(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.08.20
C N 103994980
A (21)申请号 201410174352.9
(22)申请日 2014.04.28
G01N 21/31(2006.01)
G01N 1/38(2006.01)
(71)申请人中国农业科学院兰州畜牧与兽药研
究所
地址730050 甘肃省兰州市七里河区小西湖
硷沟沿335号
(72)发明人王晓力 王永刚 朱新强 王春梅
张茜 路远 汪晓斌 杨晓
(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限
公司 11002
代理人王文君
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及一种茜素红S 络合分光光度法
测定铝离子含量的方法，该方法包括：准确移取
1.5mL 茜素红S 溶液、0.15mL pH4.6的磷酸氢 二钠-柠檬酸缓冲液，然后于每份上述溶液中分
别加入0mL 、0.1mL 、0.2mL 、0.3mL 、0.4mL 、0.5mL 、
0.6mL 、0.7mL 铝离子标准溶液，加去离子水定容
至5mL ，混合均匀，
静置10min ，于490nm 处测定光吸收值，以铝离子含量为横坐标，光吸收值为纵坐
标，绘制铝离子标准曲线。本发明的检测方法具有
操作简便、灵敏度高、测试结果准确、选择性好，符
合测试精度要求。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书5页 附图3页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图3页(10)申请公布号CN 103994980 A
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1.一种茜素红S 络合分光光度法测定铝离子含量的方法，该方法包括：准确移取1.5mL 茜素红S 溶液、0.15mL pH4.6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，然后于每份上述溶液中分别加入0mL 、0.1mL 、0.2mL 、0.3mL 、0.4mL 、0.5mL 、0.6mL 、0.7mL 铝离子标准溶液，加去离子水定容至5mL ，混合均匀，静置10min ，于490nm 处测定光吸收值，以铝离子含量为横坐标，光吸收值为纵坐标，绘制铝离子标准曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，最终制得的线性回归方程为Y ＝
1.49305x+0.01071，R 2＝0.99937，其中x 代表铝离子的浓度mg/mL ，y 代表吸光值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述茜素红S 溶液由以下方法制备：称取茜素红S0.025g ，溶于50mL 无水乙醇中，用蒸馏水稀释定容至100mL 。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述铝离子标准溶液由以下方法制备：称取0.89g AlCl 3.6H 2O(铝含量为0.1g)，用去离子水溶解并定容至100mL 。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磷酸氢二钠溶液由以下方法制备：称取磷酸氢二钠0.716g ，用去离子水溶解并定容至100mL 。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述柠檬酸溶液由以下方法制备：称取柠檬酸0.21g ，
用去离子水溶解并定容至100mL 。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述pH4.6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液由以下方法制备：准确移取46.75mL0.2mol/L 磷酸氢二钠溶液和53.25mL0.1mol/L 柠檬酸溶液，混匀至100mL 。
8.权利要求1-7任一项所述的方法用于检测食品中的铝离子含量。
9.根据权利要求8所述的应用，所述食品为无透明液体饮料或可被硫酸消化处理的固体食品。权 利 要 求 书CN 103994980 A
一种茜素红S络合分光光度法测定铝离子含量的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及属于分析检测领域，具体涉及一种茜素红S络合分光光度法测定铝离子含量的方法。
背景技术
