錳是人體必需的微量元素之一，能促進人體的發育，且具有抗癌防病作用。體內錳過多或過少都會引起不良后果，一般認為錳缺乏會影響人體的生殖功能、脂質代謝、糖代謝和免疫功能，還可能造成骨骼生成障礙等。而體內錳含量過高則會引起中樞神經系統的損害，同時，對肝臟、心血管系統、生殖系統等也有一定的損害。蔬菜是生活中不可缺少的食物，其含有大量的礦物元素，它們對人體都有重要的生理功能。因此，對蔬菜中礦物元素———錳\\(Ⅱ\\)含量的有效檢測就具有重要的現實意義，有利于掌握和控制人體吸收礦物質的量。
目前，關于痕量錳檢測的方法主要有原子吸收光譜法、電 感 耦 合 等 離 子 體-原 子 發 射/質 譜法、分 光 光 度 法、催 化 動 力 學 光 度法、化學發光法、催化示波極譜法等。
其中，分光光度法干擾因素較多，原子吸收光譜法和原子發射光譜法則對儀器要求較高，而且它們存在分析步驟繁瑣、檢測周期長及檢驗效率低等缺點，催化示波極譜法則會帶來環境污染。盡管催化動力學光度法和化學發光法因操作簡單、分析靈敏而受到廣大分析化學家的青睞，但是分析中經常要使用到一些特殊化學試劑，因此，對其的應用也受到一定限制。近年來，也有利用熒光猝滅法檢測痕量錳\\(Ⅱ\\)的文獻報道，但是迄今為止，國內外未見利用錳\\(Ⅱ\\)對氧氟沙星熒光的猝滅作用來對錳\\(Ⅱ\\)進行定量分析的文獻報道。
本文根據氧氟沙星具有熒光特性，而錳\\(Ⅱ\\)可以與其生成絡合物使其熒光強度降低，建立了熒光淬滅法測定錳\\(Ⅱ\\)的新方法。應用該法測定蔬菜中的錳含量，具有操作簡單、分析速度快、反應條件溫和等優點。
1 實驗部分
1. 1 儀器、試劑與材料
AL204-IC 型電子分析天平\\( 梅特勒-托利多儀器上海有限公司\\) ; F-4600 熒光光度計\\( 日本日立公司\\) ; DZKW-D 型恒溫水浴鍋\\( 山東化學儀器廠\\) ;MH-1000 型恒溫電熱套\\( 北京科偉永興儀器有限公司\\) 。氧氟沙星標準貯備液\\( 8. 0 × 10－ 3mol / L\\) ，HCl\\( 0. 01 mol/L\\) ，NaOH \\( 0. 01 mol/L\\) ，H2SO3\\( 0. 01mol /L\\) ，錳\\(Ⅱ\\)離子標準貯備液\\( 1. 0 × 10－ 4mol / L\\) ，所用試劑均為分析純，實驗所用水均為蒸餾水。小白菜、芹菜、韭菜樣品均購自當地農貿市場。
1. 2 實驗方法
分別在 2 只 50 mL 容量瓶中加入相同量的氧氟沙星，然后在一只容量瓶中加入一定量的錳\\(Ⅱ\\)溶液，另一只不加入，用水稀釋至刻度線，搖勻，室溫放置10 min 后，以 285 nm 為激發波長，459 nm 為發射波長，設置激發和發射單色儀狹縫寬度分別為 5、10，掃描速度為1 200 nm/min，分別測定未加錳\\(Ⅱ\\)溶液的熒光值 F0及加入錳\\(Ⅱ\\)標準系列溶液的熒光值 F，計算其熒光淬滅值 ΔF = \\( F0－ F\\) ，以相對熒光強度對不同濃度的錳\\(Ⅱ\\)離子作圖———繪制校準曲線。
2 結果與討論
2. 1 錳-氧氟沙星形成配合物的熒光光譜性質
為了考察不同反應體系對分析特性的影響，文中研究了各體系在 20℃ 下氧氟沙星的熒光光譜性質———分別對加入錳\\(Ⅱ\\)\\( 1. 0 × 10－ 6mol / L\\) 、酸\\( 4. 0× 10－ 3mol / L HCl\\) 前后氧氟沙星\\( 1. 0 × 10－ 5mol / L\\)的熒光強度進行測定。從圖 1 與圖 2 可以發現，氧氟沙星的最大激發波長與最大發射波長分別為 285、459 nm，且加入酸和錳后，最大激發和發射波長均不變; 在未加錳\\(Ⅱ\\)和酸時，氧氟沙星熒光強度為3 822，而加入少量錳\\(Ⅱ\\)后，熒光強度降為1 908; 但是加一定量的酸后，其熒光強度又升至3 086，這說明錳\\(Ⅱ\\)在中性條件下對氧氟沙星的熒光有很強的淬滅作用?！緢D1-2】
2. 2 pH 值選擇
在不同 pH 值條件下，進一步考察了一定濃度的錳\\(Ⅱ\\)對氧氟沙星熒光強度的影響\\( 如圖 3 所示\\) 。結果發現，在酸性或堿性介質中，錳\\(Ⅱ\\)對氧氟沙星的熒光具有一般性淬滅，而在 pH 值為 7. 0 時，錳\\(Ⅱ\\)對氧氟沙星的熒光淬滅效果最好。因此，本試驗選擇在中性條件下實現對錳\\(Ⅱ\\)的分析測定?！緢D3】
2. 3 氧氟沙星最佳濃度的選擇
