，極少量即產(chǎn)生干擾，實(shí)驗(yàn)中不能有 EDTA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： Zn2+的濃度在。由 圖 可 知配位數(shù)大約為 ，也就是說(shuō)鋅 (Ⅱ )與鋅試劑形成的絡(luò)合物的組成為： 表 13 摩爾比法測(cè)定配合物的組成 Table13 Determination of position of plex using molar ratio method 鋅與鋅試劑摩爾比 A 結(jié)論 圖 8 摩爾比法測(cè)定配合物的組成 Fig. 8 Determination of position of plex using molar ratio method 6 方法評(píng)價(jià) 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化，確定了測(cè)定 Zn(Ⅱ )的最佳條件。 (1)利用等摩爾連續(xù)變化法來(lái)確定 PEG 相中鋅 (Ⅱ )鋅試劑所形成絡(luò)合物的組成 由 圖 知，曲線的極大值相對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)值約為 。振蕩后的靜置時(shí)間選擇 10min。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (圖 )表明：當(dāng)用量在 ~ 之間時(shí)，由于體系中參與配合作用的鋅試劑增多，使體系中鋅 (Ⅱ )鋅試劑配合物的濃度增大，從而吸光度也逐漸增大；而當(dāng)用量達(dá)到 之后，吸光度變化平緩。故實(shí)驗(yàn)中選用 的緩沖溶液；用量在~5mL 之間，被萃取到 PEG 相中的配合物的吸光度最大， 如圖 。 當(dāng) 300g/LPEG 溶液用量為 、 、 的緩沖溶液用量為 和 lμ g/mL 的 zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液為 時(shí)，在 ~ 的范圍內(nèi)改變硫酸鈉固體用量。綜合考慮， PEG 溶液的用量選擇 。 結(jié)果表明 ： 在 PEG 相中配合物的最大吸收波長(zhǎng)為 630nm。振蕩 2~3min，使硫酸鈉溶解。但可以相信，雙水相萃 取分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步的拓方案論證 寬，從而成為一種優(yōu)良的萃4 實(shí)驗(yàn)部分 主要儀器與試劑 AY120電子分析天平 (日本島津公司 )； 721型分光光度計(jì) (美國(guó) PerkinElmer 公司 )；筆式 pH 計(jì) (PHF8 型 )（ 上海精密儀器有限公司，精度 177。因此，強(qiáng)化分相效果、縮短分相時(shí)間是一項(xiàng)研究的課題，這對(duì)于工業(yè)應(yīng)用的連續(xù)化操作有很大的意義。 （ 4） 開(kāi)發(fā)廉價(jià)、性能好且無(wú)毒的成相物質(zhì) (聚合物 )和鹽類(lèi)。今后如何結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，盡快走工業(yè)化應(yīng)用方面是當(dāng)前期望研究的課題。 方案論證 （ 1） 萃取分離機(jī)理的研究 有關(guān)雙水相系統(tǒng)中溶質(zhì)分配平衡的理論己有很多研究報(bào)道，但是由于影響雙水相系統(tǒng)中溶質(zhì)分配平衡的因素非常復(fù)雜，很難建立起完整的熱力學(xué)理論體系。 綜上所述，雙水相萃取技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，己經(jīng)在很多領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用，并具有良好的應(yīng)用前景。 另外，還有很多學(xué)者研究其他離子的分析，或是研究新的萃取體系在金屬離子分析中的應(yīng)用。 鄧凡政等 [64]研究了鉻黑 T 鋅 (II)的配合物在聚乙二醇 2020硫酸鈉雙水相體系中的顯色和萃取分離條件，建立了雙水相萃取光度法測(cè)定發(fā)樣中鋅的新方法。 