2021年版硫糖铝的检测基础方法

硫糖铝中铝含量测定研究完成日期：____________________指导老师签字：____________________评阅老师签字：____________________答辩小组组长签字:____________________辩小组组员签字：____________________________________________________________________________________________________摘要本课题意在经过EDTA(乙二胺四醋酸二钠)络合滴定法和石墨炉原子吸收光谱法硫糖铝中铝含量，并经过比较多种方法优劣，得到测定铝含量最好。其中，EDTA络合滴定法是经过比较直接滴定法和反滴定法在二甲酚橙和双硫腙指示剂作用下检测铝含量大小来评价。本试验结果显示EDTA反滴定法中使用二甲酚橙作为指示剂，结果正确，愈加适用；石墨炉原子吸收光谱法采取曲线，试验表明铝在2-25ng.mL-1范围内，吸光度和浓度呈良好线性关系，回归方程A=0.0146x-0.0057，r2=0.9991。石墨炉原子吸收光谱法操作简便快速，适合于大量样品同时检测，但只适适用于检测微量铝含量，且在转移过程易造成误差，并不适适用于精密测量。关键词：硫糖铝；EDTA络合滴定法；石墨炉原子吸收光谱法AbstractThispaperaimedtobyEDTA(EthyleneDiamineTetraAceticAcidDisodium)complexometrictitrationmethodandgraphitefurnaceatomicabsorptionspectroscopicmethodfordetectionofsucralfateinaluminumcontent,andcomparetheadvantagesanddisadvantagesofvariousmethods.EDTAcomplexometrictitrationofaluminiumcontentbydirectcomparisonoftitrationandbacktitrationwithxylenolorangeanddithizoneindicatorfunctiondetectiontoevaluatethesize.Thetestresultsshowedthatxylenolorangeonthedeterminationofaluminumhighsensitivity,EDTAbacktitrationmethod,accurateresults,moreapplicable.Thestandardcurvemethodisusedfortheatomicabsorptionspectraofgraphitefurnace.TheresultsshowedthattheabsorbanceandconcentrationofAlintherangeof2-25ng.mL-1arelinearwiththeconcentrationofthegraphitefurnace,andtheregressionequationA=0.0146x-0.0057,r2=0.9991.Theatomicabsorptionspectrometryofgraphitefurnaceissimpleandfast,andcanbeusedformanysamplesandtimesaving.Butitissuitableforthedetectionoftracealuminumcontent,andthetransferprocessiseasytocauseerror,soitisnotsuitablefortheprecisionmeasurement.Keywords:sucralfate;EDTAcomplexometrictitratinmethod;graphitefurnaceatomicabsorptionspectrometry目录TOC\o"1-3