一种铁皮石斛中金属离子的检测方法技术

本发明专利技术涉及中药材分析技术领域，公开了一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，步骤为：制备铁皮石斛供试品母液；在铁皮石斛供试品母液中加入阴离子表面活性剂和电解质，调节pH得到铁皮石斛供试品溶液；配制背景缓冲液；配制络合剂溶液；设置毛细管电泳参数，依次用碱溶液、超纯水和背景缓冲液活化毛细管柱后，将络合剂溶液、铁皮石斛供试品溶液依次注入毛细管柱中，施加电压，进行在线络合和金属离子的富集；通过与标准品的电泳图对照，确定铁皮石斛供试品溶液中的金属离子浓度。本发明专利技术将在线络合和胶束到溶剂堆积巧妙结合，用于检测、分析中药铁皮石斛中的金属离子，可以大大提高检测的灵敏度，并减少络合剂的浪费和对环境的污染。

A detection method of metal ions in Dendrobium candidum

【技术实现步骤摘要】
一种铁皮石斛中金属离子的检测方法
本专利技术涉及中药材分析
，尤其是涉及一种铁皮石斛中金属离子的检测方法。
技术介绍
中药铁皮石斛(DendrobiumofficinaleKimuraetMigo)，浙江省传统道地药材，属于兰科植物铁皮石斛的新鲜或干燥茎，又称为“黑节草”或“铁吊兰”，具有养胃健脾、滋阴补肾、润肺生津的功效，被归类为新浙八味。由于采矿、废气排放、污水灌溉等因素，重金属污染问题在中药材中也广泛存在。高剂量金属离子由于其生物累积性和非生物降解性对生态系统和人类健康具有潜在危害。例如，镍是具有潜在毒性的人体必需微量元素。镍引起的最常见症状是呼吸系统疾病和皮炎。镍的某些化合物甚至是致癌物质。钴对皮肤的主要影响是过敏或刺激性皮炎，对呼吸系统也有一定影响。过量的铜会对肾脏，胃肠道，运动和感觉神经造成潜在风险。汞的剧毒性质现在已为公众所知。暴露于高汞可能导致脑损伤，炎症，自身免疫，并影响神经系统的发育。暴露于部分由工业排放或吸烟产生的镉可导致肾脏和肝脏毒性并影响胚胎的正常生长。因此，开发一种灵敏高效的测定中药材中金属离子的方法是很有必要的。目前，各种分析技术如比色测定、荧光传感器阵列伏安法、火焰原子吸收光谱法和共振拉曼等被开发，用于金属离子的测定。然而，由于复杂仪器和繁琐预处理程序的要求，这些技术的更广泛应用受到限制。近年来，配备二极管阵列检测器的毛细管电泳法在金属离子的检测中越来越受欢迎，它具有高效、易控制和低溶剂消耗的特点。例如，在中国专利文献上公开的“一种液体中金属阳离子的毛细管电泳检测方法”，其公告号CN107389774A，包括如下步骤：分别配制各离子单标溶液，经毛细管电泳仪得出各离子的出峰时间；配制不同浓度的各离子的混标溶液，经毛细管电泳仪得出各离子浓度和出峰面积的线性特征关系；检测待测样品，得出出峰面积，计算得出待测样品中各离子的浓度。此方法出峰间隔大，线性范围宽，准确性高，检测速度快。但使用毛细管电泳法检测金属离子时，由于一些金属在紫外可见光下没有发色团，需在毛细管柱前或柱上使用络合剂，已报道的络合剂有咪唑、1，10-菲咯啉、卟啉等。而现有技术中，络合剂都是溶解在背景缓冲液中的，众所周知，背景缓冲液使用量相对较大，但实际仅需要少量的络合剂即可与分析物反应，将络合剂溶于背景缓冲液中，会造成络合剂的浪费，且络合剂均为有机物，使用量大会对环境造成污染，并影响检测结果和灵敏度。此外，毛细管电泳法检测金属离子时，由于其有限的注入量和短光路，导致其测定灵敏度较低。