一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法
2023-10-30 09:42:52 1
一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法
【專利摘要】本發明公開了一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特徵是：取0.5～3.5mL的待測樣品置於開口容器中，按1：1的體積比加入質量百分比濃度為65%～68%的濃硝酸，振蕩混勻；所述待測樣品是微生物培養體系中含有鈷離子的待測溶液；將混合液加熱至沸騰，振蕩驅酸，蒸發至近幹，再加入純水溶解，無損失的轉移到10mL容量瓶中，最後加入水定容至刻度線；採用分光光度法或/和原子吸收光譜法測定容量瓶中水溶液中的鈷含量。本發明通過對待測樣品酸化處理，避免了微生物培養基成分對鈷測定幹擾大的缺點，同時還不會引入其他雜質，具有操作簡便、快速、準確及靈敏等優點，能成功應用於微生物培養體系中鈷含量的測定。
【專利說明】一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於測定鈷含量的方法，涉及一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷 含量的方法。特別適用於濃硝酸硝化法測定LB (即Luria-Bertani)或NA (即Nutrient Agar)培養基中鈷離子含量的方法。
【背景技術】
[0002]鈷在土壤、水、空氣及動植物等環境中廣泛存在。鈷是人體和植物所必須的微量元 素之一。在人體內鈷主要通過形成維生素B12發揮生物學作用及生理功能，此外鈷對鐵的代 謝、血紅蛋白合成和細胞發育等均有重要生理功能。
[0003]天然水中鈷含量很低，濃度多數為0.01?1.00mg/L，這樣的濃度對人動植物不會 產生毒害作用。有色金屬冶煉廠和加工廠等企業的廢水中常含高濃度的鈷，例如:鉛鋅加工 廠廢水鈷的濃度可達0.5?1.0mg/L,製備次氯酸鹽的工廠廢水鈷濃度可達1.3mg/L。水中 鈷的濃度為0.1?0.27mg/L時，對西紅柿等植物產生毒害作用，硫酸鈷濃度為2.0mg/L可 使農作物生長減緩，甚至枯萎。研究鈷汙染環境的修復技術一直未間斷過，而微生物活體修 復技術以其投資小、運行費用低、無二次汙染等優點引起了廣泛關注。因此，找到一種簡便 又快捷的測定微生物培養體系中鈷離子含量的方法，具有重要意義。
[0004]現有技術中，檢測鈷的方法主要有分光光度法、原子吸收光譜法、極譜法、高效液 相色譜法、化學發光法、電感耦合等離子體發射光譜法、電感耦合等離子體質譜法等，其中 分光光度法具有設備簡單、操作方便、價格低廉且準確度和精密度都較高等優點，被廣泛使 用。
[0005]現有技術中，微生物有4種常用培養體系:LB (即Luria-Bertani)培養基、NA ( SP Nutrient Agar)培養基、澱粉酪素培養基和查氏培養基。研究發現:LB培養基和NA培養基 會顯著幹擾鈷離子的測定，影響率分別達24.20%和8.47%。採用現有技術方式難以實現微 生物培養基中鈷含量的準確測定。
【發明內容】
[0006]本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種以酸化處理法測定微生物培 養體系中鈷含量的方法。本發明通過濃硝酸酸化樣品以消除微生物常用培養基對鈷測定的 顯著影響，實現微生物培養體系中鈷的準確測定。
[0007]本發明的內容是:一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特 徵是包括下列步驟:
a、濃硝酸酸化處理待測樣品:取0.5?3.5mL的待測樣品置於開口容器(例如:小燒杯) 中，按1:1的體積比加入質量百分比濃度為65%?68%的濃硝酸，振蕩混勻，得混合液；
所述待測樣品是微生物培養體系中含有鈷離子的待測溶液；
b、將混合液置於備有石棉網的電爐上加熱至沸騰，一邊振蕩一邊驅酸，直到蒸發至近 幹(混合液中的水蒸發99%以上)，再加入1.0?5.0mL純水溶解，得水溶液；C、將水溶液無損失的轉移到IOmL容量瓶中，最後用純水定容至刻度線； d、採用分光光度法或/和原子吸收光譜法測定容量瓶中水溶液中的鈷含量:
(I)採用分光光度法的測定方法是:取1.0mL容量瓶中水溶液於25mL比色管中，然後分別加入8.0mL檸檬酸銨-氨水緩衝液和3.0mL苦氨酸偶氮變色酸,用純水定容至刻度線； 搖勻靜置15min，於464nm測定吸光度，根據標準曲線即可求得相應濃度；
步驟a中所述待測溶液(pH約為7)經預處理(即上述步驟a、b和c)後，其pH降低至2 左右，而鈷離子的絡合顯色是在一定的緩衝液中(pH=10.2)進行的，這必然會影響測定；研究發現通過調節預處理後溶液的PH並不能消除這種影響，而控制緩衝液的用量則可解決； 因此曾選用了 5.0mL、6.0mL、7.0mL、8.0mL、9.0mT, > 10.0mT,.11 ? OmT,.12.0mT,.13.0mT,.14.0mT, 和15.0mL的緩衝液對預處理後的待測液進行測定，以緩衝液體積(mL)為橫坐標，鈷離子吸光度A為縱坐標，結果如附圖1;從圖1中可知，緩衝液用量在8.0~10.0mL範圍內，鈷離子的吸光度基本保持穩定；因此本方法選用8.0mL緩衝液。 [0008](2)原子吸收光譜法:可採用AA700型原子吸收光譜儀測定。