[0002] 铝盐被广泛用于餐饮业中的餐具和食品添加剂，环境治理的水处理剂以及医药中的免疫佐剂等，已经成为日常生活中不可缺少的一部分。然而，过量的铝盐随食品、药物、饮水等途径一旦进入人体，
就会表现出生物毒性效应。有研究表明，老年性痴呆(阿尔茨海默病)、关岛帕金森氏痴呆综合症、肌肉萎缩性脊髓侧索硬化、和透析性脑病等神经失调性疾病、骨软化症及小细胞贫血等都与铝盐的过量摄入有关，有关病症被称为铝脑病、铝骨病。这些研究为公众健康敲响了警钟，所以准确、快速的测定铝含量是保证食品安全与工业高效生产的前提。
[0003] 目前，铝含量常见的测定方法主要有EDTA络合滴定法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP)及ICP质谱法(ICP-MS)、石墨炉原子吸收光度法、分光光度法、荧光分析法以及极谱法等。其中以铬天青作为显剂的分光光度法应用最多，研究应用也最为广泛，但是该方法体系繁琐，需要加入乳化剂和增敏剂作为样品预处理(增溶)和方法灵敏度的手段之一。因此，本发明主要涉及一种基于茜素红S络合反应的简便、稳定、灵敏度和准确度高的测定铝盐中铝离子含量的可见分光光度法。
[0004] 茜素红S(茜素磺酸钠，Alizarin S，ARS)是光度分析中应用比较广泛的一种羟基蒽醌类试剂，能与许多金属离子形成水溶性络合物，主要用于测定Ga3+、In3+和稀土元素离子的测定。在试剂介绍中提到：茜素红-S(茜素磺酸钠)(检验铝离子，pH＝4～9，产生玫瑰红沉淀)。
[0005] 常规的茜素红S分光光度法测定蛋白质(赵丹华，茜素红S标记分光光度法测定微量人血清白蛋白，广州第二师范学院学报，2011年10月，第31卷第5期：51-54)步骤为：于25mL比管中加入pH＝5.10的3.0mL B-R缓冲溶液，4.00mL5.0×10-4mol/L茜素红S，一定量的标准BSA溶液，稀释至刻度，静置20min，于λ＝420nm处吸光度A值，不加入BSA，按照上述步骤做空白，测定吸光度A
值，以二次去离子水作为参比溶液，测定吸光度值，令
-A，以△A作为测定BSA的信号响应。因此，茜素红S可以被用作蛋白质含量的测ΔA＝A
定，但是由于金属离子对该测定方法的影响较大，不被作为常规蛋白质定量的方法。常规的蛋白质定量方法主要有考马斯亮蓝G250比法和双缩脲比法。
[0006] 本发明利用茜素红S作为显剂，采用响应面优化法研究了反应体系及反应条件，最终获得一种新的灵敏度高，选择性好，准确度高、简便的测定铝离子含量的实验方法。
发明内容
[0007] 本发明的目的是克服上述现有技术的不足及国标法测试程序繁琐、周期长、成本高的缺点，提供一种反应体系简便、灵敏度高、测试结果准确，符合精度要求的基于茜素红S
络合反应的紫外可见分光光度法测定铝离子含量的方法。
[0008] 本发明提供了一种茜素红S络合分光光度法测定铝离子含量的方法，该方法包括：准确移取1.5mL茜素红S溶液、0.15mL pH4.6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液，然后于每份上述溶液中分别加入0mL、0.1mL、0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL、0.7mL铝离子标准溶液，加去离子水定容至5
mL，混合均匀，静置10min，于490nm处测定光吸收值，以铝离子含量为横坐标，光吸收值为纵坐标，绘制铝离子标准曲线，其线性回归方程为Y＝1.49305x+0.01071，相关系数r为0.99937，其中x代表铝离子的浓度mg/mL，y代表吸光值。[0009] 上述方法中：
[0010] 所述茜素红S溶液由以下方法制备：称取茜素红S0.025g，溶于50mL无水乙醇中，用蒸馏水稀释定容至100mL。
[0011] 所述铝离子标准溶液由以下方法制备：称取0.89g AlCl3.6H2O(铝含量为0.1g)，用去离子水溶解并定容至100mL。
[0012] 所述磷酸氢二钠溶液由以下方法制备：称取磷酸氢二钠0.716g，用去离子水溶解并定容至100mL。
[0013] 所述柠檬酸溶液由以下方法制备：称取柠檬酸0.21g，用去离子水溶解并定容至100mL。
[0014] 所述pH4.6的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液由以下方法制备：准确移取46.75mL0.2mol/L磷酸氢二钠溶液和53.25mL0.1mol/L柠檬酸溶液，混匀至100mL。[0015] 本发明提供的方法适用于食品领域，主要用于无透明液体饮料、可被硫酸消化处理的固体食品等。
[0016] 本发明的特点是：
[0017] 1、本发明提供的方法是利用显剂茜素红S在酸性介质中与铝离子络合反应，创建了一种新的紫外可见分光光度法测定铝离子的方法，其中关于反应体系和吸收峰的确定为：