"\h\u1序言11.1硫糖铝11.1.1硫糖铝介绍11.1.2药理学意义11.2研究目标及意义11.3EDTA络合滴定法11.4石墨炉原子吸收光谱法22供试材料32.1原材料32.2仪器及试剂33试验方法43.1EDTA络合滴定法43.1.1直接滴定法43.1.2反滴定法43.1.3试验注意事项43.2石墨炉原子吸收光谱法测定53.2.1仪器工作条件53.2.2仪器精密度和稳定性试验53.2.3测定方法54结果和讨论64.1络合滴定法64.1.1直接滴定法结果分析64.1.2反滴定法结果分析64.2石墨炉原子吸收光谱法测定结果75结论9参考文件10致谢11附录121序言1.1硫糖铝1.1.1硫糖铝介绍硫糖铝(​"\t"​)含有引湿性(​"\t"​)，是很有效抗消化性溃疡(​"\t"​)药。它是一个能够保护溃疡面，含有促进溃疡面愈合作用和胃黏膜保护类非处方药药品。伴随社会发展，大家生活节奏加紧，越来越多人生活作息不规律，所以越来越多疾病侵入了大家生活，其中胃病就是最常见疾病之一。现在在市场上有多种多样诊疗胃病药。可是二十多年来，因为硫糖铝药效显著，价格低廉，所以在中国外医药市场上一直畅销不衰。1.1.2药理学意义硫糖铝是临床上常见一个胃黏膜保护剂，可在酸性环境下解离出硫酸蔗糖复合离子聚合成不溶带负电荷胶体，同时硫糖铝含有吸附胃蛋白酶和胆汁酸作用，并可促进内源性前列腺素合成和吸附表皮生长因子（EGF），使其在溃疡处浓集，形成一层保护膜，覆盖于溃疡面，能够促进溃疡愈合[1]。硫糖铝还含有吸附胃蛋白酶及中和胃酸作用，但作用稍弱[2]。众所周知，铝是地壳中含量最多金属元素，即使它在毒理学上属于低毒性金属元素，不会引发急性中毒，但长久摄入，会对人体造成极大损害[3]。它会使人记忆力减退，视觉和运动协调失灵，严重者可能痴呆。而且铝元素能够置换出沉积在骨质中钙元素，会造成骨软化症，能够说对人体健康造成潜在威胁。据临床研究还发觉铝和老年痴呆症、关岛帕金森氏痴呆综合症、肌萎缩性脊髓侧索硬化和透析性脑病等神经失调疾病及贫血等多个疾病相关[4-7]。硫糖铝关键成份是蔗糖硫酸酯碱式铝盐，而食用过量铝会对人体造成伤害，所以对其成份中铝含量控制相关键意义[8]。本试验是对硫糖铝中铝含量检测方法研究，这对硫糖铝发展有很大必需性。研究经过多个方法来检测硫糖铝中铝含量，然后依据试验中碰到实际问题和测得铝含量，来比较各个方法优缺点，从而探究检测硫糖铝最好方法，有利于硫糖铝检测和发展。1.3EDTA络合滴定法EDTA(​"\t"​)(乙二胺四乙酸二钠)是一个关键络合剂(​"\t"​)，可用作彩色感光材料(​"\t"​)冲洗加工漂白定影液(​"\t"​)，染色助剂，纤维处理助剂，化妆品添加剂，血液抗凝剂(​"\t"​)，稳定剂，合成橡胶聚合引发剂(​"\t"​)等。EDTA是螯合剂代表性物质，能和碱金属(​"\t"​)、稀土元素(​"\t"​)和过渡金属(​"\t"​)等形成稳定水溶性(​"\t"​)配合物[9]。适合滴定分析化学反应应该含有以下多个条件：①反应按方程式定量地完成，通常要求在99.9%以上，这是定量计算基础；②反应能够快速地完成(有时可加热或用催化剂以加速反应)；③共存物质不干扰关键反应，或用合适方法消除其干扰。④有比较简便方法确定计量点(指示滴定终点(​"\t"_blank​))。常见滴定方法有直接滴定法和反滴定法[10]。（1）直接滴定法：是用标准溶液直接滴定被测物质一个方法，通常能同时满足上述4个条件化学反应，全部能够采取直接滴定法(​"\t"_blank​)。直接滴定法是滴定分析法中最常见、最基础滴定方法。在该试验中，溶液中Al3+离子和EDTA形成带有颜色金属螯合物，再采取二甲酚橙或双硫腙作为指示剂判定滴定终点[11]。（2）反滴定法：反滴定法就是先正确地加入一定量过量标准溶液(​"\t"_blank​)，使其和试液(​"\t"_blank​)中被测物质进行反应，待反应完成后，再用另一个标准溶液滴定剩下标准溶液[12]。