钙片中钙含量的测定(原子吸收分光光度法) 毕业论文

钙片中钙含量的测定(原子吸收分光光度法) 毕业论文 【标题】钙片中钙含量的测定原子吸收分光光度法 【作者】王 洪 【关键词】原子吸收分光光度法 含量 测定 【指导老师】甘 湘 庆 【专业】环境科学 【正文】 1 引言 一百多年来钙对人体的重要功能虽已被科学家重视并进行了卓有成效的研究近几年来补钙制剂发展迅速国际上允许使用的钙营养强化剂有40多种我国经全国食品添加剂化技术委员会审定、卫生部公布列入使用卫生标准的钙营养强化剂有:活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、天门冬氨酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、柠檬酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、苏糖酸钙、葡萄糖酸钙等11 种1 实际应用的还包括磷酸钙、氯化钙、蛋壳钙粉、天然骨粉以及新近评审通过的酪蛋白钙肽等钙源.随着遗传生理学和分子学的不断发展研究人员发现这个元素越来越现出一些引人注目的新作用2。 缺钙对人体健康的不良影响已成为令人瞩目的世界性问题骨质疏松症、高血压及动脉硬化、老年性痴呆、心血管病及其它与钙代谢密切相关。 医学家发现钙摄入不足而导致的钙代谢失衡是引起人类各年龄组发生多种疾病的重要原因3。早在1988 年10 月中国营养学会就制定了我国人群对钙的摄入量标准而根据1992年的全国营养调查结果表明钙是中国居民膳食中缺乏最明显的营养素断母乳的婴幼儿最缺乏的营养素就是钙4。据统计全国平均每人每日摄入钙405mg 仅达到RDA如果人体长期摄入某营养素不足就会发生缺乏症的危险。当摄入量达到某一数值时人们就没有发生缺乏症的危险。该数值称为RDA值的49.2 城市居民比农村居民多摄入80mg 收入较高的1/3居民比收入较低的1/3居民多摄入103mg摄入最高的城市高收入组居民也仅达到RDA的60.7。总之人体从膳食钙中所摄入的钙量平均仅达到推荐标准的1/3 1/2大致情况见表1 表1 我国人群钙的供给量标准和实际摄入量 人群 供给量标准mg/ 日/ 人 实际摄入量mg/ 日/人 儿童 8001000 300 少年 10001200 400 成人 800 500 孕妇和乳母 15002000 600 绝经期妇女和老年人 800 300 随着人类生活水平和生活素质的提高以及老龄化社会的到来对保健品的需求将急剧增加。如何消除各种钙制品所存在的不安全性使其向纯天然的方向发展是我们所面临的重要问题5。通过本研究使我们更加了解钙片的相关性质方便人们合理补钙和预防有利于人类和经济的可持续发展。 钙的生理效应对机体是举足轻重的它在肌肉的收缩运动、神经的应激传递、心动节律的维持血液的凝固腺体的分泌等发面都有重要的作用。但有些机理还不甚清楚。近年通过钙假说研究脑衰老的资料已经证明钙是细胞液或细胞内的第1、第2甚至第3信息的传递着。它能调节神经递质释放、神经元细胞膜的兴奋性、神经元的可塑性、影响磷酸化、轴浆流动、蛋白水解等神经元的代谢活动。Ca2 的跨膜梯度的轻微变化即可影响基因复制及与衰老的有关的细胞改变。表现出一系列的生理变化乃至病理改变。 血钙的调节系统。维持机体外环境的钙磷交换或机体内部各组器官之间的钙磷代谢平衡主要靠甲状旁腺素PTH、降钙素CT和维生素DVD三种物质来完成。骨骼、肾脏和肠道是三个重要的靶组织。骨骼是机体的钙库是酷似一座巨大的水库PTH、CT、VD就像三个动作协调的闸门它们互相配合使血钙昼夜变化不超过正常的水平的3也就是说不管瞬时增加多少钙质而血钙水平均能保持稳定的基础上无大起大落的现象但这种稳定系统会随年龄的增长而出现偏差。 而传统观点认为服用钙片及维生素D有助于防治骨质疏松医生们也一直用这种方法指导病人。然而美国权威医学杂志16日公布的最新研究结果却对这种观点打上问号。