(武汉东湖学院15级生命科学与化学学院,430212)
摘要:硒是人体必需的微量元素,与身体健康和疾病息息相关。硒的形态类型众多,不同形态下所具有的功效和毒性也不同,因此通过对不同形态的硒以及价态进行准确的研究对保证人体的安全和健康具有重要意义。本文通过综合近年来关于硒形态的分析最新的研究成果,介绍硒形态的提取方式、分离方式以及检测方式。
关键词:硒元素;研究进展;形态
硒是人体必需的微量元素,并且硒能与身体中的多项活性细胞进行结合,提升人体的免疫力,同时还具有防癌以及缓解人体内重金属毒性的作用。如果身体内缺少硒元素,可能会导致大骨病和克山病发生的几率较大,因此世界卫生组织建议每天人体都要补充大约200μg的硒,同时我国的营养组织学会也提出人们每天至少要补充50至200μg硒。由此可见硒元素对于人体的健康有着关键作用,但是目前市场上存在伪造硒元素的食品,相关部门应该引起高度重视。
一、硒形态分析的重要性
随着人们会环境问题的认知不断增加,通过研究发现环境中存在着各种有毒元素,且这些有毒元素的反应和迁移行为并不是取决于它们自身的总量,而是它们各自形成的元素形态所决定的。因此对元素形态的分析可以使人们更好的认识这些有毒元素的特点以及它们的行为,更有利于人们对环境问题的不断探究和发现。
二、硒形态的提取方式
提取方式是整个硒形态分析中最为关键的一步,因为它直接影响到整个实验结果的准确性。因为在形态提取过程中,容易出现互相转换性质的情况。因此在样品提取时必须要快速高效,避免出现元素之间转换性质的情况。同样在提取硒化合物的时候,尽量使用无毒的提取剂,并快速的进行提取,保证硒化合物的原始特性不被破坏。同时对于不同样本所采用的提取方式也有所不同,目前常用的提取方式有固相提取技术、超声提取技术以及微波辅助提取技术。
(一)固相提取
固相提取技术的原理为采用固体吸附剂的方式,使液体样本中的目标物与干扰化合物分离,然后使用洗脱剂或热解进行吸附,达到收集样本的目的。特别是SPE技术的问世,增加了对分析物的检测能力,提升了分析物的回收率,弥补了固相提取方式的存在的缺陷,提升了效率。但相较于其他提取方式,固相提取方式操作过于繁琐,且适用范围较小,可收集的目标物有限,因此目前并未得到广泛的应用。
(二)超声提取
超声提取技术就是使用超声波振动原理,使样本的介质受到的空化、提取和机械搅拌的作用一致,降低所要提取目标物与样本机体的结合力,加快目标物的溶解速度。常用的溶剂水、蛋白酶等。使用超声波进行对目标物的收集,更加简单方便,同时对于样本具有一定的保护作用,目前是人们最常用的提取方式。
(三)微波辅助提取
微博辅助提取技术是由微波消解技术的的基础上改善而来的,对样本中的目标物有选择的进行提取,并且还是以其最原始的形态提取。因此它对样本的损伤相对较小,回收率高。同时密闭式微波辅助提取装置中具有自动调节温度的装置,能够实现自动控制装置内的温度,实现温压可控式提取。这种提取方式提取的效果较好,但同时其热度可能会破坏提取的目标物,因此在使用这种提取方式的时候一定要小心谨慎。
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三、硒形态的分离方式
在对样本中的硒形态提取完成后,需要对其进行分离,确保分析样本的回收率较大,但是在分离过程可能会出现失误而导致出现污染或者破坏目标物等情况,因此在分离过程中要考虑所使用的分离方式是否与检测目标相匹配。目前常用的分离方式有毛细管电泳、气相色谱、液相色谱以及离子色谱。
(一)气相色谱分离
气相色谱是利用物质的沸点、极点以及吸附性实现分离的,具有分辨率高、分析速度快等优点。在硒的分离中采用气相色谱可以直接将硒元素中的二甲基硒、二甲基二硒等化合物分离。但是硒在自然界存在的形态较多,组成成分复杂,因此在使用气相色谱进行分离,要对分析物进行研究准确的研究同时还有做好衍生化等步骤,在进行分离,以免对物质原始性质造成破坏。
(二)液相色谱分离
液相色谱分离方式我国目前最高效的分离技术,同时也在硒的分离技术使用最广泛的技术,相比于气相色谱分离更加存在优势。实验的样品不需要进行衍生步骤,经过简单的处理就能直接进入色谱柱。且在色谱柱中,重现性好,分离效果高,目前常用的色谱柱戴安Dionex Lonpac等。
(三)离子色谱分离
虽然硒的形态有很多,但大多情况下硒化合物都以阴离子、阳离子以及两性离子的形式存在。在通常情况下阴离子以“-1价”或“-2价”的形式存在于S2SeO4或S2SeO3溶液中,而三甲基硒是以阳离子的形式存在,还有很多有机硒化合物的存在形式与溶液的酸碱度有关。使用离子色谱分离法其优点是分析过程中不会导致形态发生变化,因此在分析硒形体的研究中应用较为广泛。
四、硒形态的检测方法
当今,对于硒的检测方式有很多种,但应用最广泛的方式以分光光度法、原子荧光光谱法以及联用技术等。
(一)原子荧光光谱
原子荧光光谱对于硒的检测灵敏度高、选择性高、操作相对简单,设备相对低廉,普及性较广,且目前原子荧光光谱法与色谱也可直接联用,完全符合目前硒的四种形态的要求。因此广泛应用于硒形态的检测中。
(二)联用技术在硒形态检测中的应用
联用技术是将高灵敏检测技术和选择性强的分离技术结合,相较于单一的检测技术来说,具有更强的分析能力,提有效提升了对硒形态的分析的准确性。目前联用技术主要是结合了色谱技术和检测器,目前使用联用技术已经成功分离并检测出富硒酵母中的硒形态,并取得了相当理想的效果。
结束语
综合上述,我国近年来在硒元素形态的分析研究上有着很大进展,并且发展了多种分离检测手段。但是硒在自然界中存在的形式较多,且组成成分复杂,导致人们对硒的形态研究有着很大的困难,但是并不能成为阻挡人们研究硒形态的发展的障碍,因此为了能够更加深入的分析了解硒的形态,人们还需要进行不断的探索和发展。
参考文献
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论文作者:朱伟涛 周一林
论文发表刊物:《知识-力量》2019年5月下《知识-力量》2019年5月下
论文发表时间:2019/3/7
标签:形态论文; 色谱论文; 方式论文; 技术论文; 元素论文; 样本论文; 目标论文; 《知识-力量》2019年5月下《知识-力量》2019年5月下论文;