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原子吸收分光光度法测定水溶液中镉含量

2018-08-16蒙明姜

中国药业 2018年16期
关键词:检出限火焰石墨

蒙明姜,李 丽,俞 兰

(重庆医疗器械质量检验中心,重庆 401147)

一次性无菌注射器和输液器,作为与人体血液直接接触的医疗器械,重金属含量一直是其质量控制的重要参数。镉能在人体中积蓄,对肝、肾和骨骼造成损害,会引起骨质疏松、骨骼软化、高血压等病症,还具有致癌、致畸、致突变性。大剂量镉中毒可造成肺水肿和肾皮质破坏性变化,严重者可因心肺功能受损而死亡[1]。在一次性使用无菌注射器和输液器的国家标准GB 15810-2000[2]和 GB 8368 - 2005[3]中,单独对产品浸出液中的镉含量作出了应不大于0.1 μg/mL的规定。使用原子吸收分光光度法测定浸出液中的镉含量,尤其是石墨炉法,具有较高的灵敏度。本研究中同时采用火焰原子吸收分光光度法(以下简称火焰法)和石墨炉原子吸收分光光度法(以下简称石墨炉法)对3份未知浓度水溶液(实验室间比对样品)进行镉含量的检测[4-5],观察两种方法检测结果是否一致,并比较不同方法的优势。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

ZEEnit700P型原子吸收分光光度计(石墨炉和火焰原子化器,德国耶拿分析仪器股份公司,线性误差火焰原子为化器5.2%,石墨炉原子化器为-0.39%);Cd空心阴极灯(北京有色金属研究总院);石墨管(平台管);载气(99.99%高纯度氩气)。

1.2 试药

镉标准物质 [质量浓度 100 μg/mL,20 mL /支,中国计量科学研究院,批号为16111,证书号为GBW(E)080119];硝酸(HNO3,体积分数 65% ,Suprapur,每瓶1 L,默克股份两合公司,有效期至 2018年7月31日);试验用水为超纯水;试验用玻璃器皿均用5%硝酸溶液浸泡24 h以上,再用超纯水洗净晾干后 使 用[6]。

2 方法与结果

2.1 仪器工作条件

详见表 1[7]。

2.2 标准溶液制备

火焰法:精密量取镉标准物质(100 μg/mL)1 mL,稀释成质量浓度为4.0 μg/mL的标准贮备液,再逐级稀释成镉质量浓度为 0.05,0.10,0.20,0.30,0.40 μg /mL的系列标准贮备液。

石墨炉法:精密量取镉标准物质(100 μg /mL)0.1 mL,逐级稀释成镉质量浓度为2 ng/mL的标准贮备液。

2.3 标准曲线绘制

火焰法:取配制的系列标准贮备液,以0.5%硝酸溶液为零点溶液,进样量1mL。以镉质量浓度为横坐标(X)、吸光度为纵坐标(Y)进行线性回归,得回归方程Y =0.376 011 2X -0.001 498 4,r=0.999 1(n=5)。

石墨炉法:取配制的镉标准贮备液500 μL,使用自动进样器自动稀释,同法进行线性回归,得回归方程Y =0.067 059 9X -0.000 416 84,r=0.999 8(n=5)。

2.4 预试验

精密量取待测的3份试验原液各1 mL,使用0.5%的硝酸溶液逐级稀释得到1∶20、1∶200和1∶2 000的稀释液。将3种浓度的稀释液作为样品,用火焰法进行检测。其中1∶20的稀释液标准曲线的线性范围0~0.4 μg /mL 内,仪器检测质量浓度为 0.25 μg /mL。初步估计3种待测液体质量浓度均为5 μg/mL左右。根据火焰法和石墨炉法标准曲线范围,进一步稀释待测溶液。

表1 原子吸收分光光度计工作条件

2.5 火焰法测定试样

最低检出限和检测限确定:对该仪器所规定的检出限进行试验[8]。取0.5%硝酸溶液作为空白液,平行测定 11 次,结果最低检出限 LOD =1.385 μg/L,检出限LOQ = 4.154 μg /L。