这项研究是妇女健康的一部分历时7年追踪调查了36828名50岁以上的健康妇女研究得龅慕崧凼欠钙片及维生素D对治疗骨质疏松不但作用甚微而且还有潜在隐患。这些都说 明了我们目前的补钙产品还不够成熟还不能完全满足不同人的生理需求还需要我们不断的研究探索。 ?沟侥壳安舛钙含量的方法有多种可以根据不同的要求选择不同的研究方法。大概可以分为6类6:EDTA法、氧化还原法高锰酸钾法、微分吸附计时电位法DACOP、原子吸收分光光度法测定某元素含量用该元素的锐线光源发射出特征辐射试样在原子化器中被蒸发、解离为气态基态原子当元素的特征辐射通过该元素的气态基态原子区时元素的特征辐射因被气态基态原子吸收而减弱经过色散系统和检测系统后测得吸光度根据吸光度与被测定元素的浓度线性关系从而进行元素的定量、双波长光度法三溴偶氮胂法和流动注射分析法 FIA。 钙片可以用于治疗和预防缺钙引起的各种疾病。该制剂收载于《中国药典》2005 年版二部7 采用乙二胺四乙酸二钠 EDTA络合滴定法测定其含量。由于制剂中所含色素、滴定所需pH环境及钙紫红素指示剂量的多少而引起终点判断困难且重现性差。对于流动注射分析法 FIA与其它的分析技术相结合极大的推动了自动化分析的发展目前已成为一门新型的微量、高速和自动化的分析技术。在测定试样中的微量钙时所用试样量少25μL、时间短约10s 可在远未达到稳定平衡态时进行测定。该法以广泛的适应性、高效率、低消耗、高精度、设备简单价廉而受到广泛关注但技术还不够成熟。微分吸附计时电位法DACOPDACOP 是一种灵敏的电化学分析技术 Eskilsson等首次用于测定痕量钴和镍。该法的富集方法和吸附伏安法相同而溶出步骤同计时电位溶出法相同都是dt/ d E-E曲线故一般不需要除氧。该法较吸附伏安法简化了分析手续 提高了分析速度较溶出伏安法ASV灵敏度高、抗干扰能力强适用范围更广。由于该法仪器简单、检测快速、灵敏度高等突出优点已被广泛应用于痕量金属离子的检测但该方法用于有机钙的测量时误差过大。 原子吸收分光光度法AAS既可避免高锰酸钾法的冗长繁琐又明显高于EDTA法的准确度所以本实验采用此方法测定其含量则可以克服终点判断困难的问题结果满意。目前常用的是火焰原子吸收光谱法 FAAS它具有操作简单分析速度快测定高浓度元素时干扰小信号稳定等优点是一种简便、快捷、准确的钙的测定方法。但如何尽可能地降低干扰因素8对测定结果的影响是亟待研究和解决的课题。 2 试验药品及仪器装置 2.1 主要药品 盐酸、碳酸钙、钙标准溶液100ug /ml、干扰抑制剂锶溶液10 ug/ml以上均为分析纯、 样品 2.2 主要仪器 SOLAAR M6MK2原子吸收分光光度计附钙空心阴极灯日本岛津EL104电子天平梅特勒-托利多仪器上海有限公司乙炔、空气供气系统容量瓶50ml100ml移液管烧杯50ml。 2.3 工作条件的设置 吸收线波长9Ca 422.7nm空心阴极灯电流4mA狭缝宽度0.1 mm原子化器高度6mm空气流量4L/min乙炔气流量1.2 L/min 3 试验步骤 3.1 样品溶液的制备 取钙片0.1245g一片为2.2064g放入50ml的烧杯中加少许去离子水润湿用玻璃棒小心捣碎加入1:1的盐酸10ml低温加热溶解加少量去离子水稀释冷至室温 过滤滤液收集于100ml容量瓶中分别用去离子水洗烧杯、滤纸34次洗涤液并入滤液用去离子水稀释至刻度摇匀。同时将1:1盐酸10ml加入100ml容量瓶中用去离子水稀释至刻度配制样品空白溶液。 3.2 干扰抑制剂锶溶液加入量的选择 在5个50ml容量瓶中各加入钙标准溶 液1.00ml、1:1的盐酸2.5ml分别加入10mg/ml锶溶液1.0ml2.0ml3.0ml4.0ml5.0ml以去离子水稀释至刻度。在选定的仪器工作条件下 以去离子水为参比调零测定钙溶液的吸光度并作出吸光度-锶浓度关系曲线10从曲线上选择吸光度较大且稳定时的锶浓度作为测定时锶溶液加入量。 