呂昭瑋+胡亞漉
實驗前的準備和實驗測定
實驗器材和試劑準確。(1)實驗儀器與試劑: 1100型液相色譜儀、7500型電感式耦合等離子體質(zhì)譜儀以及通過PEEK管連接高效色譜柱和ICP-MS霧化器等,色譜自動進樣器。一級水(Milli-Q水,電阻率為18.25MΩ)用來作為全部的標準溶液和樣品制備用水,色譜純硝酸、色譜純甲醇、分析純Tris以及過氧化氫,分析純主要包括鹽酸、檸檬酸、乙醇銨、氫氧化鈉以及己烷磺酸鈉等物質(zhì)。
(2)標準物質(zhì):硒標準品有高純度甲基硒代半胱氨酸、高純度硒代蛋氨酸以及分析純亞硒酸鈉。配置得到1mg/L的硒混合標準儲備溶液,將其保存以便后期進行實驗的過程中使用,混合儲備溶保存在冷藏4℃的溫度下。生物標準物質(zhì),茶葉。
(3)標準溶液:混合元素標準溶液的準備,需要Fe,K,Mg,Na,Ca等溶液分別1000g/L以及Ag,Tl,Co,As,Cd,Mn,Cr,V,Al,Pb,Ni,Zn,Cu等溶液分別100mg/L。以為1%的HNO3進行稀釋,得到100mg/L和20μg/L的STD1和 STD2。另外一種溶液,Hg標準溶液的配備,利用2%的HNO3為介質(zhì),分別配置1μg/L和2μg/L的Hg,分別記作STD3和STD4。調(diào)諧溶液采用Li,Tl,Ce,Y,Co等濃度分別為10μg/L的混合溶液。另外,采用In,Tb,Ge,Sc,Bi,Y和Li濃度分別為10mg/L的混合溶液稀釋得到1mg/L內(nèi)標溶液。
(4)最后準備富硒前后海帶的兩組樣品,進行研究實驗。
樣品準備。在選擇富硒海帶時,需要針對海帶的質(zhì)量進行篩選,選擇質(zhì)量比較好,生長環(huán)境較好的海帶,選擇的海帶需要保障質(zhì)量,保障一定時間內(nèi)運回實驗室,并且將其放置于海水中,以保持其質(zhì)量和其中含有的成分,放置的方式足以好選擇掛繩法,在其中添加一定量的Na2SeO3,硒的濃度保障在10mg/L,添加一定濃度的氮磷營養(yǎng)鹽,氮的濃度要保持在300μg/L,磷的濃度保持在30μg/L。同時保持一定的光照強度,水中的鹽度需要在4%,溫度在恒溫2℃,用氧氣泵向水中充氧,每兩天換一次水,一共在實驗室水中養(yǎng)殖10天。同時做一組空白對照,不添加硒,其他條件一樣。最后用一級水將海帶洗干凈,在85℃的溫度下將其烘干,冷卻,樣品經(jīng)過粉碎均勻后,干燥保存。
樣品硒形態(tài)的測定準備。本次試驗采用蛋白酶,0.1mol/L HCl,20mmol/L乙酸銨這三種提取液,分別稱取上述樣品1g,各加入提取液20mL,搖勻,超聲提取30min,轉(zhuǎn)速9000r/min離心2min,取上層澄清液體過膜,0.45μm,于2mL進樣瓶待用。
樣品的總硒測定準備。樣品利用微波消解法消化,分別取兩組處理好的海帶干粉樣品三份樣品,每份0.5g,將樣品放置在消解罐中,各加8mL硝酸,加蓋,放入微波消解儀消解,溫度升溫程序為120-150-180℃,功率為1600w,消解后趕酸至2~4mL酸液,再進行放置冷卻后,向容器中加入1mL的H2O2,用一級水多次沖洗消解罐轉(zhuǎn)移樣品,將其定容在25mL,然后測定硒的總含量,同時進行空白對照,不稱取樣品。利用茶葉參考標準物質(zhì)做質(zhì)控,與此同時,對77Se,78 Se,82Se三種物質(zhì)的硒同位素進行測定。
研究實驗結(jié)果與分析
海帶脅迫硒培養(yǎng)前后其中各種元素含量的變化和硒含量的變化情況。根據(jù)上述的STD3和STD4、混標STD1和STD2為準,做標準曲線,用Li、Bi、Tb、In、Se、Ge、Y各1μg/L的混合溶液作為內(nèi)標進行測定,測出結(jié)果每種元素具有良好的相關(guān)線性,標準值測定的結(jié)果和參考物質(zhì)茶葉的各元素測定結(jié)果基本一致,證明實驗的結(jié)果具有一定的可靠性。海帶(以干基計)空白對照組含硒量為0.281μg/g,經(jīng)過人工富集培養(yǎng)的海帶硒的濃度達到900μg/g。海帶中的其他元素能夠在硒的富集作用下產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),并且其中集中元素的濃度會有一定程度的增加。
三種硒形態(tài)的色譜系統(tǒng)分離情況比較分析。
在上圖中,A采用第一種色譜系統(tǒng)(C8色譜柱,流動相為檸檬酸和甲醇,流速0.5mL/min)下,第一出峰是亞硒酸鈉,其次是甲基硒代胱氨酸,最后一是硒代蛋氨酸。B第二種色譜系統(tǒng)(C8色譜柱,流動相為水-甲醇,流速1.0mL/min)下,其中分離度比較大的是硒代蛋氨酸和甲基硒代半胱氨酸。最后一種C色譜系統(tǒng)(C18色譜柱,流動相為乙酸銨-甲醇,流速1.0mL/min)下,三個峰能夠在較短時間內(nèi)出峰完全,同時峰信號強度較強并且峰的形態(tài)比價尖銳。綜上,第三種系統(tǒng)的效果較優(yōu)。
RP-HPLC-ICPMS分離法進行海帶樣品硒形態(tài)的測定。硒狀態(tài)的研究與分析在一定程度上受到提取溶液的影響,利用超聲提取的方式處理樣品,這樣能夠在一定程度上提高效率,以下是按照圖1中的第三種色譜系統(tǒng)進行分離,圖2的ABC分別為用HCL,的乙酸銨溶液以及蛋白酶提取溶液萃取硒形態(tài)的出峰圖,進行分離比較。以HCL萃取亞硒酸鈉、硒代蛋氨酸和硒甲基半胱氨酸,效果最佳。
根據(jù)上述圖1和圖2可以得知,在利用離子對試劑進行反相液相色譜分離實驗中,提高樣品分離的效率不需要柱前衍生化,其中采用上述提取液與流動相結(jié)合C18柱的色譜系統(tǒng)進行提取分離,分離效果比較理想,同時保留的時間比較長,峰形也尖銳不拖尾。
進行人工有目的性的養(yǎng)殖海帶使其富硒,在提高總硒的同時,本實驗也證明有機硒含量也有所提高,而有機硒具有很高的保健價值與防癌作用,結(jié)合我國國情,是我國的保健食品行業(yè)發(fā)展不可或缺的重要部分。其中本次用到的高效液相色譜與電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在用于人工養(yǎng)殖富硒海帶中研究總硒及硒形態(tài)中起到關(guān)鍵作用,利用這項技術(shù)能夠保障實驗結(jié)果的準確性,同時能夠保障實驗?zāi)芨咝释瓿?,在一定程度上降低時間成本。因此,需要加強對這項試驗技術(shù)的研究與運用,為未來海帶硒形態(tài)研究實驗打下堅實的基礎(chǔ)。endprint