黃秀錦等 [63]研究了以二甲酚橙作顯色劑和萃取劑，在 PEG2020 與硫酸鈉形成的雙水相體系中鋅 (II)的顯色反應(yīng)條件及應(yīng)用。金屬離子間的雙水相萃取分離是在高聚物 鹽 萃取劑中進(jìn)行的，通過(guò)控制一定的條件，有的金屬離子被定量萃取到高聚物相，有的金屬離子不被萃取而留在下層水相，從而實(shí)現(xiàn)了某些混合金屬離子之間的萃取分離。陳玉煥等 [40]研究了稀有元素 銦 在有配合劑 PAR(4(吡啶偶氮 )間苯二酚 )存在和無(wú) PAR存在時(shí)的聚乙二醇硫酸錢(qián)雙水相體系中的分配行為。而雙水相體系與其有很大的不同，具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。雙水相體系對(duì)天然產(chǎn)物的分離純化研究為傳統(tǒng)中藥有效成份的分離純化提供了一條嶄 新的思路，也代表了它的另外一種發(fā)展趨勢(shì)。 表 2 雙水相萃取技術(shù)在生物分離中的應(yīng)用 Table2 Theapplyeations of aqueous twophase extration technology in the bioseparation[32] 分離物質(zhì) 舉例 體系 分配系數(shù) 收率 /（ %） 酶 過(guò)氧化氫酶的分離 PEG/DEX 81 核酸 分離有活性核酸 DNA PEG/DEX 60 生長(zhǎng)素 人生長(zhǎng)激素的純化 PEG/鹽 病毒 脊髓病毒和線病毒純化 PEG/鹽 90 干擾素 分離 β干擾素 PEG磷酸酯 /鹽 630 97 細(xì)胞組織 分離含有膽堿受體的病毒 三甲胺 PEG/DEX 57 雙水相萃取技術(shù)在天然產(chǎn)物分離純化中的應(yīng)用 目前，關(guān)于雙水相對(duì)中草藥中有效成份的分離純化的研究已有少報(bào)道，從己有的實(shí)例來(lái)看，雙水 相體系具有選擇性好、成相時(shí)間短、萃取效率高、成本低等傳統(tǒng)方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景。 雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 人們對(duì)雙水相體系的研究己近半個(gè)世紀(jì)，它作為一種新型的萃取體系以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在生物 [7]、食品 [5]、醫(yī)藥 [4， 2829]、稀有金屬分析 [3031]等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 （ 8） 操作條件溫和，由于雙水相的界面張力大大低于有機(jī)溶劑與水相之間的界面張力，整個(gè)操作過(guò)程可以在常溫常壓下進(jìn)行，對(duì)于生物活性物質(zhì)的提取來(lái)說(shuō)有助于保持生物活性和強(qiáng)化相際傳質(zhì)。而且容易與離子交換層析、膜分離等新型技術(shù)結(jié)合。因此，它比一般的有機(jī)萃取兩相體系界面張力低的多，這樣更有利于相際間的物質(zhì)傳遞，縮短了相間的傳質(zhì)時(shí)間。 雙水相萃取技術(shù)的特點(diǎn) 雙水相萃取技術(shù)是一種可以利用較為簡(jiǎn)單的設(shè)備，并在溫和條件下進(jìn)行簡(jiǎn)單操作就可獲得較高收率和純度的新型分離技術(shù)。此模型對(duì)生物質(zhì)在雙聚合物雙水相系統(tǒng)中分配行為的關(guān)聯(lián)比較令人滿(mǎn)意，但描述 PEG/無(wú)機(jī)鹽雙水相系統(tǒng)中的分配時(shí)，結(jié)果并不理想。雖然，該技術(shù)在應(yīng)用方面己取得了很大的進(jìn)展，但幾乎都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，到目前為止還沒(méi)能完全清楚地從理論上解釋雙水相系統(tǒng)的形成機(jī)理以及生物分子在系統(tǒng)中的分配機(jī)理。