[0009]本發明的內容中:步驟a中所述微生物培養體系是LB (即Luria-Bertani)或NA (即 Nutrient Agar)培養基；
微生物培養基中含有大量的多肽和氮基酸類物質。胺基酸的R基含有苯環共軛雙鍵系統，與鈷發生了某種螯合反應影響了鈷的測定。本發明方法中選用濃硝酸酸化樣品，其作用是將待測液中被培養基所螯合的鈷再次釋放為游離的鈷離子，從而利於鈷離子的測定。因此濃硝酸的用量會直接影響鈷的回收率。為此曾採用待測溶液與濃硝酸(質量百分比濃度為65%~68%)的體積比為4:1、2:1、1: 1、1:2和1:3進行比較試驗，結果表明4:1和2:1的體積比使鈷的回收率分別達到88.17%和89.27%，而體積比大於1:1時回收率皆可超過95%， 滿足了要求，因此本方法採用了 1:1的比例。
[0010]本發明的內容中:步驟a中所述微生物培養體系中鈷含量低於100.00mg/L。
[0011]本發明的內容中:
1、所用的試劑及配置:
(1)濃硝酸(質量百分比濃度為65%~68%)；
(2)檸檬酸銨-氨水緩衝液:
每IOOmL溶液中含30mL質量百分比濃度為50%的檸檬酸銨水溶液和20 mL濃氨水(質量百分比濃度為25%~28%)，純水定容。
[0012](3)0.2g/L苦氨酸偶氮變色酸:
上海長科試劑研究所金聖化工有限公司生產；準確稱取0.050g苦氨酸偶氮變色酸於小燒杯中，用少量純水溶解，無損失的轉移至250 mL容量瓶中，純水定容至刻度線，配製好後可以放置半個月。
[0013](4)鈷儲備液:5.00g/L (以鈷含量計)
將六水合氯化鈷(分析純)在220°C下乾燥24h得到無水氯化鈷，冷卻至室溫。將精確稱取的5.5080g無水氯化鈷溶於少量純水中，無損失的轉移至500mL容量瓶中。
[0014](5) 50.00 mg/L 鈷標準溶液:
由5.00g/L鈷儲備液稀釋得到。
[0015](6) LB液體培養基和NA液體培養基(臨時配製並滅菌):LB培養基(/L):由酵母粉5g、蛋白腖10g、氯化鈉10g，加純水定容至1000mL組成，調節 pH=7.2 ~7.4 ;
NA培養基(/L):由牛肉膏3g、蛋白腖10g、氯化鈉5g，加純水定容至1000mL組成，調節 pH=7.0。
[0016]2、所用的裝置:
(1)7200型可見分光光度計(尤尼柯儀器有限公司)；
(2)電子萬用爐(北京市永光明醫療儀器廠)；
(3)AA700 型原子吸收光譜儀(美國 PE 公司 PerkinElmer Instrument C0.U.S.A.)。
[0017]3、鈷標準曲線的繪製:
按表1所示，吸取50.00 mg/L鈷標準溶液(水溶液)分別置於15個25mL比色管中，然後分別加入8.0mL檸檬酸銨-氨水緩衝液和3.0mL苦氨酸偶氮變色酸,用純水定容至刻度線，搖勻放置15min。在波長464nm處用Icm比色皿以試劑空白為參比測吸光度。
[0018]表1:鈷標準曲線數據表:
【權利要求】
1.一種以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特徵是包括下列步驟:a、濃硝酸酸化處理待測樣品:取0.5?3.5mL的待測樣品置於開口容器中，按1:1的體 積比加入質量百分比濃度為65%?68%的濃硝酸，振蕩混勻，得混合液；所述待測樣品是微生物培養體系中含有鈷離子的待測溶液；b、將混合液置於備有石棉網的電爐上加熱至沸騰，一邊振蕩一邊驅酸，直到蒸發至近 幹，再加入1.0?5.0mL水溶解,得水溶液；C、將水溶液無損失的轉移到10.0mL容量瓶中，最後加入水定容至刻度線；d、採用分光光度法和原子吸收光譜法測定容量瓶中水溶液中的鈷含量。
2.按權利要求1所述以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特徵是: 步驟a中所述微生物培養體系是LB或NA培養基。
3.按權利要求1或2所述以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特徵 是:步驟b和c中所述加入的水是純水。
4.按權利要求1或2所述以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特徵 是:步驟a中所述微生物培養體系中鈷含量低於100mg/L。
5.按權利要求3所述以酸化處理法測定微生物培養體系中鈷含量的方法，其特徵是: 步驟a中所述微生物培養體系中鈷含量低於100mg/L。
【文檔編號】G01N21/31GK103575677SQ201310560342
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月12日 優先權日:2013年11月12日
【發明者】陳曉明, 張娥, 羅學剛, 張建國, 宋收, 郝希超, 王丹, 唐運來 申請人:西南科技大學