試論分析化學的應用

摘 要：隨著科學技術水平的提高，化學知識深入到各行各業，尤其是食品加工、藥品檢測等行業，文章來闡述化學在人類生活中的重要意義。

關鍵詞：分析化學；食品安全；藥品檢測；環境監測

前言

所謂的分析化學就是人們為了了解物質化學組成與結構信息的一種科學，屬于化學學科的重要組成部分，其主要是研究物質及其變化規律的重要措施，在現代人們的生產生活中發揮重要作用。

1 分析化學在食品安全管理中的重要性

近年來，食品安全問題頻發，引起了高度的重視，我國在2009年頒布了《中華人民共和國食品安全法》來加強食品安全的管理。食品安全的范圍較為模糊，任何引起人們感覺不適或者異常的食物都可以被定義在不安全的范圍內，化學分析主要就是通過對食品的成分、性質進行分析來改善食品的安全性。曾經轟動一時的三聚氰胺事件在某種程度上暴露了我國食品安全中存在諸多問題亟待完善，也對分析化學提出了新的要求。

以三聚氰胺（Melamine）為例，其是一種三嗪類含氮雜環有機化合物，重要的氮雜環有機化工原料。從現有的資料統計情況來看，三聚氰胺的毒性被定為輕微，但是長期的接觸仍然會威脅到動物或者人類的健康，造成膀胱、腎部結石，嚴重的情況下甚至會威脅到生命，當前，高效液相色譜法是測定乳制品中三聚氰胺含量的主要方法。

1.1 應用原理

用三氯乙酸溶液-乙腈提取試樣，經陽離子交換固相萃取柱凈化后，用高效液相色譜測定，外標法定量。

1.2 試劑與材料

甲醇、乙腈、25%～28%的氨水、三氯乙酸、檸檬酸、辛烷磺酸鈉、甲醇水溶液、1%的三氯乙酸溶液、5%氨化甲醇溶液、離子對試劑緩沖液、三聚氰胺標準品（CAS108-78-01，純度>99.0%）、三聚氰胺標準儲備液（1mg/mL）。所有試劑均為分析純，水為GB/T 6682規定的一級水。陽離子交換固相萃取柱、定性濾紙、海砂、微孔濾膜、氮氣（純度≥99.999%）。

1.3 所采用的分析設備

該方法主要是通過高效液相色譜儀、分析天平、離心機、超聲波水浴器、固相萃取裝置、氮氣吹干儀等設備共同完成的。

1.4 處理樣品的程序

首先進行樣品的提取

第一，如果是奶粉、酸奶等可以準確稱量2g試樣到50ml的離心管中，然后加入15ml三氯乙酸溶液和5ml乙腈，運用超生提取10分鐘，然后 進行震蕩提取，時間同樣是10分鐘，速度要不低于4000r/min離心10min。上清液經三氯乙酸溶液潤濕的濾紙過濾后，用三氯乙酸溶液定容至25ml，移取5ml濾液，加入5ml水混勻后做待凈化液。

第二，針對奶酪、奶油等固態奶的處理方法同樣是稱取2g的試樣置于研缽中，加入海砂，研磨成干粉，然后程序與液態奶相同。

其次，對樣品進行凈化處理

首先要將凈化的液體轉移到固相萃取柱中，依次用3mL水和3mL甲醇洗滌，抽至近干后，用6mL氨化甲醇溶液洗脫。整個固相萃取過程流速不超過1mL/min。洗脫液于50℃下用氮氣吹干，殘留物（相當于0.4g樣品）用1mL流動相定容，渦旋混合1min，過微孔濾膜后，供HPLC測定。

1.5 完成測定后的處理

通過上述方法完成測定后要按照測量的數據繪制出相應的曲線，然后根據標準值進行比對，超過標準范圍要進行嚴格的處理，必要的情況下可以要求企業停業整頓。

2 分析化學在藥物分析中的應用

隨著現代醫療水平的提高，人們的健康水平有了很大的改善，但是藥物仍然是控制病情、改善人身體機能的重要物質，但是近年來，假藥的新聞充斥在各大新聞版面，屢禁不止，影響十分惡劣。藥品屬于一種特殊的商品，因此對其質量控制也就更加嚴格，采取的手段也更加激烈。這就要求相關部門必須要采取必要的措施加強藥品成分的分析，實現整個環節的全面控制，確保藥品的質量與安全。