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中使用毛细管电泳法检测金属离子时，络合剂都是溶解在背景缓冲液中的，而背景缓冲液使用量相对较大，造成络合剂的浪费、易对环境造成污染，并影响检测结果和灵敏度；此外，毛细管电泳法检测金属离子时，由于其有限的注入量和短光路，导致其测定灵敏度较低的问题，提供一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，将在线络合和胶束到溶剂堆积的富集方法应用于毛细管电泳法中，大大减少了检测过程中络合剂的浪费和对环境的污染，并提高了检测的灵敏度。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，包括如下步骤：(1)制备铁皮石斛供试品母液；(2)在铁皮石斛供试品母液中加入阴离子表面活性剂和电解质，使得阴离子表面活性剂的浓度为4.2～16.2mmol/L，电解质浓度为140～220mmol/L，调节pH至5～6，得到铁皮石斛供试品溶液；(3)配制背景缓冲液，所述背景缓冲液为含有甲醇的电解质溶液，背景缓冲液中的电解质浓度与铁皮石斛供试品溶液中的电解质浓度相同；(4)配制络合剂溶液，所述络合剂溶液中络合剂的浓度为10～50mmol/L；(5)设置毛细管电泳参数，依次用碱溶液、超纯水和背景缓冲液活化毛细管柱后，将络合剂溶液、铁皮石斛供试品溶液依次注入毛细管柱中，施加电压，进行在线络合和金属离子的富集；(6)通过与标准品的电泳图对照，确定铁皮石斛供试品溶液中的金属离子浓度。本专利技术没有将络合剂溶解在背景缓冲液中，而是直接将络合剂和铁皮石斛供试品溶液注入，使络合剂和铁皮石斛供试品溶液中的金属离子进行在线络合，大大减少了络合剂的用量，减少了浪费和污染的同时提高了检测灵敏度。同时，本专利技术还利用胶束到溶剂堆积法对金属离子进行富集。胶束到溶剂堆积的重点是基于胶束和溶剂边界上带电分析物的有效电泳迁移率的逆转，胶束到溶剂堆积的基本条件是含胶束的样品溶液和含有机溶剂的背景缓冲液，并且要求样品溶液中的胶束与带电分析物具有相反的电荷，以结合分析物并将分析物运输到胶束和溶剂边界上，并且背景缓冲液中有机溶剂的量必须足以在通过边界时减小胶束与分析物的相互作用，从而释放出分析物。本专利技术中的待测金属离子为阳离子，因此在铁皮石斛供试品母液加入阴离子表面活性剂和电解质制得铁皮石斛供试品溶液，金属离子与阴离子表面活性剂所带电荷相反，施加正向电压条件下，由于静电力相互作用，阴离子胶束携带待测阳离子向正极(进口端)移动，当接触到背景缓冲液时，有机溶剂甲醇会降低胶束和待测离子的相互作用，使得待测阳离子从胶束中释放出来，其电泳迁移方向发生改变，从正极变为负极，向出口端移动，背景缓冲液中的胶束携带待测离子继续向正极移动，样品开始产生堆积，区带变窄。胶束携带金属阳离子不断向负极移动并不断堆积，当所有阳离子全部从胶束中释放出来，堆积完成。最后待测离子可在合适毛细管电泳模式下进行分离、检测。为了保证金属离子的聚集是由胶束到溶剂堆积的效应引起的，而不是其他场放大效应，铁皮石斛供试品溶液中的电解质浓度与背景缓冲液中保持一致。因此，本专利技术以“在线络合”作为增敏手段和“胶束到溶剂堆积”作为富集手段，将两者巧妙结合，用于检测、分析中药铁皮石斛中的金属离子，可以大大提高检测的灵敏度，并减少络合剂的浪费和对环境的污染。作为优选，步骤(1)中铁皮石斛供试品母液的制备方法为：将铁皮石斛药材粉碎并过筛后，加入68％浓硝酸混匀并静置10～30min，得到液体混合物；将液体混合物在100℃下进行消解，至液体混合物呈澄清状态后得到消解液；将消解液冷却至室温，离心分离后将上清液稀释得到所述铁皮石斛供试品母液。