分光光度法测定痕量锌的方法研究毕业论文(编辑修改稿)

分光光度法测定痕量锌的方法研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

生物分子在系统中的分配机理。 考虑到生物物质在双水相系统中分配时，是一个由聚合物、聚合物 (或无机盐 )、生物分子和水构成的四元系统，系统中的组分性质千差万别，从晶体到无定形聚合物、从非极性到极性、从电解质到非电解质、从无机小分子到有机高分子甚至生物大 分子，这些都不可避免地造成理论计算的复杂性。 近 30 年来，各类用于计算生物物质在双水相系 统分配系数的模型时有报道，诸如 Baski： 晶体吸附模型 [22]、 Hayne 模型 [2324]、Grossman 自由体积模型 [25]、 Diamond 一 Hsu 模型 [26]等，其中 Diamond 一 Hsu 模型既可计算聚合物 /聚合物双水相系统中低分子量肤的分配系数，又能计算高分子量蛋白质的分配系数，有一定的普适性。 Diamond 和 Hsu 从扩展的 FloryHuggins 理论出发，截止到浓度的二次项，并把相间电势表达为上下相浓度差 的二次函数，得到分配系数的简洁表达式如下 ： 式中， K 为分配系数， A， b 为 DiamondHsu 模型参数， wl为质量百分比，上标 “ ’ ” 表示下相目标产物的浓度，上标 “ ” ” 表示上相目标产物的浓度。 此模型对生物质在双聚合物双水相系统中分配行为的关联比较令人满意，但描述 PEG/无机盐双水相系统中的分配时，结果并不理想。 梅乐和等网在关联尿激酶在 PEG/混合磷酸钾系统中的分配系数时，对 DiamondHsu 模型进行了适当的改进，把相间电势表    21 1 1 1 39。 39。 ln k A bw w w w   方案论证 达为上下相浓度差的三次关系，截止到浓度的三次项，得到分配系数的表 达式如下 ： 式中， A*、 b*、 c*为改进的 DiamondHsu 模型参数，当忽略三次项 (即 c*=0)时，式就回复为 DiamondHsu 模型表达式。 双水相萃取技术的特点 双水相萃取技术是一种可以利用较为简单的设备，并在温和条件下进行简单操作就可获得较高收率和纯度的新型分离技术。 其体系的成相物质和萃取原理与传统的有机溶剂萃取存在极大的差异。 与一些传统的分离方法相比，双水相萃取技术具有以下独有的特点 [21]： （ 1） 双水相体系所形成的两相大部分都是水，水含量一般高达 70%~90%。 （ 2） 两相 间的界面张力小，一般为 107~104 了 mN/m，比一般的有机萃取体系小 1~3 个数量级。 因此，它比一般的有机萃取两相体系界面张力低的多，这样更有利于相际间的物质传递，缩短了相间的传质时间。 （ 3） 双水相体系对环境污染小。 与普通的有机溶剂萃取相比，形成双水相的物质对人体无害，可用于食品添加剂、注射剂和制药中，是一种环境友好型萃取分离体系。 （ 4） 双水相萃取过程一般不需要特殊处理就可以与后续纯化工艺相衔接，易于运用化学工程中的萃取原理进行连续化操作和工程放大。 而且容易与离子交换层析、膜分离等新型技术结合。 （ 5） 双水相体系中的传质和平衡速度快，回收率高，分相时间短，自然分相时间一般为 5~15 而 min，且能耗较低，可以实现快速分离。 （ 6） 高聚物的浓度、无机盐的种类和浓度，以及体系的 PH 值等因素都对被萃取物质在两相间的分配产生影响，因此可以采用多种手段来提高选择性和回收率。 （ 7） 大量杂质能与所有固体物质一同除去，可使整个分离过程更加经济。 （ 8） 操作条件温和，由于双水相的界面张力大大低于有机溶剂与水相之间的界面张力，整个操作过程可以在常温常压下进行，对于生物活性物质的提取来说有助于保持生物活性和强化相际传质。     239。 39。 111111ln k b w w c w wAww     方案论证 由于上述优点的存在，双水相体系的应用研究日益受到重视，相关的研究报导逐年增加，再加上其操作简单，且不存在有机溶剂的残留问题，其在物质的分离纯化过程中有良好的应用前景。 