濁點(diǎn)萃取-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定藥物膠囊中的痕量鉻(VI)

楊 平，陳為鍵，陳 婷，溫茂云，陳春鳳

濁點(diǎn)萃取-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定藥物膠囊中的痕量鉻(VI)

*楊 平，陳為鍵，陳 婷，溫茂云，陳春鳳

(閩江學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，福建，福州 350108）

采用硝基苯胲銨鹽(銅鐵試劑)、吡咯烷基二硫代甲酸銨(APDC)為絡(luò)合劑，Triton X-114為表面活性劑的濁點(diǎn)萃取體系分別富集藥物膠囊中的痕量Cr(Ⅲ)和總鉻，富集后的Cr(Ⅲ)和總鉻用石墨爐原子吸收光譜法進(jìn)行測(cè)定。討論了溶液pH值、表面活性劑濃度、絡(luò)合劑濃度、平衡溫度、平衡時(shí)間等對(duì)濁點(diǎn)萃取效率的影響。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，Cr(Ⅵ)測(cè)定的檢出限為0.031 μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%，加標(biāo)回收率為98.4％~102.1％。應(yīng)用本法測(cè)定藥物膠囊中的痕量Cr(Ⅵ)，結(jié)果令人滿意。

藥物膠囊；鉻；濁點(diǎn)萃?。皇珷t原子吸收光譜法

鉻是一種重金屬元素，其毒性與存在的價(jià)態(tài)有關(guān)，Cr(Ⅲ)無(wú)毒，是維持人體正常代謝所必需的微量元素。而Cr(VI)則具有很強(qiáng)的毒性。人體攝入的Cr(VI)能與核酸結(jié)合而影響細(xì)胞的氧化還原，有致癌、誘變作用[1-2]。2012年4月，中國(guó)中央電視臺(tái)曝光了國(guó)內(nèi)部分不良藥企生產(chǎn)的藥物膠囊存在Cr(VI)超標(biāo)，引起公眾的極大恐慌。如何更快捷、準(zhǔn)確的測(cè)定食品、藥品中有毒重金屬的含量，特別是在樣品組成復(fù)雜、多種價(jià)態(tài)并存、毒性元素含量很低的情況下，如何高效、準(zhǔn)確的進(jìn)行重金屬元素的形態(tài)分析，成了新的研究熱點(diǎn)。

對(duì)鉻進(jìn)行形態(tài)分析最有效的措施是將簡(jiǎn)便可靠的分離方法與靈敏的檢測(cè)手段相結(jié)合，其中的分離方法主要有共沉淀分離法[2]、固相萃取法[3]、離子交換色譜法[4]、吸附法[5]、液膜萃取法[6]及濁點(diǎn)萃取法[7]等。其中濁點(diǎn)萃取不使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑和少使用有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境的污染較小，同時(shí)能夠提供很高的富集率和萃取率，是一種新興的液-液萃取分離技術(shù)，近年來(lái)已成功地用于樣品中痕量鉻的分離富集[8-10]。使用濁點(diǎn)萃取方法對(duì)樣品中痕量鉻進(jìn)行分析測(cè)定均采用單萃取體系，而使用雙萃取體系與原子光譜檢測(cè)技術(shù)聯(lián)用分別富集測(cè)定樣品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)到有關(guān)分析應(yīng)用的文獻(xiàn)報(bào)道。