因此在具體的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)變化體系的條件，以引起分配系數(shù)的變化。在溶液中當(dāng)一 種物質(zhì)溶于某種物質(zhì)形成一相時(shí)，它便與周?chē)姆肿酉嗷プ饔?， 這種作用可能涉及到氫鍵、離子鍵、水合鍵，還有其他一些弱作用。而且將要分離的物質(zhì)在很大的濃度范圍內(nèi)， K 值為常數(shù)，只取決于被分離物質(zhì)的性質(zhì)和特定的雙水相體系的性質(zhì)。溶質(zhì)在雙水相中的分配系數(shù)也用平衡狀態(tài)下相和上相中溶質(zhì)的總濃度之比來(lái)表示，其萃取原理是基于物質(zhì)在兩相之間的選擇性分配。雙水相萃取技術(shù)是一種引人注目的、極有前途的新型分離技術(shù)，己經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化工 []等領(lǐng)域。最先是由瑞典 lund 大學(xué)的 Albertsson 及同學(xué)們提出的。一般情況下，體系對(duì)被分配物質(zhì)的處理能力與系線長(zhǎng)度成正比。但有學(xué)者提出了關(guān)于 ATPS 的雙結(jié)線模型(bimodal model)[l618] (見(jiàn)圖 1)， 該模型通過(guò)定義分子間相互作用的表觀排斥體積(apparent excluded volume)， 在統(tǒng)計(jì)幾何學(xué)的基礎(chǔ)上與 ATPS 的物化性質(zhì)特別是界面特性 (界面張力及界面粘彈性等 )進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，進(jìn)而為研究 ATPS 的成相機(jī)理和分配原理提供了理論參考 圖 l 雙水相體系的雙結(jié)線模型 Fig. 1 1The bimodal model of aqueous two Phase system 圖 中的曲線為雙結(jié)線 (Binodal)，雙結(jié)線以下的區(qū)域?yàn)榫鄥^(qū)，以上的區(qū)域?yàn)閮上鄥^(qū)，也稱(chēng)為工作區(qū)。聚乙二醇 無(wú)機(jī)鹽體系的萃取專(zhuān)一性高，而且價(jià)格低廉，是最為常用的雙水相體系 方案論證 表 l 幾種典型的雙水相體系 Table 1 Some types of aqueous two Phase systems 聚合物 水 高分子電解質(zhì) 聚合物 水 高分子聚合物 高分子電解質(zhì) 水 聚合物 低分子量組分 水 聚丙烯乙二醇 甲氧基聚乙二醇 聚乙二醇 聚乙烯醇 聚乙二醇 葡聚糖 聚吡咯烷酮 甲基纖維素 硫酸葡聚糖鈉鹽聚丙烯乙二醇 羧甲基葡聚糖鈉鹽 甲基纖維素 硫酸葡聚糖鈉鹽羧甲基纖維素鈉鹽 硫酸葡聚糖鈉鹽羧甲基纖維素鈉鹽 聚丙烯乙二醇 磷酸鉀 甲氧基聚乙二醇磷酸鉀 聚乙二醇 磷酸鉀 聚丙烯乙二醇 葡萄糖 雙水相體系最初發(fā) 現(xiàn)于高分子聚合物的水溶液，當(dāng)時(shí)研究者普遍認(rèn)為當(dāng)兩種高聚物混合后，由于聚合物分子之間的相互排斥作用和空間位阻效應(yīng)，使其無(wú)法相互滲透，不能形成均一相，因此分子間的排斥作用與混合過(guò)程的熵增相比占主導(dǎo)地位，聚合物分子的周?chē)罱K聚集同種分子而排斥異種分子，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，即形成分別富含不同聚合物的兩相件 [79]，符合相似相容性原則。當(dāng)兩種高分子聚合物之間存在相互排斥作用時(shí)，由于分 子量較大，分子間的相互排斥作用與混合 過(guò)程的熵增加相比占主導(dǎo)地位。上相富含 PEG，下相富含無(wú)機(jī)鹽或葡萄糖。這是人類(lèi)對(duì)于雙水相體系最早的認(rèn)識(shí)。因此，尋求快速高效、經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便、適用于生物產(chǎn)品分離和純 化的技術(shù)便十分迫切?；虍?dāng)一種聚合物與一種鹽溶于同一種溶劑時(shí)，當(dāng)聚合物或無(wú)機(jī)鹽的濃度達(dá)到一定值時(shí)，也會(huì)生成互不溶的兩個(gè)水相。