马齿苋菜中草酸含量测定.doc

学 士 学 位 论 文 BACHELOR S THESIS编号 学士学位论文喀什附近马齿苋中草酸含量测定学生姓名：木沙江吐尔洪 学 号：20080301031 系 部：化学与环境科学系 专 业：化学 年 级：08-1班 指导教师：赵丽凤 完成日期：2010年5月08日 8 学 士 学 位 论 文中文摘要用水杨酸铁络合比色法测定马齿苋中草酸含量，结果表明，显色体系pH值2.12.7，比色波长510nm，比色时间20min2h。测定结果：每10g马齿苋样品中有1.037g草酸。关键词：马齿苋，草酸，磺基水杨酸络合，测定。 目 录中文摘要2引言41 .材料与方法51 .1 测定原理51 .2 仪器和试剂51.2.1仪器51.2.2试剂51 .3 样品52. 结果与分析62 .1 最大吸收峰和最佳波长的选择62 .2 显色体系pH值的确定62 .3 比色时间的选择72 .4 其他条件的选择72 .5 标准曲线的制作72 .6 干扰情况83.马齿苋样品中草酸含量测定83 .1 样品制备83 .2 待测液中草酸含量的测定83 .3 方法准确度考查83 .4 方法比较94 .结论10参考文献11致谢13引言马齿苋(Portulaca oleracea L)属马齿苋科(Portulacaceae)，又名长命菜，五行草，瓜子菜，麻绳菜，五色觅，马食菜等；是我国古老的药食兼用植物之一。马齿苋在临床上具有清热利湿，解毒止血的作用，可主治肠炎，痢疾，阑尾炎，乳腺炎，肺脓肿，尿路感染，疮疡肿毒，产后宫缩无力的出血过多或功能性子宫出血，外用治丹毒疖肿等1-2。目前，马齿苋多集中在其总提取物的药理活性报道3-14，而关于该类植物化学成分研究的报道较少15 。已有的研究表明，该类植物含有丰富的氨基酸，蛋白质，糖(多糖) ，维生素，矿物质，有机脂肪酸等营养物质，此外还包括有萜类，生物碱，黄酮类和葱酮普类等物质。药理研究表明，该类植物的乙醇总提取物具有广谱的抗菌作用，对志贺氏和佛氏付赤痢杆菌有显著的抑制作用；其水提物具有降血脂，降血糖，抗氧化防衰老等作用；马齿苋多糖还具有显著的抗肿瘤16。本草纲目，食疗草本，本宝本草等古代医学专著都有记载：马齿苋全草入药，性寒，味酸，无毒。具有清热，解毒，益气，润肠，散血，消肿，卜痢，防治多种疾病等功效。主治肠炎，菌痢，痈肿，恶疮，丹毒，蛇虫咬伤，痔疮肿毒，湿疹，急性和亚急性皮炎等多种疾病17。此外，含钾盐十分丰富，干基含量达17。马齿苋是一种高蛋白，高灰分，低碳水化合物的野生蔬菜，素有“蔬菜之工”的美称。美国科学家小诺曼塞勒在研究中发现马齿苋富含-3脂肪酸18。草酸是一种二元羧酸，是植物体内普遍存在的一种组分，在马齿苋，苋菜，生菜等许多蔬菜作物体内都有较高的含量19。草酸在人体内不容易被氧化分解掉，经代谢作用后形成的产物，属于酸性物质，可导致人体内酸碱度失去平衡，吃得过多还会中毒。 而且草酸在人体内如果遇上钙和锌便生成草酸钙和草酸锌，不易吸收而排出体外。儿童生长发育需要大量的钙和锌，如果体内缺乏钙和锌，不仅可导致骨骼，牙齿发育不良，而且还会影响智力发育。从环境毒理学和食品营养学角度看，草酸在蔬菜作物可食部位的大量累积会影响到人类的身体健康，长期食用草酸含量高的蔬菜容易引发关节炎，低血钙，膀胱结石和肾结石等疾病20。因此，测定野菜中草酸含量将是当前野菜安全生产所面临的重要课题。草酸测定方法已有不少报道，但各有利弊。KMnO4滴定法至今仍是食品分析中的一种经典方法21，它具有廉价，重复性好等优点，但灵敏度低，操作较烦琐，耗时。以磺基水杨酸铁络合物比色法测定样品中草酸含量的方法为基础，对其测定条件进行了研究和优化，并在优化条件下测定了马齿苋样品中的草酸含量。