本研究基于非離子表面活性劑Triton X-114的濁點(diǎn)現(xiàn)象，選擇硝基苯胲銨鹽(銅鐵試劑)、吡咯烷基二硫代甲酸銨(APDC)為絡(luò)合劑，建立了濁點(diǎn)萃取-石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定痕量Cr(Ⅵ)和總鉻的新方法。本法測(cè)定Cr(Ⅵ)的檢出限為0.031 μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2%，加標(biāo)回收率為98.4％~102.1％。應(yīng)用本法測(cè)定了國(guó)內(nèi)三家藥企生產(chǎn)的藥物膠囊中的痕量Cr(Ⅵ)，結(jié)果令人滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Cr(Ⅵ)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.0 g/L)：由基準(zhǔn)K2Cr2O7用二次蒸餾水配制；Cr(Ⅲ)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.0 g/L，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心)：工作液由儲(chǔ)備液用0.5％HN03逐級(jí)稀釋而成；Triton X-114(2%，V/V)；APDC：配制為0.05 mol/L的水溶液；銅鐵試劑：用乙醇溶解，配制成0.01 mol/L溶液；pH = 6.0的HAc—NaAc緩沖溶液；0.1 mol/L硝酸-甲醇溶液；其他所用試劑均為分析純。所用水均為二次蒸餾水，所用容器使用前均用稀硝酸浸泡處理。

藥物膠囊樣品（1#:維U顛茄鋁膠囊，黑龍江百泰藥業(yè)有限公司生產(chǎn)；2#:楓蓼腸胃康膠囊，海口奇力制藥股份有限公司生產(chǎn)；3#:黃連上清膠囊，上海海虹實(shí)業(yè)巢湖今辰藥業(yè)有限公司生產(chǎn)）。

AAS8000石墨爐原子吸收光譜儀（帶有氘燈背景校正裝置）：江蘇天瑞儀器股份有限公司。

1.2 儀器工作條件

波長(zhǎng)：357.9 nm；燈電流：10 mA；狹縫寬度：0.2 nm；進(jìn)樣量：10 μL；升溫程序見(jiàn)表1。

表1 石墨爐的升溫程序

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 總Cr 的萃取測(cè)定

準(zhǔn)確移取含一定量的Cr溶液于10 mL刻度試管中，依次加入0.8 mL濃度為0.05 mol/L的APDC溶液，2 mLHAc-NaAc緩沖溶液(pH = 6.0)，0.8 mL 2%的TritonX-114，用二次蒸餾水定容至10 mL，振蕩1 min后，于60 ℃水浴加熱20 min，趁熱離心（4000 r/min），在零度左右的冰水中冷凍5 min，傾去水相，富膠束用0.1 mol/L HNO3-甲醇溶液溶解定容至0.5 mL，在選定的測(cè)量條件下用石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定其吸收信號(hào)。

1.3.2 Cr(Ⅲ)的萃取測(cè)定

準(zhǔn)確移取一定量含Cr(Ⅲ)或Cr(Ⅵ)的溶液于10 mL刻度離心試管中，依次加入0.8 mL濃度為 0.01 mol/L的銅鐵試劑，2 mLHAc-NaAc緩沖溶液（pH = 6.0），0.8 mL2%的TritonX-114，用二次蒸餾水定容至10 mL。其它操作同1.3.1。在選定的測(cè)量條件下用石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定其吸收信號(hào)。

1.3.3 樣品測(cè)定

將樣品藥物膠囊囊體，洗凈晾干后，剪碎稱取0.2000 g置于瓷坩堝中，低溫電熱板加熱至完全碳化，降至室溫后，滴加幾滴濃HNO3，攪拌至樣品完全溶解。加入2 mL蒸餾水，溶液轉(zhuǎn)移至離心管離心5 min，取上清液于50 mL容量瓶中定容，此液為樣品供試液；同時(shí)制備樣品空白。

準(zhǔn)確移取5.00 mL樣品供試液，按1.3.1的方法對(duì)樣品進(jìn)行總鉻和Cr(Ⅲ)的測(cè)定，總Cr測(cè)定值減去Cr(Ⅲ)的測(cè)定值即為樣品中Cr(Ⅵ)的含量。

以上所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均應(yīng)扣除相應(yīng)的試劑空白值。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶液pH的影響