碰到下列多个情况时，能够采取反滴定法(​"\t"_blank​)：①试液中被测物质和滴定剂反应慢；②用滴定剂直接滴定固体试样时，反应不能立即完成；③一些反应没有适宜指示剂(​"\t"_blank​)或被测物质对指示剂有封闭作用。在该试验中，先向样品中加入过量EDTA标准溶液，待充足反应后，加入二甲酚橙或双硫腙指示剂，再用标准锌液滴定过量EDTA[13]。1.4石墨炉原子吸收光谱法石墨炉原子吸收仪是利用石墨材料制成管、杯等形状原子化器，用电流加热原子化进行原子吸收仪器。因为样品中待测离子全部被原子化，而且避免了原子浓度在火焰气体中稀释，分析灵敏度得到了显著提升。该方法原理是光源辐射出含有待测元素特征谱线光，经过试样蒸汽时被蒸汽中待测元素基态原子所吸收，由特征谱线光被减弱程度来测定试样中待测元素含量[14]。该法用于测定痕量金属元素，在性能上比其它很多方法好，并能用于少许样品分析和固体样品直接分析，所以其应用领域十分广泛[15]。2供试材料2.1原材料硫糖铝厂家：浙江海森药业样品批号：、、2.2仪器及试剂表2-1关键仪器设备一览表仪器设备生产厂家滴定管上海申玻仪器企业BSA224S电子天平赛多利斯科学仪器（北京）容量瓶上海申玻仪器企业PE-AA600石墨炉原子吸收光谱仪美国PerkinElmer铝空心阴极灯上海笛柏试验设备XS-105DU微量电子天平UMettle梅特勒-托利多(​http:​/​​/​www.mtchina.com​/​​)企业HH-W600数显三用恒温加热器江苏省金坛市荣华仪器制造电子万用炉泸兴电热电器厂试剂规格，批号生产厂家EDTAAR，1401-1998国药集团化学制剂氧化锌AR，10023918国药集团化学制剂盐酸AR，10011018国药集团化学制剂氨水AR，10002118国药集团化学制剂硫酸锌AR，10024018国药集团化学制剂二甲酚橙AR，10023512国药集团化学制剂双硫腙AR，10009012国药集团化学制剂冰乙酸AR，10000218国药集团化学制剂醋酸铵AR，10001216国药集团化学制剂甲基红AR，71025214国药集团化学制剂无水乙醇AR，10009218国药集团化学制剂铝粉99%，80003160国药集团化学制剂表2-2关键试剂一览表3试验方法3.1EDTA络合滴定法3.1.1直接滴定法正确称取样品约1g（正确至0.0002），置于200mL容量瓶中，用10mL稀盐酸溶解后，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀，制成待测液。（1）二甲酚橙指示剂：精密量取20mL待测液于250mL锥形瓶中，再加入5mL氨水，煮沸5min。冷却后加入1mL二甲酚橙指示剂，然后用0.05mol/LEDTA滴定，滴定终点为溶液由黄色变为红色，平行三次试验。（2）双硫腙指示剂：精密量取20mL待测试液于250mL锥形瓶中，再加入5mL氨试液，煮沸5min。冷却后加入3mL双硫腙指示剂，再加入25mL乙醇，然后用0.05mol/LEDTA滴定，滴定终点为溶液由蓝黑色变为粉红色，平行三次试验。（3）铝含量计算：X%=V×F×1.349/m×100其中，V-消耗EDTA体积平均值；F-EDTA滴定液浓度值和其名义值之比，F=1.033；1.349-每毫升EDTA溶液相当于铝质量；m-样品质量。3.1.2反滴定法正确称取样品约1g（正确至0.0002），置于200mL容量瓶中，用10mL稀盐酸溶解后，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀，制成待测液。（1）二甲酚橙指示剂：精密量取20mL待测试液于250mL锥形瓶中，然后加氨水中和至恰析出沉淀，再用稀盐酸滴加至沉淀恰溶解为止。加入20mL醋酸-醋酸铵缓冲液（pH6.0)，再加入0.05mol/LEDTA滴定液25mL，煮沸5min。冷却至室温，加二甲酚橙指示液lmL，用0.05mol/L标准锌液进行滴定，当溶液由黄色变为红色时为滴定终点，平行三次试验并进行空白滴定。（2）双硫腙指示剂：精密量取20mL待测试液于250mL锥形瓶中，然后加氨水中和至恰析出沉淀，再用稀盐酸滴加至沉淀恰溶解为止。