分別在7 只不同的50 mL 容量瓶中加入不同量的氧氟沙星標準液，同時各加入一定量的錳\\(Ⅱ\\)標準使用液，在中性條件下，測定其熒光強度。圖 4 表明，隨著氧氟沙星濃度的增加，體系熒光淬滅強度逐漸增大，但是增大到8. 0 ×10－ 4mol / L 以后，再增加其濃度，熒光淬滅程度\\( ΔF\\) 基本保持不變。所以，在接下來的研究中選擇氧氟沙星的最佳濃度為8. 0 ×10－ 4mol / L?！緢D4】
2. 4 時間的選擇
初步研究表明，在中性條件下，錳\\(Ⅱ\\)與氧氟沙星的作用時間會影響其熒光淬滅效果。為此，考察了 5～ 35 min 之間，錳\\(Ⅱ\\)與氧氟沙星作用后的熒光強度變化情況。從圖 5 上可以發現，當二者作用 20 min 后，體系熒光淬滅值 ΔF 達到最大，隨后基本保持不變。故選擇二者的反應時間為 20 min?！緢D5】
2. 5 最佳反應溫度的選擇
在上述所選定的條件下，考察了 15 ～ 55 ℃內溫度對錳\\(Ⅱ\\)淬滅氧氟沙星熒光的影響\\( 如圖 6 所示\\) ?！緢D6】
結果表明體系的熒光淬滅強度隨著反應溫度的逐漸升高反而迅速下降，并且在 20 ℃下氧氟沙星的熒光淬滅程度最大。所以，選擇體系在 20 ℃條件下進行反應與測定。
2. 6 線性回歸方程、相關系數及檢出限
在優化的試驗條件下，錳\\(Ⅱ\\)濃度在 2. 5 ×10－ 7～1. 0 × 10－ 5mol / L \\( 即 0. 014 ～ 0. 556 g / mL\\) 內與氧氟沙星的熒光淬滅強度\\( ΔF\\) 呈良好的線性關系，線性回歸方程為 ΔF =3 484. 3C\\( ×105\\) +47. 412，相關系數 r 為0. 995 4; 同時，對 1. 0 × 10－ 6mol / L 的錳\\(Ⅱ\\)溶液進行 11次平行測定，其標準偏差為 3. 9%。根據 IUPAC 建議，計算得方法的檢出限為8. 4 ×10－ 8mol / L。
2. 7 干擾試驗
考察了一些常見離子對體系熒光的影響。當錳\\(Ⅱ\\)的濃度為 1. 0 × 10－ 6mol / L，允許相對誤差在 ± 5%內進行測定時，結果表明加入 500 倍的 Cl－、NO3－、Ac－、K+、Na+、Mg2 +; 80 倍 的 Ca2 +、Zn2 +、Fe3 +、Ba2 +、50 倍的 Ni2 +和 10 倍的 Al3 +等，幾乎不干擾測定結果; 而同倍的 Cu2 +及 Pb2 +均干擾測定。
2. 8 蔬菜樣品錳\\(Ⅱ\\)含量測定與回收率試驗
將 3 種蔬菜樣品依次用自來水、蒸餾水洗凈，自然晾干，然后取可食用部分，切碎并搗成勻漿。稱取1. 0 g 試樣于錐形瓶中，加入 25 mL 混合酸\\( HNO3∶HClO4體積比 = 4∶ 1\\) ，加蓋浸泡 12 h。接著，在電熱套上加熱，并適時控制火力，至溶液變清并冒白煙為止。冷卻后，在消解液中滴加一定量的 KF 以掩蔽Al3 +，加適量 NaOH 溶液控制溶液的 pH 值使 Pb2 +與Cu2 +離子沉淀而 Mn2 +不沉淀，過濾后再用稀 H2SO4溶液調節濾液酸度至中性，接著將其轉入50 mL 容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度線備用。為了考察該方法的可靠性，同時對 3 種蔬菜樣品中錳\\(Ⅱ\\)含量做了加標回收試驗。從表 1 中可以看出，各蔬菜樣品中錳\\(Ⅱ\\)含量測定的回收率在 99. 00% ～ 107. 5%，相對標準偏差均小于 4%，這說明本文建立的方法具有較好的準確度和精密度。3 結論本文在 pH =7. 0 的條件下，基于錳\\(Ⅱ\\)對氧氟沙星熒光的猝滅效應而建立起了一種檢測錳\\(Ⅱ\\)的新方法。該法操作方便、反應條件溫和、環境污染小且分析成本較低，能用于對小白菜、芹菜、韭菜中微量錳\\(Ⅱ\\)的準確測定，其回收率在 99. 00% ～107. 5%，期望為蔬菜中微量錳\\(Ⅱ\\)的快速檢測提供一種參考?！颈?】
參 考 文 獻
［1］ 蔡同建，陳景元，李妍，等． 錳對 PCl2細胞增殖及蛋白酶體活性的抑制作用［J］． 現代預防醫學，2006，33\\( 3\\) : 257 －260．
［2］ 宋桂蘭，任白皋，李國保，等． 催化動力學光度法測定錳［J］． 分析試驗室，2006，25\\( 4\\) : 54 －57．
［3］ 郭良洽，林旭聰，謝增鴻，等． B-環糊精增敏催化動力學法測定痕量錳的研究［J］． 光譜學與光譜分析，2005，25\\( 10\\) : 1 662 － 1 666．
［4］ 王元忠，李濤，方波，等． 半夏中銅和錳的原子吸收光譜直接測定方法［J］． 光譜學與光譜分析，2008，28\\( 3\\) :690 － 692．