双水相萃取技术的应用现状 人们对双水相体系的研究己近半个世纪，它作为一种新型的萃取体系以其独特的优点在生物 [7]、食品 [5]、医药 [4， 2829]、稀有金属分析 [3031]等诸多领域实现了应用，并发挥着越来越重要的作用。 双水相萃取技术在生物制药中的应用 目前在国外，双水相萃取技术在医药产品中的应用主要是经生物转化的基因工 程药物和抗生素以及从动物组织中提取生化药物，科研人员在各种酶、核酸细胞、蛋白质、细胞器、菌体及氨基酸的分离和提纯等方面进行了广泛的研究 (见表 2)。 至今，它已发展成为一种专用于生物产品分离的双水相技术。 双水相萃取可用于许多生物物质的分离，它具有选择性好、产物收率高的优点。 表 2 双水相萃取技术在生物分离中的应用 Table2 Theapplyeations of aqueous twophase extration technology in the bioseparation[32] 分离物质 举例 体系 分配系数 收率 /（ %） 酶 过氧化氢酶的分离 PEG/DEX 81 核酸 分离有活性核酸 DNA PEG/DEX 60 生长素 人生长激素的纯化 PEG/盐 病毒 脊髓病毒和线病毒纯化 PEG/盐 90 干扰素 分离 β干扰素 PEG磷酸酯 /盐 630 97 细胞组织 分离含有胆碱受体的病毒 三甲胺 PEG/DEX 57 双水相萃取技术在天然产物分离纯化中的应用 目前，关于双水相对中草药中有效成份的分离纯化的研究已有少报道，从己有的实例来看，双水 相体系具有选择性好、成相时间短、萃取效率高、成本低等传统方法无可比拟的优势，展现了巨大的应用前景。 林金清等 [33]研究了甘草酸钾在乙醇 /硫酸按双水相体系中的分配，通过对成相物质浓度、 pH 值等因素的调节，实现了分配系方案论证 数超过 13，收率超过 96%的萃取效果，为在双水相中提取分离甘草酸钾的工业化生产提供了理论依据。 张春秀等 [34]研究了 PEG1500/磷酸盐双水相体系对银杏叶浸取液中的黄酮类物质的萃取，萃取效率达 %。 其它实例见表 3。 双水相体系对天然产物的分离纯化研究为传统中药有效成份的分离纯化提供了一条崭 新的思路，也代表了它的另外一种发展趋势。 表 3 双水相体系对中草药中有效成份的纯化 Table 3 The Purifieation of effeetive ponents of Chinese herbal medieine using ATPS 中药成分 双水相体系 回收率 葛根素 丙酮 /磷酸氢二钾 % 黄岑黄酮 EOPO/无机盐 95% 芦丁 聚乙二醇 /硫酸铵 % 柿叶黄酮 聚乙二醇 /硫酸铵 % 双水相萃取技术在金属离子分离中的应用 自 从 zvarova 提出了利用双水相体系分离金属离子的可能性 [39]，无机离子在双水相体系中的分配研究才逐渐展开。 双水相萃取技术对于金属离子的萃取分离多用于一些常见金属离子和稀有贵金属的分离。 传统的有机溶剂萃取体系所用溶剂污染环境，对人体有害。 而双水相体系与其有很大的不同，具有其独特的优点。 这是传统的溶剂萃取方法所不可比拟的。 因此，双水相萃取作为一种新型的分离技术应用于金属离子的萃取分离方面具有良好的发展前景。 近年来，国内外有关学者利用多种常见的显色剂作为萃取剂，对金属离子在双水相体系中的分配行为进行了研究， 很好的实现了对金属离子的分离。 陈玉焕等 [40]研究了稀有元素 铟 在有配合剂 PAR(4(吡啶偶氮 )间苯二酚 )存在和无 PAR存在时的聚乙二醇硫酸钱双水相体系中的分配行为。 高云涛等 [41]研究了金 (III)卤素离子配合物在聚乙二醇 /硫酸按双水相萃取体系中的分配行为，邓凡政等 [42]利用聚乙二醇 2020/硫 酸铵 /偶氮肿 III 双水相体系实现了钦和错的分离。 双水相体系中金属离子的萃取分离的其他研究情况见表 4。 