[发明专利]一种快速测定痕量铝含量的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测定痕量铝含量的装置及方法，尤其测定饮料和生物样品中痕量铝含 量的装置及方法。

背景技术

有关铝在人体内的生理作用的研究已引起医学、生物、食品工作者的高度重视，尤 其铝在人体内的积累引发的迟钝乃至痴呆成为了关注的热点。然而，现在在食品饮料和 生物样品中由于包装等原因导致了痕量铝的存在，通过日积月累，这些痕量铝成为了对 人体的生理左右有着不可估量左右的元素。

目前，测定食品饮料和生物样品中痕量铝的方法得到了丰富和发展。然而，至今食 品工业中传统的测定铝浓度方法包括：比色法，原子吸收法等，速度慢、样品前处理步 骤繁琐、灵敏度较低。电分析是可望实现快速、灵敏、直接检测目标的选择之一。但由 于铝的还原电位约为-1.75V，易受H+干扰，直接测定铝有困难。吸附伏安法利用铝与染 料的配合物或染料的电化学响应可以测定环境和食品中的铝，检测下限低达10-9mol/L， 但是仍需外加试剂。如果配体直接存在于人体，则无需外加。就测食品饮料中铝而言， 配体必须无严重毒害。

因此，从上述的分析可知，现有的传统测定铝浓度方法仍存在分析速度慢、样品前 处理步骤繁琐、灵敏度较低、易受干扰、对人体存在潜在毒害的欠缺。

褪黑素是人脑部深处像松果般大小的″松果体″分泌的一种胺类激素，它具有儿茶酚 氨结构，易与Al发生配合。褪黑素既是一种药物，而且又存在于人体，主要用于治疗 失眠病。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对现有背景技术而提供测量精度高、对食品无 污染、操作简单、不易被干扰、易于实现产业化的快速测定痕量铝含量的装置。

本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有背景技术而提供测量精度高、对食品 无污染、操作简单、不易被干扰、易于实现产业化的快速测定痕量铝含量的方法。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种快速测定痕量铝含量的装 置，其特征在于在工作电极上涂有褪黑素薄层的电化学反应池、信号采集装置、信号处 理装置，电化学反应池的信号输出去连接信号采集装置的信号输入，信号采集装置的输 出去连接信号处理装置的信号输入。

优选，所述的涂有褪黑素薄层的电化学反应池其工作电极为玻碳电极，对电极为铂 片，参比电极为饱和甘汞电极。

作为改进，所述的涂有褪黑素薄层的电化学反应池包括一个或多个涂有褪黑素薄层 的电化学反应池，便于大规模推广应用。

作为改进，所述的涂有褪黑素薄层的电化学反应池包括一个或多个信号采集装置， 便于大规模推广应用。

优选，所述的电化学反应池的信号输出还连接有伏安表，优选示差脉冲伏安表。

本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为：一种快速测定痕量铝含量的 方法，其特征在于：

装置为在工作电极上涂有褪黑素薄层的电化学反应池、信号采集装置、信号处理装 置，电化学反应池的信号输出去连接信号采集装置的信号输入，信号采集装置的输出去 连接信号处理装置的信号输入；步骤依次为：

(1)标定褪黑素氧化峰电流；

(2)标定褪黑素氧化峰电流下降幅度与加入铝的浓度的关系；

(3)接收被测物的褪黑素氧化峰电流变化的信号；

(4)通过信号处理装置，以电流变化与铝的浓度的关系计算痕量铝含量。

当然电化学反应池的信号输出还可以连接有伏安表。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)直接利用人体中自有化合物——褪黑素进行检测，减少检测对食品污染；

2)无需加热、通氮除氧和预富集等步骤，搅拌对流又加快了Al与melatonin褪黑 素络合物的形成及向电极表面的传输，大大加快了分析速度。这对于实际大批量样品分 析特别有利；实际工作中发现比现有的检测技术提供分析速度40％～100％；

3)仪器简单，选择性、准确度都很好，仅采用常用的伏安测定装置和电化学反应 池等常规的装置，便于降低成本和普及；

4)饮料颜色对测定无干扰。可实现几乎所有饮料的测定；

5)测量精度高，可以实现μmol/L痕量铝浓度的测量，比现有的方法精度提高了 10～100倍。

附图说明

图1是本发明使用的快速测定痕量铝含量的装置图；

图2褪黑素对Al的DPV响应；