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ICP-MS法同时测定感冒清热颗粒中14种常见金属元素的含量Δ

2015-05-21周伟娥谢巍杨立佼蒋受军广西中医药大学药学院南宁530299玉林食品药品检验所广西玉林537000

中国药房 2015年24期
关键词:硝酸中成药批号

周伟娥,谢巍,杨立佼,蒋受军(.广西中医药大学药学院,南宁 530299;2.玉林食品药品检验所,广西 玉林 537000)

感冒清热颗粒属于经典的中成药方,主要成分包括荆芥穗、葛根和桔梗等,具有疏风散寒、解表清热的功效,临床上主要用于风寒感冒和头痛发热等[1]。微量元素和重金属能够影响人体中药物与营养物质的吸收、分布、代谢和排泄,在中成药中的作用不容忽视[2-3]。近年来,重金属残留造成中成药不良反应的报道逐渐增多,我国逐渐加大了对中药或中成药中微量成分和重金属的关注[4-5]。美国等对进出口中药或中成药的重金属都有相关规定[6-7]。截止目前,2010年版《中国药典》(一部)尚未对感冒清热颗粒中金属元素总含量进行控制,但中药或中成药在生产、加工、储存、运输和销售的过程中容易通过土壤、空气和水受到重金属离子的污染[8-9]。为了保证感冒清热颗粒的质量、疗效,与国际接轨,我们需要全面控制感冒清热颗粒中微量元素和重金属等常见金属元素的含量。本研究中,笔者首次建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定感冒清热颗粒中14种金属元素,本方法前处理简单、快速、灵敏度高、重复性好,能够实现多离子的中成药检测。

1 材料与方法

1.1 仪器

7500ce型ICP-MS仪(美国Agilent公司);MARS X-press微波消解仪(美国CEM公司);AB204-S型分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司);超纯水处理系统(美国Millipore公司)。

1.2 药品与试剂

感冒清热颗粒(山东三九药业有限公司,批号:1406262;北京北卫药业有限责任公司,批号:141005;北京市东升药业有限责任公司,批号:14480601;北京同仁堂科技发展股份有限公司,批号:13111765、14111717、14111696),规格均为12 g/包,均购于各零售药店。镁(Mg)、钙(Ca)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、硒(Se)、镉(Cd)、锑(Sb)、钡(Ba)、铅(Pb)元素标准溶液均为1000μg/ml(国家钢铁材料测试中心,编号为GSB G62017-90);锂(Li)、钪(Sc)、锗(Ge)、钇(Y)、铟(In)、铋(Bi)、铽(Tb)内标溶液(美国Agilent公司);Li、Mg、Y、钴(Co)、铈(Ce)和铊(Tl)调谐液(美国Agilent公司);硝酸(优级纯,美国Fluka公司);高氯酸(优级纯,北京化学试剂公司);过氧化氢(优级纯,北京化学试剂公司);硫酸(优级纯,北京益利精细化学品有限公司);灌木枝叶标准物质(国家标准物质中心,批号:01036)。

1.3 标准溶液制备

取适量Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb标准溶液,用2%的稀硝酸溶液溶解后稀释,配制24Mg、43Ca、55Mn、66Zn、137Ba混标溶液,质量浓度为10、50、100、150、200、250、300μg/L 的标准系列工作液;配制53Cr、57Fe、60Ni、63Cu、75As、82Se、121Sb、208Pb混标溶液,质量浓度为0.1、0.5、1、5、10、20、50μg/L的标准系列工作液;配制111Cd质量浓度为0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10μg/L的标准系列工作液。

1.4 微波消解法前处理方法

准确称量0.5 g(精确至0.0001 g)样品于洗净的聚四氟乙烯密闭消解罐中,加入10ml硝酸,在室温下预消解0.5 h后,再加入5ml过氧化氢,微波消解,程序如下:在800 W下,8min内升温至120℃,维持10min后,在1400 W下,5min内升温至180℃,维持20min,消解完成后静置于室温中。待温度降至室温后取出消解罐,转移样品至聚酯塑料瓶中,用2%稀硝酸稀释定质量至25 g(精确至0.0001 g)后测定。

1.5 分析仪器的工作参数

联机前用质量浓度为1μg/L的Li、Mg、Y、Co、Ce、Ti调谐液对ICP-MS仪进行调谐,以保证仪器的灵敏度和稳定性。分析仪器的正常稳定工作的射频功率为1500 W,射频电压为1.67 V,雾化室温度为2℃,载气流速为0.85 L/min,补偿气流速为0.21 L/min,循环次数为3次,蠕动泵提升速率为0.1 rps。

2 结果

2.1 方法的线性关系、检出限

优化仪器参数后,对系列标准工作溶液以及空白溶液(2%硝酸溶液)进行检测,采用在线内标法,内标分别为Li、Sc、Ge、Y、In、Bi、Tb,以元素的质量浓度(x,μg/L)为横坐标、峰面积(y)为纵坐标绘制标准曲线,得到各元素的线性回归方程及相关系数,并以空白溶液所产生的信号响应的标准偏差(σ)的3倍所对应的待测元素质量浓度作为仪器的检出限,结果详见表1。

表1 线性方程、线性范围和检出限Tab 1 Linear equations,linear range and detection limit

2.2 方法准确性试验

本试验采用灌木枝叶标准物质GBW07603作为参考,评价方法的准确度。结果表明,测定值在参考数据范围内,测定值与参考数据基本相符,说明该方法准确、可靠,结果详见表2。

2.3 精密度试验

取感冒清热颗粒样品(批号:1406262)适量,按“1.4”项下微波消解法处理样品,在相同的仪器条件下平行测定6次,测得各元素峰面积,计算6个样品中各元素质量浓度的平均值和精密度的RSD。结果,14种常见金属元素的RSD为0.57%~1.58%,表明仪器精密度较好,符合分析方法的要求,详见表3。

