环境硒形态测定中预处理与分析方法的研究进展

摘 要： 硒的形态与其功能和毒性关系密切，基于环境样品的复杂性在形态分析中选择合适的预处理是硒形态分析准确性的前提。目前硒形态分析预处理的方法主要有：液相萃取、微波辅助萃取、固相微萃取以及液相微萃取，笔者简单分析了各种预处理方法的原理、特点，综述了各种预处理及形态分析方法的应用条件、优缺点，展望了元素形态分析上的应用情景。

关键词： 硒；预处理；形态分析

中图分类号： O652.6 文献标识码： A 文章编号： 1006-060X（2014）14-0043-04

Research Progress in Pretreatment and Analysis Methods for Determination of Selenium

Form in Environment

HU Ting1， XIANG Chang-guo2

（1. Hunan Key Laboratory of Forest Products and Chemical Industry Engineering， Jishou University， Zhangjiajie 427000， PRC；

2. Hunan Key Laboratory of Ecological Tourism， Jishou University， Zhangjiajie 427000， PRC）

Abstract： Selenium forms are related to its function and toxicity， to choose the appropriate preprocessing is the precondition of selenium speciation analysis accuracy due to the complexity of environmental samples in the morphological analysis.The pretreatment methods in selenium speciation analysis mainly include the liquid phase extraction， microwave assisted extraction， solid phase microextraction and liquid phase microextraction. This paper simply analyses the principles and characteristics of every pretreatment method， applications of all pretreatment and morphological methods， their advantages and disadvantages， and prospects the application of element speciation analysis.

Key words： selenium； pretreatment； speciation analysis

硒（Se）是人体的必需微量营养元素之一，具有防癌抗癌、清除体内自由基、抗衰老等作用，缺硒会引起如贫血、冠心病、大骨节病、克山病、糖尿病等40余种疾病[1]。硒元素的性质和硫元素很相似，在环境中存在多种氧化形态，包括以有机化合物和无机化合物形态存在[2]。在天然水环境中存在可溶态的Se2-，硒元素态以胶状形式存在，亚硒酸主要以HSeO3-和SeO32-形式存在，硒酸盐主要以SeO42-形式存在，有机态的硒常以蛋白质形态存在于生物体中[3]。不同形态的硒存在显著的地球化学差异，影响着硒在地质环境中的迁移、循环、生物可利用性和毒性[4]。在环境中硒的功能作用和毒性与形态也密切相关，其中无机硒有较大的毒副作用，而有机硒的毒性小[1]。补硒工程的推进以及富硒产品的开发对硒形态分析的要求越来越高，形态分析比传统的总量分析复杂很多，因为大多数食品中硒含量比较低，而聚硒在前处理的过程中容易挥发和转化。为了克服这些难题，近些年来，科技工作者从新技术手段的引用（主要表现为分析仪器的联用技术）、前处理的改进等方面对食品中硒的形态分析做了大量工作，以实现对不同基质的食品进行准确、高效的定量和定性分析。本文综述了硒形态分析预处理方法及其主要的分析方法。

2 硒形态分析预处理方法

形态分析的预处理在硒形态分析中占着极其重要的地位，预处理提取率的高低直接影响实验测定结果的准确性。由于硒形态的不稳定性，样品的提取过程应尽量保持硒形态的原始特性不变，比仅仅检测硒元素复杂得多，也是植物硒形态分析准确性的关键。目前并没有固定的预处理方法，按其提取方式主要分以下四种：液相萃取（LPE）、微波辅助萃取（MAE），固相微萃取（SPME）以及液相微萃取（LPME）。

2.1 液相萃取

液相萃取实际使用中主要有沸水提取[5-6]、0.1 mol HCl

提取[7-9]、5mmol柠檬酸提取[10]、25mmol乙酸铵提取[11]、

1︰1甲醇水（v︰v）提取[12]以及蛋白酶水解提取[13-15]及加压液体萃取法[16]（PLE）等。分析上述各种液相萃取方法发现，水提对无机硒和一般非结合态的蛋白硒较适宜；酸提（盐酸和柠檬酸）的提取率较高，但在提取过程中导致硒形态发生转变的情况比较严重；酶解提取应用较为广泛，常用的蛋白酶有蛋白酶K，蛋白酶XIV，胰蛋白酶，胃蛋白酶和链霉蛋白酶，但提取时间长，需要根据环境中不同样品对蛋白酶进行筛选。

液相萃取过程中按照使用辅助仪器的不同，分为萃取提取、振摇提取、超声提取、离心提取、微波提取等，其中超声微波结合酶提取法可以有效缩短提取时间[17]。加压液体萃取法在锡和砷形态分析上得到应用，但在硒形态分析上应用较少[11]。辅助仪器的使用能在一定程度上提高样品中硒的提取率，Maira[17]等研究发现在蛋白酶提取过程中加入超声辅助后提取率有一定的提高，但对0.1 mol/L HCl缓冲液和25 mmol/L乙酸铵溶液提取加入超声辅助提取后硒代胱氨酸（SeCys）和硒代蛋氨酸（SeMet）的提取率反而降低[18]，因此超声微波结合酶提取法提取效果较好。