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
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2.1～2.7，比色波长510nm，比色时间20min～2h。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 4
1 .材料与方法 5
1 .1 测定原理 5
1 .2 仪器和试剂 5
1.2.1仪器 5
1.2.2试剂 5
1 .3 样品 5
2. 结果与分析 6
2 .1 最大吸收峰和最佳波长的选择 6
2 .2 显色体系pH值的确定 6
2 .3 比色时间的选择 7
2 .4 其他条件的选择 7
2 .5 标准曲线的制作 7
2 .6 干扰情况 8
3.马齿苋样品中草酸含量测定 8
3 .1 样品制备 8
3 .2 待测液中草酸含量的测定 8
3 .3 方法准确度考查 8
3 .4 方法比较 9
4 .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ω-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1.8～2.5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450～750nm范围内扫描(图1)，最大吸收波长λmax= 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。pH1.8～2.5时，生成Fe3+的磺基水杨酸络合物Fe(SSAL)+颜色为紫色；pH值4.0～8.0时，生成Fe(SSAL) 2-橙红色络合物；pH值8.0～11.5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2.1～2.7，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2.1～2.7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=0.05
1.5 0.52 0.02 c
2.0 0.70 0.04 a
2.5 0.77 0.04 a
3.0 0.62 0.04 b
3.5 0.52 0.05 c
2 .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0.05～0.8，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2.1～2.7，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1.2ml→Na2C2O4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(μg/ml )。在上述测定条件下，草酸根浓度0～ .0μg/ 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1.52μg/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70～80℃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 μg ﹪
1 0 524.6 - -
300 813.3 288.7 96.2
600 1130.9 606.3 101.1
2 0 863.8 - -
300 1145.6 281.8 93.9
600 1478.5 614.7 102.5
3 0 635.0 - -
300 922.4 287.4 95.8
600 1251.7 616.7 102.8
4 0 5.3 - -
300 1210.9 315.6 105.2
600 1524.5 629.2 104.2
3 .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，Σd2 =1283。
计算得t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 KMnO4容量法 710.6 808.9 770.4 7.7 818.0 610.8 549.2 960.4 468.5 857.3 磺基水杨酸 690.6 796.8 747.2 913.5 806.2 铁络合比色法 604.4 541.8 959.3 469.4 877.5 4 .结论 用比色法在pH值2.1～2.7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: 2- 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] 朱丹，牛广财，孙希云，等.马齿苋黄酮类物质抑菌作用的研究[J].安徽农业科学，2006, 34(1) : 7- 8. [5] 于军，徐丽华，王云，等.射干和马齿苋对46株绿脓杆菌体外抑菌实验的研究[J].白求思医科大学学报，2001, 27(2):130-131. [6] 贺圣文，贺圣光，赵仁宏，等.野生马齿苋对家兔机体血脂及脂质过氧化作用的影响[J].中国公共卫生，1997, 13(3):157-158. [7] 贺圣文，刘同羡，赵仁宏，等.马齿苋对家兔体内抗氧化能力的影响[J].中草药，1997, 28(5): 284- 285. [8] 卢新华，关章顺，何军山，等. 马齿苋总黄酮对人红细胞膜的保护作用[J].上海中医药杂志，2004, 38( 5) : 57- 59. [9] 岳义田，董立威，李敏.马齿苋水提物抗小鼠缺氧呼吸机制研究[J].医药论坛杂志，2005, 26( 1) : 1- 3. [10] 贺圣文，尤敏，苗乃法，等.野生马齿苋对家兔淋巴细胞PHA诱导下增殖的影响[J].潍坊医学院学报，1996, 18(3): 206- 207. [11] 王晓波，刘殿武，丁月新，等.马齿苋多糖对小鼠腹腔巨噬细胞免疫功能作用[J].中国公共卫生，2005, 21(4): 462- 463. [12] 林承木，郑幼兰.马齿苋降血糖作用的研究[J].福建医药杂志，1995( 4) : 85- 86. [13] 夏天，章梅，王宗仁，等.野生马齿苋对老年人高血脂症患者血脂含量及红细胞流变性的影响[J].第一军医大学学报1999, 17(4):206- 207. [14] 崔旻，尹苗，安利国，等.马齿苋多糖的抗肿瘤活性[J].山东师大学报:自然科学版，2002, 17(1): 73- 76. [15] 段慧云，赵莲，陈华.马齿苋Portulaca oleracea的化学成分[J]. 河北大学学报(自然科学版) 2011年7月第31卷第4期. [16] 段慧云，赵莲，陈华.马齿苋Portulaca oleracea的化学成分[J]. 河北大学学报(自然科学版) 2011年7月第31卷第4期. [17] 肖玫，赵仁铮.马齿苋的保健作用及其开发利用[J].中国食物与营养.2005年第1期 [18] 李长江，许广毅.马齿苋的营养成分与药用价值[J].中国食物与营养.2010年第09期 [19] NOONANS C,SAVAGE GP.Oxalate content of foods andits effect on humans [J] .Asia Pacific [J] Clin Nutr ,1999 ,8(1) : - 74 . [20] 彭新湘. 荞麦与大豆叶片中草酸含量差异及其可能的原因[J] . 植物生理与分子生物学学报,2004,30(2) : 201 - 208 . [21] 俞乐,彭新湘, 杨崇, 等. 反相高效液相色谱法测定植物组织及根分泌物中草酸[J] . 分析化学,2002 ,30(9) :1119- 1122 . [22]段立珍, 汪建飞, 赵建荣. 比色法测定菠菜中草酸含量的条件研究[J]. 安徽农业科学学报.2007 ,35(3) :632 - 633 ,3 致谢 本学位论文是在赵丽凤老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。赵老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想，生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向赵老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。我还要感谢在一起愉快的度过毕业论文小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长，同学，朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们! 最后，再次对关心，帮助我的老师和同学表示衷心地感谢！ 下载本文