1 .材料与方法1 .1 测定原理Fe3+在pH值1.82.5的KCl-HCl缓冲液中与磺基水杨酸(SSAL) 和草酸均生成络合物，Fe3+和草酸的络合物能使Fe3+与磺基水杨酸的紫色络合物颜色变浅，测定Fe3+的磺基水杨酸络合物的吸光度，随着草酸量的增加而降低，据此可计算出样品中草酸根的含量。1 .2 仪器和试剂1.2.1仪器S22PC型分光光度计(上海棱光技术有限公司制造)。1.2.2试剂铁标准溶液的配制(0.5mg/ml )：称取0.44gFeCl3于200ml烧杯中，加蒸馏水溶解，移入250ml容量瓶，用蒸馏水定容刻度。磺基水杨酸(SSAL)的配制(0.5%)：称取0.54g磺基水杨酸(分析纯)于100 ml容量瓶中，加水稀释至刻度。草酸钠标准溶液的配制(2mg/ml)：称取0.21g草酸钠于200 ml烧杯中，加蒸馏水，稍加热，使其溶解，移入100 ml容量瓶用蒸馏水定容。缓冲溶液的配制(pH值2)：称取3.73gKCI于400ml烧杯中，加蒸馏水少量，在电热板上微热溶解，加浓盐酸使pH值为2，移入250ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。1 .3 样品2012年8月收集晾干的马齿苋2. 结果与分析2 .1 最大吸收峰和最佳波长的选择制备有草酸共存的磺基水杨酸铁络合物显色体系：按顺序先后向250ml容量瓶中加入2ml的0.5mg/ml铁溶液，20mlpH值2的KCI-HCI缓冲液，1.2ml0.5%磺基水杨酸，再加入1.5ml0.2mg/ml标准草酸溶液，用蒸馏水稀至刻度，摇匀。显色体系稳定后，在722分光光度计上于波长450750nm范围内扫描(图1)，最大吸收波长max= 510 nm。根据比色测定原理，该最大吸收波长即为测定时所要选择的最佳波长。图1 磺基水杨酸铁显色体系吸光度扫描曲线2 .2 显色体系pH值的确定Fe3+同磺基水杨酸在不同pH酸度条件下可形成不同配位数颜色不同的络合物。pH1.82.5时，生成Fe3+的磺基水杨酸络合物Fe(SSAL)+颜色为紫色；pH值4.08.0时，生成Fe(SSAL) 2-橙红色络合物；pH值8.011.5时，生成Fe(SSAL)2- 黄色络合物。因此选择一个合适的pH值范围十分必要。在其他条件都相同的情况下，采用1mol/LHCI和NaOH调控显色体系的pH值，并在510nm波长测定显色溶液的吸光度。由表1可见：pH值2.12.7，显色溶液的吸光度值较高，且没有显著差异；pH值小于2.1或大于2.7，吸光度均显著下降。因此,选择pH值2.12.7的范围进行显色测定较为适宜。2 .3 比色时间的选择铁与磺基水杨酸的络合反应十分迅速，约需1min就可生成Fe3+与磺基水杨酸的紫红色络合物，加入草酸根使颜色降低的反应也很快。经过对显色溶液吸光度的动态测定，发现显色体系的吸光度在显色后10min至2周内没有大的变化，为此，选择显色后20min至2h这一时间段进行比色测定较为适宜。表1 pH值对显色体系吸光度的影响pH值 吸光度 标准差 差异显著性P=0.051.50.520.02c2.0 0.700.04a2.50.770.04a3.00.620.04b3.50.52 0.05c2 .4 其他条件的选择比色皿，显色剂用量和灵敏度的选择标准是：使吸光度值控制在0.050.8，这样测量才能提高准确度,减少误差。经过多次重复试验，选择使用2ml Fe3+标准溶液，1.2ml磺基水杨酸，1cm的玻璃比色皿，以蒸馏水为参比液，波长510nm，pH值2.12.7，选用pH值2.0的KCI-HCI缓冲液。