2.4 稳定性试验

表2 灌木枝叶标准物质测定结果(n=6,μg/L)Tab 2 Results of bush branches and leaves of certified reference materials(n=6,μg/L)

表3 精密度试验结果(n=6)Tab 3 Results of precision tests(n=6)

取样品(批号:1406262)约0.5 g,精密称定,按“1.4”项下方法制备供试品溶液,分别于放置0、2、4、8、24、48 h时测定样品含量。结果,Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb的RSD分别为1.17%、1.12%、1.03%、1.86%、1.72%、1.05%、0.82%、1.22%、1.99%、1.19%、1.82%、1.43%、1.05%、2.33%,表明14种元素在48 h内稳定性良好。

2.5 重复性试验

取样品(批号:1406262)约0.5 g,精密称定,按“1.4”项下方法制备供试品溶液,平行试验6份。结果,Mg、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Ba、Pb 的 RSD 分别为 0.96%、0.52%、1.23%、0.68%、1.45%、1.92%、1.24%、1.65%、1.12%、0.86%、1.87%、1.69%、1.77%、1.89%,表明本方法重复性较好。

2.6 加样回收率试验

取感冒清热颗粒(批号:1406262)适量,共6份,样品前处理按“1.4”中的步骤操作,测得6个样品峰面积后,计算各测定元素含量的加样回收率和精密度。结果,各元素加样回收率均在80.57%~104.2%之间,方法回收率良好,各元素的RSD在0.34%~2.71%之间,符合分析要求,详见表4。

2.7 样品中各元素含量测定

表4 加样回收率试验结果(n=6)Tab 4 Result of recovery tests(n=6)

取6批次样品,按“1.4”项下方法进行前处理后检测,每个样品平行3份,采用平均值表示,测定样品中各元素的含量。结果,43Ca的含量最高,24Mg、55Mn、137Ba次之,实际样品中各元素的含量测定值详见表5。

3 讨论

3.1 内标法的校正

本研究采用内标法,采用质量浓度均为1.0μg/L的Li、Sc、Ge、Y、In、Bi、Tb混合溶液作为内标。由于采用ICP-MS法作多元素分析时,容易受到氧化物和多原子离子的干扰,样品溶液中不同元素间的质量浓度的差异也容易引起误差而在线内标法可有效监控和校正信号的漂移,可有效的校正误差。

3.2 消解溶剂的优化

中成药中含有较多的有机成分,所以选择硝酸、硫酸、双氧水、高氯酸等强氧化剂作消解溶剂,可使有机组分充分分解,便于微波消解,而双酸的效果更加明显。因此,本研究分别考察以浓硝酸-双氧水(3∶1,V/V)、浓硝酸-双氧水(2∶1,V/V)、浓硝酸-双氧水(1∶1,V/V)、浓硝酸-双氧水(1∶2,V/V)、浓硝酸-硫酸(3∶1,V/V)、浓硝酸-硫酸(2∶1,V/V)、浓硝酸-硫酸(1∶1,V/V)、浓硝酸-硫酸(1∶2,V/V)、浓硝酸-高氯酸(3∶1,V/V)、浓硝酸-高氯酸(2∶1,V/V)、浓硝酸-高氯酸(1∶1,V/V)、浓硝酸-高氯酸(1∶2,V/V)作为消解溶剂进行微波消解时,比较各元素的回收率效果。结果,采用浓硝酸-双氧水(2∶1,V/V)作为消解溶剂时,各分析元素的回收率均在83.13%~104.2%之间,满足分析要求,而其他比例的消解溶剂回收率不理想。

表5 样品中各元素的含量(n=3,mg/g)Tab 5 Results of elements’contents in the samples(n=3,mg/g)

3.3 消解方法的选择

本试验对比了微波消解方法和电热板消解方法。微波和电热板分别对0.5 g样品实现完全消解,酸消耗量分别为6、20ml,消解时间分别为30、100min,可见微波消解法试剂消耗少、效率高、时间短,是进行样品预处理的较理想方法。这可能是因为微波消解法具有高压消解和微波加热相结合的特点。张磊等[10]认为,微波消解法具有样品分解速度快、挥发性成分损失少、背景值低等优点,所以本试验采取微波消解法对样品进行前处理。

3.4 试验结果分析

现代医学表明,Zn具有清热、凉血、消炎、生肌等功效;Mn是多种酶的激活剂,对糖类、脂类代谢和蛋白质合成有重要的作用[11]。从试验结果中可知,感冒清热颗粒中Ca、Mg、Mn、Zn等元素含量较高,具有清热凉血、调节机体代谢和提高免疫力等作用。对这些元素的测定,有助于评价该药的疗效。另外,中药重金属残留一直是人们关注的问题。1999年,美国加州卫生署公布了200多种中成药的重金属检测结果,其中有123种不合格[12],无疑限制了中药或中成药的国际化发展。美国、欧盟和东南亚国家对中药都提出了重金属的残留限量指标。其中,美国药典规定,草药中重金属重量不超过10~20mg/kg,而汞(Hg)<3mg/kg;As<3mg/kg等[13]。我国《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》规定了重金属总量不得高于20mg/kg[5]。从本试验结果看,6个批次的重金属总量符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的要求。而2010年版《中国药典》(一部)未对感冒清热颗粒中具体微量元素作出限量规定,但该中成药使用量较大,有必要制定重金属等的残留限量,以提高药物的安全性。因此,建立一种迅速有效、专属性强的分析方法同时测定感冒清热颗粒中14种常见金属元素的含量,对规范该中成药成分和提高该药安全性具有重要作用。

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