采用该方法制备铁皮石斛供试品母液，可以有效破坏有机物、溶解颗粒物，并将各种价态的待测元素氧化成单一高价态，有利于后续检测。作为优选，液体混合物中铁皮石斛药材与浓硝酸的比例为1g：(40-50)mL。采用该比例范围，可保证铁皮石斛药材消解充分。作为优选，步骤(2)中的阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)，电解质为乙酸钠。SDS为阴离子表面活性剂，所带电荷与金属离子相反，加入含有乙酸钠的铁皮石斛供试品溶液中，可以使金属离子有效实现胶束到溶剂堆积。作为优选，步骤(3)中配制的背景缓冲液中甲醇的质量含量为30～70％。在此含量范围内，可以减小胶束与金属离子的相互作用，从而使金属离子可以有效释放。作为优选，步骤(4)中配制的络合剂溶液中的络合剂为1,10-菲咯啉、18-冠醚-6、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，其特征是，包括如下步骤：/n（1）制备铁皮石斛供试品母液；/n（2）在铁皮石斛供试品母液中加入阴离子表面活性剂和电解质，使得阴离子表面活性剂的浓度为4.2~16.2 mmol/L，电解质浓度为140~220 mmol/L，调节pH至5~6，得到铁皮石斛供试品溶液；/n（3）配制背景缓冲液，所述背景缓冲液为含有甲醇的电解质溶液，背景缓冲液中的电解质浓度与铁皮石斛供试品溶液中的电解质浓度相同；/n（4）配制络合剂溶液，所述络合剂溶液中络合剂的浓度为10~50 mmol/L；/n（5）设置毛细管电泳参数，依次用碱溶液、超纯水和背景缓冲液活化毛细管柱后，将络合剂溶液、铁皮石斛供试品溶液依次注入毛细管柱中，施加电压，进行在线络合和金属离子的富集；/n（6）通过与标准品的电泳图对照，确定铁皮石斛供试品溶液中的金属离子浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）制备铁皮石斛供试品母液；
（2）在铁皮石斛供试品母液中加入阴离子表面活性剂和电解质，使得阴离子表面活性剂的浓度为4.2~16.2mmol/L，电解质浓度为140~220mmol/L，调节pH至5~6，得到铁皮石斛供试品溶液；
（3）配制背景缓冲液，所述背景缓冲液为含有甲醇的电解质溶液，背景缓冲液中的电解质浓度与铁皮石斛供试品溶液中的电解质浓度相同；
（4）配制络合剂溶液，所述络合剂溶液中络合剂的浓度为10~50mmol/L；
（5）设置毛细管电泳参数，依次用碱溶液、超纯水和背景缓冲液活化毛细管柱后，将络合剂溶液、铁皮石斛供试品溶液依次注入毛细管柱中，施加电压，进行在线络合和金属离子的富集；
（6）通过与标准品的电泳图对照，确定铁皮石斛供试品溶液中的金属离子浓度。


2.根据权利要求1所述的一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，其特征是，步骤（1）中铁皮石斛供试品母液的制备方法为：将铁皮石斛药材粉碎并过筛后，加入68%浓硝酸混匀并静置10~30min，得到液体混合物；将液体混合物在100℃下进行消解，至液体混合物呈澄清状态后得到消解液；将消解液冷却至室温，离心分离后将上清液稀释得到所述铁皮石斛供试品母液。


3.根据权利要求2所述的一种铁皮石斛中金属离子的检测方法，其特征是，液体混合物中铁皮石斛药材与浓硝酸的比例为1g：(40~50)mL。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹君，宋晓玉，王淑玲，谢恬，张蕊，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33