加入20mL醋酸-醋酸铵缓冲液（pH6.0)，再加入0.05mol/LEDTA滴定液25mL，煮沸5min。冷却至室温，加入3mL双硫腙指示剂，再加入25mL乙醇，然后用0.05mol/L标准锌液进行滴定，当溶液由蓝黑色变为粉红色时为滴定终点，平行三次试验并进行空白滴定。（3）铝含量计算：X%=(V0-V)×F×1.349/m×100其中，V0-空白消耗锌滴定液体积；V-样品消耗锌滴定液体积；m-样品质量；F-锌滴定液浓度值和其名义值之比，F=1.033。3.1.3试验注意事项（1）加热时间要充足，因为络合反应速率较慢且对反应温度要求较高，当加热时间不足或没有达成指定温度话会使反应不充足从而使检测结果偏低。（2）检测所用玻璃仪器必需要确保清洁，因为玻璃器械中一些残留物会影响检测结果。（3）硫糖铝是一个不溶于水物质所以在制备待测液时要加入稀盐酸而且水浴加热才能使其溶解完全。3.2石墨炉原子吸收光谱法测定3.2.1仪器工作条件原子吸收分光光度计工作条件：分析波长309.3nm；灯电流15mA；狭缝0.4nm；干燥80～120C/30s，灰化700C/30s，原子化3000C/10s，除残3000C/3s，注入样品体积20uL。3.2.2仪器精密度和稳定性试验将6ng/mL对照品溶液在工作条件下测定，反复5次，测得铝浓度相对标准偏差RSD=0.28%，能够表明仪器精密度良好。将6ng/mL对照品溶液在工作条件下，分别在0h、2h、4h、6h反复测定，测得铝含量相对标准偏差RSD=0.19%，证实仪器系统对铝标准液在6h内稳定性良好。3.2.3测定方法(1)标准曲线绘制：取Al标准溶液（100ng/mL）0.0、0.4、0.6、1.2和2mL，分别置于10mL刻度试管中，加水稀释至刻度，摇匀，配制成标准系列溶液，其浓度分别为0、4、6、12、20ng/mL。依次测定对应吸光度值，以吸光度A为纵坐标，铝浓度为横坐标绘制标准曲线。（2）样品中铝含量测定：正确量取0.64g样品（正确至0.0002），和50mL盐酸加热溶解。待冷却后，转移至100mL容量瓶中，再加入盐酸定容至刻度，制成待测液。精密转移1.00mL制备好样品于1000mL容量瓶中，用蒸馏水定容到刻度，制成10-3浓度稀释液。继续精密量取10-3样品稀释液1mL置于1000mL容量瓶中，用水定容至刻度，制成10-6浓度稀释液。使用该样品溶液测定吸光度，然后依据测得吸光度计算铝含量。4结果和讨论4.1络合滴定法4.1.1直接滴定法结果分析表4-1直接滴定法中两次平行试验结果铝含量（%）二甲酚橙双硫腙121214.2214.3414.2214.3314.2914.3514.3114.3614.0814.2414.1114.23表4-1显示了三批产品在不一样指示剂作用下，使用直接滴定法计算出铝含量。每批产品进行两次平行试验，以两次试验中得到结果计算相对平均偏差，从而判定方法稳定性。依据要求，若相对平均偏差>0.3%，则说明方法稳定性差。得到相对平均偏差结果如表4-2所表示。表4-2直接滴定法中铝含量相对平均偏差相对平均偏差（%）指示剂二甲酚橙双硫腙0.410.390.220.170.580.42由表4-2能够看出，用直接滴定法得到铝含量相对平均偏差较大，表明同一样品两次结果不平行，说明了检测结果不正确，方法稳定性差。从指示剂来看，通常情况下，二甲酚橙相对平均偏差要大于双硫腙相对平均偏差，原因是Al3+对二甲酚橙指示剂有封闭作用，酸度不够时轻易发生水解，而且在试验过程中产生很多副反应，也可能是样品中还有其它干扰原因存在，造成反应不完全。4.1.2反滴定法结果分析铝含量（%）二甲酚橙双硫腙121217.8417.8617.8417.8518.1618.1318.1218.1018.1418.1518.1018.08表4-3反滴定法中两次平行试验结果表4-3显示了三批产品在不一样指示剂作用下，使用反滴定法计算出铝含量。每批产品进行两次平行试验，以两次试验中得到结果计算相对平均偏差，从而判定方法稳定性。依据要求，若相对平均偏差>0.3%，则说明方法稳定性差。