3.3 标准曲线的溶液制备 在5个50ml的容量瓶中分别加入100ug/ml钙标准溶液0.00ml、1.00ml、2.00ml、 3.00ml、4.00ml、5.00ml加入选定量的锶溶液和1:1盐酸2.5ml以去离子水稀释至50ml摇匀。在2.3工作条件下于原子吸收分光光度计上测其吸光度值。标准曲线的线性回归相关系数为0.9994得到线性方程?C12.472A-0.1236 3.4 样品系列的制备 于3个50ml的容量瓶中各加入2.00ml样品溶液视钙含量高低加入样品溶液量可在0.505.00ml范围内适当调整、1:1盐酸2.5ml和选定的锶溶液量用去离子水稀释至刻度摇匀。 4 试验测定及分析 4.1 抑制剂锶溶液加入量的选择测定 分别加入不同体积的锶溶液后11以去离子水为参比溶液在波长为422.7nm处对钙溶液进行可见分光光度分析1213记录如下 表二 锶溶液加入量测定结果 锶溶液浓度ug/ml 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 溶液中钙的吸光度A 0 0.009 0.015 0.011 0.009 0.007 图1 从图1可以看出当锶溶液浓度为0.4ug/ml时溶液的吸光度较大且稳定。 4.2 标准系列的测定 在2.3工作条件下将钙标准系列于原子吸收分光光度计上进行测定141516结果如下 表3 标准系列测定结果 溶液中钙离子的浓度ug/ml 0 2 4 6 8 10 钙标准溶液吸光度A 0.005 0.1698 0.3322 0.4989 0.6591 0.7999 图2 4.3 样品系列的测定 在2.3工作条件将三组平行样品系列于原子吸收分光光度计上进行测定1718结果显示如下 表4 样品系列测定结果 平行样品 样品溶液中钙含量ug/ml 样品溶液的吸光度A 1 6.4961 0.5306 2 6.4975 0.5311 3 6.4971 0.5301 从表中可以看出吸光度A的值波动范围在0.00010.0005比较稳定。 5 结果与分析 5.1 试验条件的选择 通过干扰抑制剂锶溶液加入量的选择实验确定了加入锶溶液的量为2.0ml通过酸度试验确定加入盐酸的用量为2.5ml19通过分析比较各种方法的优缺点最终选用火焰原子吸收分光光度法进行测定分析。 5.2 原料的选择 目前常用的钙制剂使用的钙源主要有碳酸钙、乳酸钙、柠檬酸钙、醋酸钙和葡萄糖酸钙等其中使用最多的是碳酸钙其含钙量及溶解度均较高副作用少价格低廉。所以本实验选用碳酸钙钙片为原料进行系统分析。 5.3 溶剂的选择 分别用不同浓度的HCl、HClO4、和H2SO4配制钙质量浓度为300mg/L的溶液试验其对测量钙的影响。实验表明20浓度高达0. 96mol/ L的HCl 、HClO4 对测定无影响而H2SO4浓度达0.36mol/ L时产生负干扰0.361.44mol/ L的H2SO4产生的干扰为-2 -12 。为了保护仪器的雾化系统溶剂的选择为HCl1:1。 5.4 试验结果 仪器给出的3个样品溶液的钙含量分别为6.4961 ug/ml 、6.4975 ug/ml、6.4971 ug/ml平均值为6.4969 ug/ml根据样品溶液取样量及测定溶液体积则计算钙片中钙含量的公式为 1—1 式中 —钙片中的钙含量mg/片 —测定溶液体积mL —三个样品溶液钙含量的平均值ug/ml 6.4969 ug/ml×50ml× × 287846.5896ug/片287.8466mg/片 6 总论 1、原子吸收分光光度法适用于碳酸钙及其制剂和各种含钙制剂的含量测定能有效克服指示剂终点颜色判断困难的问题。 2 、采用原子吸收分光光度法测定碳酸钙含片中钙的含量方法简单、快速、准确 并可同时完成多批量样品的测定 提高了工作效率 同时提升了该制剂的质量标准。 3、 通过计算和分析 可见用火焰原子吸收分光光度法测定钙片中钙含量时在测量次数有限的情况下 影响其测量不确定的主要因素是标准曲线引入的不确定度。其次是重复测量和标准溶液引入的不确定度 由仪器分辨率和仪器精度引入的不确定度可以忽略。