圖1是pH值對(duì)Cr(Ⅵ)-APDC，Cr(III)-APDC體系的影響。從圖1可以看出，當(dāng)溶液的pH值為2~7時(shí)，Cr(VI)能夠與APDC生成比較穩(wěn)定的絡(luò)合物，而Cr(Ⅲ)只有在pH在5~6的溶液中才能與APDC結(jié)合生成穩(wěn)定的絡(luò)合物。在堿性條件時(shí)，兩種絡(luò)合物的穩(wěn)定性均顯著下降。因此，本研究選擇溶液的pH在5~6時(shí)，用APDC同時(shí)萃取Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)。

圖1 pH對(duì)APDC絡(luò)合體系的影響

圖2是pH值對(duì)Cr(Ⅵ)-銅鐵試劑，Cr(III)-銅鐵試劑體系的影響。Cr(Ⅲ)在強(qiáng)酸性條件下與銅鐵試劑形成的絡(luò)合物穩(wěn)定性較差且很快分解，而在微酸性溶液中Cr(Ⅲ)以Cr(OH)2+存在，可以和銅鐵試劑結(jié)合生成穩(wěn)定的中性疏水性絡(luò)合物，濁點(diǎn)萃取進(jìn)入表面活性劑相，當(dāng)pH為5~6時(shí)，Cr(III)萃取率幾乎達(dá)100%。堿性條件下，Cr(III)絡(luò)合物的穩(wěn)定性下降明顯。而Cr(Ⅵ)無(wú)論在堿性或者酸性條件下都幾乎不與銅鐵試劑生成絡(luò)合物而留在水相中，因此，本實(shí)驗(yàn)選取在pH = 5~6的條件下，用銅鐵試劑萃取Cr(III)以實(shí)現(xiàn)Cr(Ⅵ)與Cr(III)的分離。

圖2 pH對(duì)銅鐵試劑絡(luò)合體系的影響

2.2 絡(luò)合劑濃度的選擇

試驗(yàn)了絡(luò)合劑的濃度對(duì)萃取率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)APDC的濃度達(dá)到0.0037 mol/L時(shí)，APDC已經(jīng)與樣品中的Cr絡(luò)合完全；當(dāng)銅鐵試劑的濃度達(dá)到0.0008 mol/L時(shí)，銅鐵試劑也會(huì)與Cr(III)完全反應(yīng)。兩種絡(luò)合物均能全部萃取。過(guò)量APDC對(duì)分析結(jié)果基本沒(méi)有影響。本實(shí)驗(yàn)選擇APDC的濃度為0.004 mol/L，銅鐵試劑的濃度為0.000 8mol/L。

2.3 表面活性劑用量的影響

實(shí)驗(yàn)考察了四種表面活性劑（Triton X-114，Triton X-100，PONPE7.5，吐溫-80）的濁點(diǎn)萃取效果。研究發(fā)現(xiàn)，Triton X-114的效果最好。其濁點(diǎn)溫度為60 ℃，在其濁點(diǎn)溫度使用時(shí)，趁熱離心還可實(shí)現(xiàn)直接分相。對(duì)于Triton X-114的使用，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Triton X-114用量為0.8 mL時(shí)，絡(luò)合劑APDC和銅鐵試劑對(duì)鉻的萃取率均能達(dá)到最大值（99%以上），但當(dāng)Triton X-114的用量大于0.8 mL以后，絡(luò)合劑的萃取率呈下降趨勢(shì)。分析原因，可能是Triton X-114過(guò)量時(shí)，水相中Triton X-114的濃度也會(huì)增大，致使留在水相中的螯合物量也變大。本實(shí)驗(yàn)選取Triton X-114溶液的用量為0.8 mL。