得到相对平均偏差结果如表4-4所表示。表4-4反滴定法中铝含量相对平均偏差相对平均偏差（%）指示剂二甲酚橙双硫腙0.060.030.090.060.030.06从试验结果看出用反滴定法测得相对平均偏差<0.3%，测得结果全部在硫糖铝铝含量许可范围，从而能够得出用EDTA反滴定法不仅能够比较正确检测硫糖铝中铝含量，而且测得结果平行。就指示剂而言，二甲酚橙和双硫腙全部适合作为铝含量检测指示剂，但相比较而言，用二甲酚橙作为指示剂测得铝含量较高，说明二甲酚橙对铝灵敏度比双硫腙略高，反应更完全。而且二甲酚橙变色比较显著，轻易看出滴定终点，双硫腙指示剂变色不显著，需要加入指示剂量较多。但二甲酚橙不稳定，需要即配即用，且价格相较昂贵，所以在通常铝含量检测中能够用双硫腙替换二甲酚橙作为指示剂。和直接滴定法相比，EDTA反滴定法操作简单，比较轻易得到稳定结果。原因可能有：首先，Al3+和EDTA络合速度缓慢,需在过量EDTA存在下,煮沸才能络合完全；其次，Al3+易水解,在最高许可酸度,其水解副反应已相当显著,并可能形成多核羟基络合物，这些多核羟基络合物不仅和EDTA络合缓慢,并可能影响Al3+和EDTA络合比，对滴定不利。4.2石墨炉原子吸收光谱法测定结果经检测石墨炉原子吸收仪含有良好精密性和稳定性。铝含量标准曲线回归方程：A=0.0146x-0.0057，r2=0.9991(n=5)，A为吸光度，x为浓度。结果表明铝离子在2～25ng/mL范围内线性关系良好。对每批样品进行两次检验，以两次检验结果计算相对平均偏差，试验结果如表4-5所表示。表4-5原子吸收光谱法试验结果批号铝含量（%）12相对平均偏差（%）18.8418.850.0318.1218.130.0318.1318.140.03从表4-5能够看出，用石墨炉原子吸收光谱法测定比较稳定，灵敏度较高，样品用量少，样品利用率高。该方法可用于直接分析固体样品，且需要配置试剂少，操作简单易行，化学干扰(​"\t"​)较少，原子化效率高。不过石墨炉原子吸收光谱法仅限于测定微量铝元素，所以需要对待测样进行数次稀释，所以可能存在试样组成不均匀，在转移液体时轻易造成溶液浓度不正确等问题，造成试验误差，且会有强背景吸收。所以它更适适用于检测大批量样品，这么比较快速方便，但不适合样品正确测量，且设备复杂成本高。5结论经过比较EDTA直接滴定法和反滴定法测得铝含量，结果表明EDTA反滴定法显著优于直接滴定法。反滴定法较直接滴定法愈加正确，反应速度愈加快，结果稳定，干扰原因少，反应更完全,而且二甲酚橙指示剂对铝灵敏度高于双硫腙。研究表明石墨炉原子吸收光谱法和EDTA反滴定法结果全部符合硫糖铝中铝含量检测要求，测得结果全部在硫糖铝铝含量许可范围，所以全部能够采取。不过相比较而言，EDTA络合滴定法适合于少许样品正确检测，且测得结果稳定并正确。因为石墨炉原子吸收光谱法只适适用于微量铝含量检测，所以在测量时需要将待测样数次稀释，极易造成误差，但石墨炉原子吸收光谱法操作方法简单方便，所用试剂少且速度极快，所以适适用于测试样品多情况，省时省力。参考文件[1]黄闽燕(​​)，钟小伶(​​)，沈利明(​​).杭州市三类面制品中铝含量检测结果分析[J].中国卫生检验杂志，，((​​)验杂志，，(4)：890-891.[2]孙伟(​​)，殷东林(​​)，叶兆伟(​​).食品中铝含量测定方法改善和研究[J].中国食品添加剂，，(5)(​​)，(5):219-222.[3]马小宁(​​)，向晓黎(​​)，陈霞(​​).石墨炉原子吸收光谱法测定食品中铝含量[J].化学计量分析，，((​​)，(1):60-62.[4]张美琴(​​)，罗玲(​​)，陈海仟(​​).石墨炉原子吸收光谱法测定水产品中铝[J].食品科学，，((​​)(10):156-159.[5]祖瑛，堵伟锋.硫糖铝片含量测定中指示剂使用和方法改善[J].中国药业,,(10)：33.[6]邵笑梅，张启华.食源性铝摄入及其安全性探讨[J].检验检疫学刊,，(05)：69-71.[7]许文菊(​​)，袁亚利(​​)，易雪华(​​).