表 4 金属离子的双水相萃取分离 Tble 4 Theaqueous twoPhase extraction and separation of metal iron 方案论证 萃取剂 成相组分 目标离子 共存离子 锌试剂 铬天青 S 碘化钾 PAR 水杨基荧光酮 铍试剂 硫氰酸钾 铝试剂 邻苯三酚红 罗丹明 B 溴化钾 二甲酚橙 茜素 S 偶氮氯膦 偶氮砷 Ⅲ 丁二酮肟 PEG/硫酸铵 PEG/硫酸铵 乙醇 /硫酸铵 PEG/硫酸钠 乙醇 /硫酸铵 PEG/硫酸铵 PEG/硫酸钠 PEG/硫酸铵 PEG/硫酸铵 丙醇 /NaCl 丙醇 /硫酸铵 PEG/硫酸铵 PEG/硫酸铵 PEG/硫酸钠 PEG/硫酸铵 乙醇 /硫酸铵 Cu(II) La(III) Cd(II) Mo(VI) W(VI) Au(III) Co(II) Fe(III)、 Al(III) Bi(III) Ir(III) Hg(II) Pd(II) Fe(III)、 Al(III) La(III)、 U(VI) Eu(III) Co(II) La(III)、 U(VI)、 Ce(IV) Ti(IV) Ni(II)、 Co(II)、 Zn(II) Pd(II)、 U(VI) Fe(III)、 Cu(II)、 Ni(II)、 Co(II) Fe(III)、 Al(III)、 Cu(II) Ni(II)、 Mo(VI) Cu(II)、 Co(II)、 Cd(II)、 Mn(II) Cu(II)、 Fe(III)、 Ni(II)、 Co(II) Pt(II)、 Pd(II)、 Rh(III) Fe(III)、 Ni(II)、 Co(II)、 Mn(II)、Zn(II) Co(II)、 Mn(II)、 Zn(II)、 Fe(II)、Cd(II) Co(II)、 Zn(II)、 Cd(II) Co(II) Cu(II)、 Pd(II) Cu(II)、 Fe(III)、 Ni(II)、 Al(III) 由此可见，双水相体系在金属离子的萃取中的成功应用，为金属特别是稀有金属的分离纯化 和回收开辟了一条新的途径。 金属离子间的双水相萃取分离是在高聚物 盐 萃取剂中进行的，通过控制一定的条件，有的金属离子被定量萃取到高聚物相，有的金属离子不被萃取而留在下层水相，从而实现了某些混合金属离子之间的萃取分离。 双水相萃取光度法测定金属离子的研究与应用 双水相萃取技术具有高回收率、选择性好、无需反萃取且具有富集浓缩待测样品的特点。 分光光度法是测定金属离子常用的方法。 因此，把双水相体系运用到光度分方案论证 析中，建立一种新型的萃取光度法，使其分离、富集和测定一次完成，可提高测定的灵敏性和选择性。 黄秀锦等 [63]研究了以二甲酚橙作显色剂和萃取剂，在 PEG2020 与硫酸钠形成的双水相体系中锌 (II)的显色反应条件及应用。 结果表明 ： 当 缓冲液用量为 ， 1g/L 二 甲酚橙溶液用量为 ， 30%PEG2020 溶液用量为 ，硫酸钠固体用量为 时，锌 (II)与二甲酚橙的配合物被萃取到 PEG 相 ； 配合物在 PEG相中的最大吸收峰为 535nm，表观摩尔吸光系数。 ε = cm，锌 (Ⅱ )浓度在 ~ g/10mL 范围内符合比耳定律 ； 将该方法用于市售食盐中锌的测定，获得满意结果。 邓凡政等 [64]研究了铬黑 T 锌 (II)的配合物在聚乙二醇 2020硫酸钠双水相体系中的显色和萃取分离条件，建立了双水相萃取光度法测定发样中锌的新方法。 结果表明 ：当 缓冲液用量为 ， ， 30%PEG2020 溶液用量为 ，硫酸钠固体用量为 时，锌 (Ⅱ )与铬黑 T 的配合物被萃取到PEG 相 ； 配合物在 PEG 相中的最大吸收峰为 550nm，其配合 比为 1： 2，ε =l04L/mol cm； 表观摩尔吸光系数ε 550 = 104L/mol cm，锌 (Ⅱ )浓度在 ~范围内符合比耳定律 ； 将该方法用于发样中痕量锌的测定，不同水平的平均回收率为%~%。 另外，还有很多学者研究其他离子的分析，或是研究新的萃取体系在金属离子分析中的应用。 见表。 表 5 双水相萃取光度法测定金属离子 Tablel 5 Eextraetion spectrophotometrie determination of metal iron in aqueous twoPhase system 萃取剂 成相组分 被测离子 波长（ nm） ε104 锌试剂 PEG/硫酸铵 Ga(III) 630 方案论证 茜素 S 偶氮砷 Ⅲ 亚硝基 R 盐 偶氮砷 Ⅲ 亚硝基 R 盐 邻苯二酚紫 铬黑 T 锌试剂 5BrPADAP 邻二氮菲 茜素 S 铬黑 T 结晶紫 PAR 铝试剂 PEG/硫酸铵 PEG/硫酸铵 聚乙烯醇 /硫酸钠 PEG/硫酸铵 PEG/硫。