A miniaturized curcumin method for the determination of boron in solutions and biological samples

Abstract

Methods for the determination of boron require either sophisticated and expensive equipment (e.g. ICP-OES or ICP-MS) or a relatively large sample volume (e.g. spectrophotometric methods). A modified and miniaturized spectrophotometric curcumin method is presented which allows the determination of boron in sample volumes of 50—150 μl with a detection limit of 0.010 mg B l1. The calibration curve is linear up to a concentration of 3 mg B l1. Interferences with other ions are eliminated by extraction of boron with 2-ethyl-1,3-hexanediol in chloroform. Simultaneously, enrichment of boron in the sample can be performed within the same extraction step. Results show good reproducibility with a relative standard deviation of 15% at B concentrations between 0.05 and 0.40 mg B l—1. In different types of solutions, recovery of added boron was in the range of 98 to 99%. For several plant materials containing from 18 to 58 μg B (g dw)1, an overall relative standard deviation of 4.5% was established. So far, the method has been successfully applied to determine boron in waters, nutrient solutions, different plant parts (roots, stems and leaves) as well as in phloem sap and apoplastic washing fluid of several plant species. Eine miniaturisierte Curcumin-Methode zur Bestimmung von Bor in Lösungen und in biologischen Proben Methoden der Bor-Bestimmung erfordern entweder teure und aufwendige Technik (z. B. ICP-OES oder ICP-MS) oder aber ein relativ großes Probenvolumen (z. B. Spektrophotometrische Methoden). Es wird eine modifizierte und miniaturisierte spektrophotometrische Curcumin-Methode vorgestellt, mit der Bor in Probenvolumina von 50—100 μl mit einer Nachweisgrenze von 0,010 mg B l1 bestimmt werden kann. Die Kalibriergerade ist bis zu einer Konzentration von 3 mg B l1 linear. Störende Einflüsse anderer Ionen werden durch Extraktion mit 2-Ethyl-1,3-Hexandiol in Chloroform eliminiert. Zugleich kann mit der Extraktion eine Bor-Anreicherung der Probe erfolgen. Die Ergebnisse sind gut reproduzierbar mit einer relativen Standardabweichung von 1—5% bei B-Konzentrationen zwischen 0,05 und 0,40 mg B l1. In verschiedenen Lösungen betrug die Wiederfindung zugegebenen Bors 98 bis 99%. Für unterschiedliche Pflanzenmaterialien mit einem B-Gehalt zwischen 18 und 58 μg B (g TS)1 wurde in allen Fällen die relative Standardabweichung mit rund 4.5% bestimmt. Die Methode wurde bisher erfolgreich zur B-Bestimmung in Wasser, Nährlösungen, verschiedenen Pflanzenteilen (Wurzeln, Sproßachsen, Blättern) sowie in Phloemsaft und apoplastischer Waschflüssigkeit mehrerer Pflanzenarten angewendet.