近 年來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新型的萃取技術(shù)也隨之問(wèn)世，如雙水相萃取、反膠束萃取等，這些新技術(shù)以其各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在不同的生產(chǎn)領(lǐng)域得到了應(yīng)用 [1]。若能將化學(xué)的分離富集技術(shù)或生富集技術(shù)與現(xiàn)代儀器技術(shù)相結(jié)合測(cè)定鋅，將會(huì)有更廣闊的發(fā)展前景。 方案論證 綜上所述，近年來(lái)微量鋅的光度分析取得了較大進(jìn)展，各類(lèi)試劑的靈敏度均有所提高，摩爾吸光系數(shù)一般達(dá)到 104~105，個(gè)別的達(dá) 106。該方法能消除顯色液中剩余二甲酚橙吸收影響，從而使靈敏度提高。劉俊康等研 究了乳化劑 OP 存在下，在 的介質(zhì)中，鋅與鄰 羧基苯基重氮氨基偶氮苯發(fā)生的顯色反應(yīng)， 為 105L/molε為 104L/mol曾鋒等用卡爾曼濾波遞推法，結(jié)合析相光度法的選擇性分離、富集的特點(diǎn)，在 TritonX100 存在下以2(5溴 2吡啶 偶氮 )5二乙氨基酚為顯色劑，用析相光度法同時(shí)測(cè)定水樣中鋅、錳、鎘 。由于加入 CTMAB，使配合物的吸收峰發(fā)生紅移， 也達(dá)到 105L/mo1 （ 2）卟啉 類(lèi)顯色劑 用于鋅光度分析的 卟啉 類(lèi)顯色劑近年來(lái)日益增多，這類(lèi)試劑之所以受到分析工作 者的重視，是因?yàn)?卟啉 類(lèi)試劑具有易合成、結(jié)構(gòu)類(lèi)型多、靈敏度高的特點(diǎn)。該方法應(yīng)用面廣，其最大不足是操作繁瑣。分光光度法測(cè)定鋅的報(bào)道很多，用于分析鋅的顯色劑也很多。高鋅可減弱免疫 功能，因?yàn)樵阪V離子存 在下， 鋅可抑制吞噬細(xì)胞的活性，降低趨化作用和殺菌能力 ； 鋅過(guò)多還可減少維生素 C 的含量和血液、腎臟、肝臟內(nèi)的含鐵量，同時(shí)抑制鐵的利用，導(dǎo)致缺鐵性貧血。低鋅環(huán)境中出現(xiàn)胃腸炎、骨骼生長(zhǎng)障礙等癥狀，人體由于職業(yè)性暴露等原因攝入過(guò)量鋅，可能引起以胃腸道刺激為主的中毒癥狀。已經(jīng)證實(shí)，由于鋅缺乏可以引起多種疾病，甚至危及生命，鋅缺乏引起的主要癥狀有 ： 厭食、口腔潰瘍、生長(zhǎng)發(fā)育不良、智力障礙，母體先天缺鋅將嚴(yán)重 影響子代健康。故研究鋅的測(cè)定方法有很大的意義。鋅的來(lái)源廣泛 ， 普遍 存于各種食物，但動(dòng)植物性食物之間，鋅的含量和吸收利用率很大差別 。 處于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童、青少年如果缺鋅，會(huì)導(dǎo)致發(fā)育不良。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。從線性關(guān)系、檢出限、精密度及抗干擾能力等方面對(duì)該方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。它具有以水為溶劑、價(jià)格低廉、不易揮發(fā)、污染小、分相速度快、操作簡(jiǎn)單、可以與其他技術(shù)相結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛重視。 分光光度法測(cè)定痕量鋅的方法研究 [摘要 ]自八十年代以來(lái)，環(huán)境分析尤其是水體中水溶態(tài)金屬子的分析的研究在國(guó)內(nèi)外都很活躍。通過(guò)雙水相萃取技術(shù)與分光光度法集成應(yīng)用，建立了集萃取分離和測(cè)定金屬離子于一身的雙水相萃取光度分析方法。將該方法用于食品等實(shí)際樣品的分析測(cè)定，結(jié)果與原子吸收光譜法測(cè)定值相符。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解