2 .5 标准曲线的制作按照“2.4”确定的条件，按下列顺序加液：Fe3+ 2ml 缓冲液20ml磺基水杨酸1.2mlNa2C2O4依次为：0 ，0 .1 ，0 .2 ，0 .4 ，0 .8 ml用蒸馏水定容。显色30min后，以蒸馏水为参比液，在510nm波长处进行比色测定。根据测定结果，绘制草酸含量的标准曲线，通过计算机拟合，获得该标准曲线的方程：y = -130.3X +92.724 ，R2 = 0 .9903式中，x为吸光度，y为显色体系的草酸的质量浓度(g/ml )。在上述测定条件下，草酸根浓度064 .0g/ ml 范围内与吸光度有良好的线性关系。根据IUPAC规定，对20次空白试验结果进行计算，求得测定草酸的检出限为1.52g/ml。2 .6 干扰情况用分光光度法测定草酸根过程中，阳离子不产生干扰。但如果有F-及PO43-等阴离子存在于显色体系，因它们也与Fe3+形成络合物而干扰C2O42-的测定，应将它们除去。3.马齿苋样品中草酸含量测定3 .1 样品制备马齿苋在蒸馏水中洗涤3次，晾干。称取马齿苋10g，用100ml水洗入250ml容量瓶，置7080水浴上加热30min，其间摇动数次，取出冷却，加水至刻度，摇匀过滤。滤液即为草酸的待测液。3 .2 待测液中草酸含量的测定用待测液代替草酸钠标准溶液，其余按照制作标准曲线相同的方法，进行显色反应，并测定其吸光度，根据标准曲线方程，计算待测液中草酸含量。3 .3 方法准确度考查将马齿苋样品按照上述方法处理，剪碎，充分混匀后，分成等量的3份，1份完全按照“3.1”的方法用蒸馏水匀浆，制备待测液；另2份分别用2种已知浓度的草酸钠溶液进行匀浆。其余仍按照“3.1”的方法操作。结果表明(表2)，草酸钠的加入量与回收量基本相符，回收率93.9%105.2%。表2 草酸的回收试验结果样品 草酸加 测定值 回收量 回收率编号 入量 mg g 10524.6-300 813.3288.7 96.2600 1130.9606.3 101.120 863.8- -300 1145.6 281.8 93.9600 1478.5614.7 102.530 635.0- -300 922.4287.4 95.8600 1251.7616.7 102.840 895.3- -300 1210.9315.6 105.2 600 1524.5 629.2 104.23 .4 方法比较分2批从不同菜地采集马齿苋样品，分别用KMnO4容量法和水杨酸铁络合比色法测定其中草酸含量。采用成对数据比较法进行统计，由表3求得，d存 = 4.48，d2 =1283。计算得tt0 .05 ，说明2种方法测定的草酸含量没有显著差异。表3 2种方法测定草酸的结果1 2 3 4 567 8 9 10KMnO4容量法 710.6 808.9 770.4 897.7 818.0 610.8 549.2 960.4 468.5 857.3磺基水杨酸 690.6 796.8 747.2 913.5 806.2铁络合比色法 604.4 541.8 959.3 469.4 877.54 .结论用比色法在pH值2.12.7的条件下测定了马齿苋样品中的草酸含量。结果为每10g马齿苋样品中有1.037g草酸。比一般蔬菜草酸的量要低22。参考文献1 江苏新医学院编.中药大词典:上册M.上海:上海人民出版社，1977: 289- 291.2 曲淑岩.马齿苋的药理及临床应用J.吉林中医药，1985, 32(3): 28- 29.3 马慕英.马齿苋抑菌作用的探讨J.食品科学，1992( 1) : 36- 38.4 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