過去，藥品的分析多采用的是應用化學方法，主要是分析藥物分子、控制藥品的質量。隨著現代技術水平的提高，對藥物的分析水平也在不斷提高，不論是技術還是領域都有了一定的延伸，從過去的靜態分析到現在的動態監測發展十分迅速，從過去的品質分析到今天的生物活性的探討，從過去單一的技術發展至今已經的高通量分析，從完全的人工分析發展到依賴現代的技術完成分析技術，使得現代藥物分析技術迅速發展，至今已經形成了一門獨立的學科--藥物分析學。該學科涉及的范圍較廣，藥物的質量分析、藥物的質量控制、臨床藥學、藥物代謝分析、法醫毒物分析、創新藥物研究、興奮劑檢測與藥物制劑分析等等都屬于這一學科的范疇，簡單來說就是藥物分析會出現在有藥物的任何地方。

近年來，藥物科學發展十分迅速，相關學科也發展十分迅速，對藥物分析提出了新的要求。為了改善藥物的安全性，促進其質量的提高，在新型藥劑及新藥的研制中，研究者必須要充分掌握藥物的各種相關信息，包括藥物的分布、吸收及代謝等等。所以，藥物分析學脫離傳統的靜態質量控制模式，發展成為對生物體內及代謝過程的綜合評價與分析。從目前的技術手段來看，藥物分析的方法有很多種，比較常見的就是基于化學反應的容量法和重量法，也有基于光學或譜學的紫外（Ultraviolet）、可見（Visible）、紅Pb（Infrare）、熒光（Fluoresence）、核磁共振（NMR）}n各種計算分光光度法等；基于電化學的各種極譜法（Polarography）、伏安法（Voltammetry）、庫侖法（Coulometry）、離子選擇電極（Ion.selective electode）及各種傳感器、利用電流和電位的各種滴定方法等：基于分離技術的紙色譜（Pc）、薄層色譜（TLC）、氣相色譜（Gc）、高效色譜（HPLC）、離子色譜（Ic）、排阻色N（SEC）、超臨界流體色譜（SFC）、電色譜（Ec）和毛管電泳（CE）。同時，隨著質譜技術的快速發展，除了單一依賴質譜技術外，各種色譜儀的聯合應用也十分普遍，這項技術已經出現多年而且發展十分迅速，很多藥物研究所及生產單位也已經采用者液相色譜技術。從我國的該項技術發展情況來看，化學計量分學在分析中的應用十分普遍，隨著新技術、新工藝的應用，分析化學技術在不斷提高，儀器水平也在提高，總之，隨著分析化學的發展，藥物分析技術也在不斷進步。

3 分析化學在環境監測中的功能

在環境監測中分析化學的意義十分重要，主要是針對環境中存在的污染物種類及成分進行分析，這項研究領域十分寬泛，對象更加復雜，包括對大氣、水體、底泥、礦物、廢渣等等進行分析。環境分析化學所的污染元素或化合物的含量較低，尤其是針對其在環境、野生動物、植物及人體組織中的含量較少。

從現有的技術手段來看，主要采用是比色分析、離子選擇性電極、原子吸收光譜、極譜、氣相色譜、液相色譜、流動注射分析等自動分析方法及相應的儀器。特別是流動注射分析法，分析速度可達每小時200多個試樣，該方法消耗的試劑與試樣量少，對儀器要求也低，是近年來應用最為廣泛的一種方法。下面就以測量空氣中的硫化氫為例來分析吸光光度法。

3.1 原理闡述

在硫化氫被堿性鋅氨絡鹽溶液吸收后，在酸性溶液中會釋放硫離子，存在三氯化鐵，與對氨基二甲基苯胺生成亞甲基藍。其顏色深淺與硫離子含量成正比例進行比色定量。

3.2 實施程序

首先是進行曲線的繪制，便于比對；其次是進行樣品的采集，便于研究；最后是按照繪制曲線的操作步驟進行顯色處理，測定吸光度。

3.3 最后的計算

a-比色樣品液中硫化氫含量（μg）；V-比色樣品液的體積（mL）； -樣品液總體積；-采樣體積（換算成參比狀態25℃，1.013Pa時的體積）。

參考文獻

[1]樊明濤.從三聚氰胺看我國的食品安全[J].中國牛業科學，2009.35卷.1期.

[2]國際標準《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》（GB/T 22388-200

8）.