离子色谱法测定头发中硒的实验研究

   本文试图研究建立一种有效测定头发中微量硒含量的方法，并通过测定正常人和癌症患者头发中硒的含量进行对比，进一步证明硒元素在人体健康、特别是预防癌症方面的重要作用。

    ■文/郭 飞

   随着人们对癌症问题的普遍关注，尤其是近几年发病率逐年上升，引起人们更多的重视。硒作为一种必需的微量元素，它具有某些重要的生物化学功能，与人类的健康有着密切的联系，对于预防癌症等重要疾病更具有重要的意义，从缺硒角度来研究肿瘤的发生发展以及通过补充硒来预防肿瘤，已成为引人注目的研究课题。所以在日常生活中，我们应该注重多食一些含硒量较高的食物，以补充体内的硒。特别是在这个全民健身的浪潮中，提倡合理膳食、均衡营养，更应该结合微量元素来考虑。因此，找到一种更有效的方法测定人体中所含的硒元素具有重要意义。本文建立了离子色谱法对头发中的硒进行检测，头发硒含量是检验人体硒状态的重要指标，通过检测头发中硒的含量来衡量人体的营养状况和诊治疾病，已成为一个重要手段。

    硒的概述

   硒是人和动物所必需的营养元素，被WHO列为人和动物所必需的14种微量元素之一，对于肿瘤及癌细胞具有促进分化、抑制分裂的双向调节作用。自然界中的硒以四种氧化态存在，-2（硒化物）、0（元素硒）、+4和+6。在环境样品如水和沉积物中，硒主要以亚硒酸盐（SeO32-，Se（IV））、硒酸盐（SeO42-，Se（VI））、三甲基硒、甲基二硒等形式存在；环境中的微生物和植物可以将无机硒通过生物甲基化过程转化为有机硒化合物；动物体内的有机硒化合物通常和生物体内的氨基酸、蛋白质和糖结合成为硒代胱氨酸（SeCys）、硒代蛋氨酸（SeMet）、硒代脲氨酸、硒蛋白、硒多糖等。这些不同形态的硒化合物的营养学性质和毒理学性质相差很大。人体内硒贫乏或过量的界限是相当小的，文献报道，在正常情况下每千克体重含硒量应该在0.1～0.3mg范围内，而且导致有机体中毒的剂量及其生物药效性很大程度上取决于硒元素的赋存形态。例如，六价硒酸过量会导致有机生物体的中毒反应，而有机硒代胱氨酸则有延缓衰老的功效。

    离子色谱法

    离子色谱原理

    离子色谱是高效液相色谱的一种，是分析化学中引用较快的仪器之一。初期的离子色谱分离柱仅有AS4型等很少几种，检测器只有电导检测器。在离子色谱技术的不断应用发展中，其最关键的部件之一——色谱分离柱，随着新型离子交换柱填料的发展，种类已越来越丰富。新型高交联度离子交换树脂填充的阴离子分离柱，不仅可实现多种基体中多种无机阴离子和有机酸根离子的测定，还具有在pH＝0～14范围内的稳定性，并可兼容甲醇、乙腈等有机溶剂，所能够分析的成分越来越多。其优点和现代化的技术水平在监测中显示出了巨大的优势。

    离子色谱技术的应用

   离子色谱技术20世纪70年代开始在中国发展。应用的范围从分析水中常见阴、阳离子发展到分析极性有机化合物以及生物样品中的糖（单糖、寡糖）、氨基酸、蛋白质等。由于其具有操作简单，可以同时分析多种组分，样品前处理简单，测定快速、准确，对常见阴阳离子的高灵敏度、减少人为误差等优异性，离子色谱方法已成为国家行业某些项目特别是阴离子项目标准检验方法。

    实验原理及方法

    实验原理

   准确称取SeO2固体于小烧杯中溶解，加入适量30%的H2O2将其充分氧化，配制成SeO42-离子的标准溶液，将头发样品通过消化处理，使其中的硒元素转化为SeO42-的形式再进行测定，并通过计算得出头发中硒元素的含量。

    贮备液配制

   取SeO2标准样0.1059g于100mL烧杯中，加入少许水溶解，滴入少量30%的H2O2将其充分氧化成SeO42-离子，然后定量转入100mL容量瓶中，定容、摇匀，转入乙烯瓶中贮存，该贮备液的浓度为1.059g/L，其它浓度溶液逐级稀释而成。

    标准工作曲线绘制

   取标准贮备液分别配成0.9874mg/L，5.1927mg/L，10.7054mg/L，15.54mg/L，21.0171mg/L，26.9861mg/L，31.619mg/L的标准溶液，依次进样，以各标准溶液的浓度为横坐标，以所测的峰面积为纵坐标，绘出标准曲线。

    发样的预处理及消化

   用不锈钢剪刀从受试者后枕部靠近发根处剪下3cm～5cm约0.1g的发样，将收集后的发样于聚乙烯烧杯中，按下述方法洗涤：

   1．加人一定量的丙酮，浸没发样并搅拌10min，用去离水冲洗干净；用5%洗洁精洗涤3次，每次之间均用去离子水冲洗干净；用去离子水冲洗至无泡沫；洗净的发样于90℃烘箱中干燥3h。

    2．准确称取头发样品0.05g～0.1g于烧杯中，加入浓硝酸与高氯酸之比为52的混合溶液20mL，于恒温电炉上加热消化至样品呈亮绿色透明溶液，继续蒸发至冒大量白烟，溶液尽量蒸至1mL，但不要蒸干，以免硒损失，将此消化液转移至刻度具塞试管中定容至10mL。

    影响因素分析

    温度对测定结果的影响

   分别在10℃和25℃时测定相同浓度的标准溶液，且每个温度下平行测定五次，测定结果表明，出峰时间及测得的浓度均受温度影响较大，因此，配备控温装置，如柱温箱，可以使测定结果进一步提升。

    共存离子对测定结果的影响

   由于NO3-离子出峰时间与SeO42-较接近，且消解头发样品时需加入浓HNO3，因此分析NO3-离子对结果的影响十分必要。取两份相同浓度的标准溶液5mL于10mL刻度试管中，第一份稀释至10mL；第二份加入少量稀HNO3，然后稀释至10.00mL。分别对两份溶液进行测定，结果表明，NO3-离子对SeO42-的测定影响不大。

    结  论

   实验证明：离子色谱法具有简便快速、灵敏度高、精密度高、回收率好、前处理方法成本低、重现性好、准确度高等优点，最低检出限达到10-6g/L，回收率为0.9531。因此，笔者认为这个方法是可行的，是一种应该得到广泛推广的好方法。

    （作者单位：山东省陵县质量技术监督局）

    《中国质量技术监督》2012年9月刊