精密度试验:对该仪器所规定的精密度进行试验[8]。取 0.1 μg /mL 和 0.2 μg/mL 的标准溶液,重复测定6 次[9]。结果0.1 μg/mL 和 0.2 μg /mL 标准溶液的测定质量浓度为 0.103 μg /mL 和 0.201 μg/mL,RSD 分别为 1.11%和 0.80% (n=6),平均 RSD 为 0.95%。满足要求。

重复性试验:取样品溶液,重复测定6次,结果吸光度的 RSD为 2.72% (n=6),满足要求。

加样回收试验:精密量取样品1 mL,加入质量浓度为 0.3 μg/mL 的标准溶液 5 mL,依法测定,计算回收率。结果见表2。

表2 火焰法加样回收试验结果

样品测定:取待测样品原液,分别按1∶25稀释后进行试验,每份样品平行测定3次。结果见表3。

表3 样品测定结果

2.6 石墨炉法测定试样

最低检出限和检测限确定:对该仪器所规定的检出限进行试验[8]。取空白液平行测定11次,结果最低检出限LOD =0.022 5 ng/mL,检出限 LOQ =0.067 5 ng/mL。

精密度试验:对该仪器所规定的精密度进行试验[5]。取质量浓度为 0.5 ng/mL 和 1.0 ng/mL 的标准溶液,重复测定 6 次[7]。结果0.5 ng /mL 和 1.0 ng/mL标准溶液的测定质量浓度分别为 0.501 ng/mL和1.003 ng/mL,RSD 分别为 1.51%和 1.28% (n =6),平均 RSD为1.40%,满足要求。

重复性试验:取样品溶液,重复测定6次,结果吸光度的 RSD 为 3.44% (n=6),满足要求。

加样回收试验:取样品溶液1 mL,加入5 mL质量浓度为2 ng/mL的标准溶液中,依法测定,计算回收率。结果见表4。

样品测定:精密取3份待测样品溶液,用0.5%硝酸溶液分别进行200倍逐级稀释后进行试验,每份样品平行测定3次。结果见表3。

表4 石墨炉法加样回收试验结果

表5 火焰法和石墨炉法检测结果的相对偏差

2.7 两种检测方法的相对偏差

计算火焰法和石墨炉法测定同样的3份样品溶液的相对偏差,结果见表5。

3 讨论

同一组高浓度含镉的水溶液,经稀硝酸稀释后直接用火焰法检测计算得到的结果,与用石墨炉法逐级稀释后检测并计算得到的结果基本一致。

直接检测高浓度的样品,在原子化器中生成的基态原子不成比例,会使校准曲线产生弯曲[10-11]。一般需缩小测量浓度的范围或用灵敏度较低的分析谱线。测试样品时,根据测量仪器品牌和方法的不同,标准曲线的浓度范围也不同,不管使用火焰法还是石墨炉法测定样品,首先要建立适宜的标准曲线,再通过逐级稀释使测试样本的浓度落在标准曲线范围内检测。

由于样品溶剂不含干扰物质,试验过程中未使用基改剂[12]。对于普通医疗器械输注器具的检测,重金属镉的检测因采用纯化水直接进行提取,不含钾、钠、钙、镁等干扰粒子[13],同样可不加入基改剂。

石墨炉法检测具有灵敏度高、样品需求量少等优点[14],对浓度低、样品量少的情况比较适用;而火焰法检测样品速度快,样品处理简单,避免了在样品稀释过程中带来的误差。因此在试验过程中,应根据样品量和预试验得出的样品浓度,选取合适的检验方法。

对于高浓度含镉的水溶液样品,在样品量满足的情况下,可选用火焰法进行检测,更加快捷。对于低浓度含镉的水溶液样品,或者样品量很少的样品,可选用石墨炉法进行检测。但要注意原子吸收分光光度法在ppm级或更低浓度的检测中,样品的重现性不佳,应通过增加单个样品的重复测量次数来降低样品的不确定度[15]。

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