分析化学滴定试验学生常见问题分析及教学改善提议[J].西南师范大学学报.,((​​)南师范大学学报.,(1):147-150.[8]刘艳晓，郑甜甜，黄芳.分光光度法测定食品中铝含量[J].化工时刊，，08(08)：43-44.    [9]SenmaB.E,KrystynaP.Speciationofaluminuminteainfusionbyion-exchangeresinsandflameAASdetection[J].AnalyticaChimicaActa,,411(1-2):81-89.[10]RogersM.A.Apre-liminarystudyofdietaryaluminumintakeandriskofAlzheimerdisease[J].Ageandaging,1999,28(2):585-594.[11]何佩雯，杜钢，赵海誉.中华中医药杂志[J].澳门大学中华医药研究院，，（2）：271-274.[12]岑剑伟，李来好.海蜇中明矾(铝)质量分数4种测定方法比较[J].南方水产，,(3)：11-13.[13]辛学武.化学分析计量[J].济钢集团计量质检中心，,(4):99-100.[14]国家药典委员会(​"\t"​).中国药典(​"\t"​)[M].北京:化学工业出版社,:1005.[15]洪心珠，兰志伟，朱雪香.石墨炉原子吸收光谱法测定硫糖铝中铝含量[J].海峡药学,,(9):23.致谢　　本研究及是在我导师牟海津教授和高珊老师亲切关心和悉心指导下完成。她们严谨科学态度，精益求精工作作风，深深地感染和激励着我。老师们数次问询研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思绪，精心点拨、热忱激励，在此谨向老师们致以真挚谢意和高尚敬意。在此，我还要感谢在一起工作同事们，正是因为你们帮助和支持，我才能克服一个个困难和迷惑，直至本文顺利完成。尤其感谢我组长，她对本课题做了不少工作，给我不少帮助。在论文立即完成之际，我心情无法平静，从开始进入课题到论文顺利完成，有多少可敬师长、同学、好友给了我默默帮助，在这里请接收我最真挚谢意!因为时间仓促，更因为我水平有限，文章中错误疏漏之处于所难免，恳请各位老师纠正，你们宝贵意见是我灵感和动力源泉。四年本科生活在这个季节立即画上一个句号。此次毕业论文写作到此已经结束，不过对于我接下来将从事学术研究来说，仅仅是一个逗号，论文撰写过程中发觉了很多值得深入探讨课题，我将面正确是又一次含有挑战性征程开始。附录标准溶液配置：（1）0.05mol/LEDTA滴定液：称取20gEDTA于烧杯中，加热溶解后，定容稀释至1000mL。将基准氧化锌于约800℃灼烧至恒重然后正确称取0.25g±0.0001g，先用少许水湿润，再加2mL20%稀盐酸使其溶解，加水100mL，用10%氨水调至其pH值7～8，加入10mL氨-氯化铵缓冲液（pH=10）及铬黑T指示剂，最终用配制好EDTA滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由紫色变为纯蓝色为终点。同时做空白，计算浓度。（2）0.05mol/L标准锌液：称取硫酸锌15g（相当于锌约3.3g），然后用10mL稀盐酸和水适量溶解成1000mL，再摇摆均匀。精密量取本液25mL，再加0.025%甲基红乙醇溶液1滴，滴加氨水至溶液微显黄色，加25mL氨-氯化铵缓冲液（pH=10.0）10mL和少许络黑T指示剂，用EDTA滴定液（0.05 mol/L）滴定至溶液由紫色变为纯蓝色为终点，并进行空白试验校正。然后依据EDTA滴定液（0.05 mol/L）消耗量，算出本液浓度。（3）0.1ng/mL标准铝液：正确称取0.1g金属铝（正确至0.0002），然后加热溶解于50mL盐酸中，冷却后用水稀释至100mL,摇匀。然后再正确量取1mL至1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。再量取10mL至100mL容量瓶中加水至刻度，摇匀。