2.4 平衡溫度及時(shí)間的影響

平衡溫度和時(shí)間對(duì)反應(yīng)的完成、相分離和萃取效率都很重要。分別試驗(yàn)了不同平衡溫度、平衡時(shí)間對(duì)萃取效率的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在60 ℃恒溫水浴中加熱20 min以上即可萃取完全，增加平衡時(shí)間對(duì)萃取率無(wú)明顯影響。本實(shí)驗(yàn)選擇平衡溫度為60 ℃，平衡時(shí)間為20 min。

2.5 共存離子的影響

在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)一些常見(jiàn)的共存離子的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，1 000倍的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、A13+、Mn2+、Zn2+、NO3-、SO42-對(duì)測(cè)定沒(méi)有影響，對(duì)于Ni2+和Cu2+離子，可以用EDTA溶液進(jìn)行掩蔽，以防止其對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響。

2.6 檢出限、精密度和線性范圍

在最佳實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)方法的分析特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)分別討論了Cr(III)和總鉻測(cè)定的工作曲線的變化情況。Cr(III)的工作曲線的線性回歸方程為：ACr(Ⅲ)= 0.0335 ρ(g·L-1) + 0.00009(r = 0.9991)，線性范圍為：0.03~120g/L；總鉻的工作曲線的線性同歸方程為：ACr= 0.0141ρ(g·L-1) + 0.0079 (r = 0.9985)，線性范圍為0.05~100 μg/L；應(yīng)用本方法富集1.0 mL的系列標(biāo)準(zhǔn)Cr(Ⅵ)溶液（富集倍數(shù)為20倍）進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%）為1.2%；檢出限(S/N = 3)為0.031 μg/L。

2.7 樣品分析

按照1.3.3的操作步驟，對(duì)三家企業(yè)生產(chǎn)的藥物膠囊中的Cr(Ⅲ)和總鉻進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 樣品測(cè)定分析結(jié)果

[1] 王青,王娜.鉻對(duì)人體與環(huán)境的影響及防治[J].微量元素與健康研究,2011 (5):64-66．

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Determination of Chromium(VI) in drug capsules by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry after Cloud Point Extraction

*YANG Ping，CHEN Wei-jiang，CHEN Ting，WEN Mao-yun，CHEN Chun-feng

(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Minjiang University, Fuzhou, Fujian 350108, China)

A method was developed for determining trace Cr(VI) and total chromium in drug capsulesby graphite furnace atomic absorption spectrometry after cloud point extraction with Cupferron and ammonium pyrrolidine dithiocarbamate(APDC) as complexing agent, triton X-114 as surfactant.The main factors affecting the cloud point extraction, such as pH, concentrations of APDC, Cupferron and Triton X-114, equilibrium temperature and time were studied. Under the optimal conditions, the detection limit of Cr(VI) is 0.031μg/L (S/N=3) with RSD of 1.2% and recovery rate of 98.4% to 102.1%. It is satisfactory to apply the method to the determine trace Chromium in drug capsules samples.

drug capsules; Cr; cloud point extraction; graphite furnace atomic absorption spectrometry

O657.31

A

10.3969/j.issn.1674-8085.2013.06.005

1674-8085(2013)06-0021-04

2013-07-10；

2013-10-20

“福建省一般本科院校辦學(xué)水平提升計(jì)劃”建設(shè)項(xiàng)目（閩教高〔2012〕160號(hào)）；“閩江學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目

*楊 平(1962－)，男，陜西紫陽(yáng)人，副教授，主要從事環(huán)境水污染控制研究(E-mail:330364351@qq.com);

陳為鍵(1967－)，男，福建閩清人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事環(huán)境污染測(cè)試的研究(E-mail:172342916@qq.com);

陳 婷(1975－)，女，福建羅源人，實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事環(huán)境水體污染物的測(cè)試研究(E-mail:1079231391@qq.com);

溫茂云(1989－)，男，廣西青州人，閩江學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系2009級(jí)本科生(E-mail:365351225@qq.com);

陳春鳳(1991－)，女，福建福清人，閩江學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系2009級(jí)本科生(E-mail:4669097671@qq.com).