[0018] 茜素红S溶液本为黄，在pH4.6磷酸氢二钠-柠檬酸酸性介质中，与一定浓度的铝离子形成稳定络合水溶物，颜为红，利用紫外-可见分光光度计对反应前后溶液进行全波长扫描，表明茜素红S溶液最大光吸收峰在420nm处，与铝离子反应后溶液最大吸收峰在490nm。因此，确定了反应体系为：pH4.6磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、茜素红S溶液和铝离子溶液，检测波长为490nm。
[0019] 2、本发明主要是利用茜素红S在酸性条件下，与金属铝离子反应生成有化合物，并随着铝离子浓度增加在490nm处光吸收值呈线性梯度增加，符合朗伯比尔定律。可溶性蛋白质、糖以及诸多金属离子对该方法影响较小，主要在于蛋白质、部分金属离子与茜素红S的反应最大吸收峰值不同，在490nm处的影响较小。本方法重在开发一种简便的准确测定金属铝离子的方法。
[0020] 3、本发明提供的方法选择性、重现性和精密性均好，操作简单，适用测定浓度范围宽，符合精度要求，不需要昂贵的大型仪器。
[0021] 4、本发明的方法适用于无透明液体饮料、可被硫酸消化处理的固体食品等中铝离子含量的测定，食品中的蛋白质、个别金属离子Ga3+、In3+和稀土元素离子对本方法稍有影响，但影响较小。
附图说明
[0022] 图1：茜素红S溶液的紫外-可见全波长扫描图；
[0023] 图2：在酸性介质中，茜素红S与铝离子络合溶液的紫外-可见全波长扫描图；[0024] 图3：磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液添加量对反应体系光吸收值的影响图；[0025] 图4：茜素红S溶液添加量对反应体系光吸收值的影响图；
[0026] 图5：铝离子标准溶液添加量对反应体系光吸收值的影响图(线性范围的确定)；[0027] 图6：铝离子标准溶液浓度梯度与光吸收值线性相关曲线图。
具体实施方式
[0028] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0029] 实施例1：溶液的预配制
[0030] 1、茜素红S溶液(0.25g/L)的制备称取茜素红S0.025g，溶于50mL无水乙醇中，用蒸馏水稀释定容至100mL。
[0031] 2、铝离子标准溶液(1.0mg/mL)的制备：称取0.89g AlCl3.6H2O(铝含量为0.1g)，用去离子水溶解并定容至100mL。
[0032] 3、磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的制备(pH4.6)：准确移取46.75mL0.2mol/L磷酸氢二钠溶液和53.25mL0.1mol/L柠檬酸溶液，混匀至100mL。
[0033] 实施例2：反应体系与最大吸收峰的确定
[0034] 茜素红S溶液本为黄，在pH4.6磷酸氢二钠-柠檬酸酸性介质中，与一定浓度的铝离子形成稳定络合水溶物，颜为红，利用紫外-可见分光光度计对反应前后溶液进行全波长扫描，结果见图1和图2。
[0035] 图1结果表明茜素红S溶液最大光吸收峰在420nm处，图2结果表明，与铝离子反应后溶液最大吸收峰在490nm。
[0036] 因此，确定了反应体系组分为：pH4.6磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、茜素红S溶液和铝离子溶液，检测波长为490nm。
[0037] 实施例3：反应体系组分及条件的优化
[0038] 在实施例2的基础上对反应体系和反应条件进行了优化，分别研究了0.25g/L 茜素红S溶液不同添加量(0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.5mL、1.8mL和2.0mL)、pH4.6磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液添加量(0.1mL、0.15mL、0.20mL和0.25mL、)和1.0mg/mL铝离子标准溶液添加量(0.1mL、0.2mL、0.3mL、0.
4mL、0.5mL、0.6mL、0.7mL、0.8mL、0.9mL和1.0mL)对检测方法灵敏度和准确性的影响。
[0039] 结果见图3-5：
[0040] 由图3可知，在490nm处，在不同铝浓度梯度下(0.2-0.7mL)下，缓冲液添加量为0.15mL时，吸光值范围比较宽，灵敏度好，故选择0.15mL作为添加量；
[0041] 由图4可知：在490nm处，在不同铝浓度梯度(0.2-0.7mL)下，茜素红S溶液添加量在1.5mL～1.8mL范围内，吸光值范围广，灵敏度高，稳定性好，从节约实验成本的原则考虑，故选择1.5mL作为添加量；
[0042] 由图5可见：在茜素红S溶液添加量为1.5mL，磷酸氢二钠-柠檬酸添加量为
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