電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定奧貝膽酸中硼和鈀的含量

陳曉霞，楊曉華

（河北科技大學(xué) 河北省分析測(cè)試研究中心，河北 石家莊 050018）

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定奧貝膽酸中硼和鈀的含量

陳曉霞，楊曉華

（河北科技大學(xué) 河北省分析測(cè)試研究中心，河北 石家莊 050018）

建立電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定奧貝膽酸中硼和鈀含量的方法。奧貝膽酸樣品經(jīng)過(guò)微波消解處理后，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定硼的分析譜線為249.77nm，鈀的分析譜線為340.46nm。方法學(xué)驗(yàn)證的結(jié)果表明，測(cè)定奧貝膽酸中硼和鈀的檢出限分別為0.02mg/kg和0.09mg/kg，線性良好，相關(guān)系數(shù)分別為0.9999和0.9998，RSD分別為0.68%和0.52%，加標(biāo)回收率分別為100.7%～110.6%和96.7%～110.6%。該方法簡(jiǎn)化樣品的前處理過(guò)程，具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高及兩種元素可同時(shí)測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)，可用于奧貝膽酸樣品中殘留硼和鈀的測(cè)定。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜；奧貝膽酸；硼；鈀

0 引 言

奧貝膽酸（obeticholic acid）又名6-乙基鵝去氧膽酸，是人初級(jí)膽汁酸中鵝脫氧膽酸（CDCA）的一種新型衍生物，為法尼酯衍生物X受體（FXR）的天然配體[1]。奧貝膽酸屬法尼醇X受體激動(dòng)劑，通過(guò)活化法尼醇X受體，間接抑制細(xì)胞色素7A1（CYP7A1）的基因表達(dá)。CYP7A1是膽酸生物合成的限速酶，奧貝膽酸可以抑制膽酸的合成，用于治療原發(fā)性膽汁性肝硬化和非酒精性脂肪性肝病[2]。

奧貝膽酸在2002年首次人工合成[3]，現(xiàn)在生化藥業(yè)公司的加工工藝中需經(jīng)硼氫化鈉還原反應(yīng)來(lái)提高產(chǎn)品效價(jià)，而且在合成工藝中需要Pd/C作為催化劑，因此產(chǎn)品中會(huì)殘留硼和鈀[4]。硼是人體的限量元素，若攝入過(guò)多，會(huì)引發(fā)多臟器的蓄積性中毒；鈀在藥品的過(guò)高殘留會(huì)對(duì)心臟、肝腎造成損害，并產(chǎn)生溶血[5-6]；因此，在這類產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)殘留硼和鈀有針對(duì)性的檢測(cè)需求，這對(duì)保證該類藥品的用藥安全有重要的意義，但目前對(duì)奧貝膽酸中殘留硼和鈀含量的測(cè)定尚未見(jiàn)報(bào)道。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP-AES）是元素分析的一種重要手段，自20世紀(jì)70年代儀器商品化以來(lái)，ICP-AES法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化學(xué)化工、地質(zhì)礦物、金屬材料、電子產(chǎn)品、環(huán)境保護(hù)及生物樣品等多個(gè)分析領(lǐng)域，成為分析實(shí)驗(yàn)室最常用的分析工具之一。ICP-AES法具有多種元素同時(shí)測(cè)定、檢出限低、分析靈敏度高、集體效應(yīng)低、線性范圍寬、有良好的精密度和準(zhǔn)確度等諸多優(yōu)點(diǎn)[7-10]。目前，硼和鈀的測(cè)定方法有分光光度法[11-12]和原子吸收法[13]，分光光度法往往操作比較繁瑣，且方法檢出限不能滿足測(cè)試要求；原子吸收法的干擾比較嚴(yán)重?；诖?，本文采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法對(duì)奧貝膽酸中殘留微量硼和鈀進(jìn)行含量測(cè)定，采用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行前處理，該方法檢出限低、靈敏度高、干擾少，方法簡(jiǎn)單、快速。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 儀器與試劑

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICAP6300（美國(guó)Thermo公司）；微波消解儀（美國(guó)CEM公司）；電子天平（德國(guó)賽多利斯）；硼、鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 000 mg/L（北京納克分析儀器有限公司）。

實(shí)驗(yàn)所用硝酸、鹽酸均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?；試?yàn)中所用水為超純水（美國(guó)Millipore超純水儀，電阻值18.2MΩ）；所用玻璃器皿及容器經(jīng)20%硝酸溶液浸泡24h以上。

奧貝膽酸樣品為華北制藥有限公司提供，批號(hào)141202，0BP-141202，S141202，141203，150402，150403，150401，141201。

1.2 儀器工作條件

微波消解儀的工作條件見(jiàn)表1。

表1 微波消解儀工作條件1）

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀的工作條件見(jiàn)表2。

表2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀工作條件

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

硼、鈀混合標(biāo)準(zhǔn)使用液：將1 000 mg/L硼、鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液混合并逐級(jí)稀釋，配制成0.05，0.20，1.00，5.00，25.00 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，介質(zhì)為10%鹽酸溶液。

1.4 樣品前處理

稱取0.400 0 g樣品置于微波消解內(nèi)罐中，加入7mL硝酸和3mL鹽酸，裝好外置套，旋緊旋塞，至微波消解儀（條件見(jiàn)表1）中消解，同時(shí)做樣品空白。消解完全后在電熱板上趕酸盡干。冷卻后用超純水洗入5mL容量瓶中，定容待測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 儀器條件的選擇

高頻發(fā)生器的作用就是產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)以供給等離子體能量，最大輸出功率通常為2～4kW。隨著儀器發(fā)射功率提高，元素的譜線發(fā)射強(qiáng)度增加，但是由于光譜背景發(fā)射強(qiáng)度隨功率提高而急劇增加，從而導(dǎo)致信噪比下降，檢出限增高，所以本文選擇發(fā)射功率為1150W。

外層石英管的氬氣有3個(gè)作用：1）作為冷卻氣，將等離子體吹離外層石英管的內(nèi)壁，以避免它燒毀石英管；2）作為載氣，利用離心作用，在矩管中心產(chǎn)生低氣壓通道，以利于進(jìn)樣；3）輔助氣體，參與放電。

實(shí)驗(yàn)表明：過(guò)量的冷卻氣體會(huì)稀釋離子體含量，導(dǎo)致發(fā)射強(qiáng)度下降，而冷卻氣不足會(huì)導(dǎo)致矩管過(guò)熱變形。冷卻氣氣體流量在12～14L/min范圍內(nèi)可以獲得較高的發(fā)射強(qiáng)度，選擇冷卻氣氣體流量為12L/min。

霧化氣流量在0.65L/min時(shí)譜線發(fā)射強(qiáng)度最高，選擇霧化氣流量為0.65L/min。

輔助氣流量在0～1.0L/min范圍內(nèi)，發(fā)射強(qiáng)度值隨霧化氣流量的增加而變大，但光譜背景也略增大，為了達(dá)到譜線的信背比最佳而用氣量較少，選擇輔助氣流量為0.5L/min。

隨著觀測(cè)高度增加，元素的譜線發(fā)射強(qiáng)度呈現(xiàn)拋物曲線，當(dāng)觀測(cè)高度8mm時(shí)，元素的譜線發(fā)射強(qiáng)度達(dá)到最大值，本實(shí)驗(yàn)選擇觀測(cè)高度為8mm。

2.2 分析譜線的選擇

在儀器工作條件下，對(duì)硼的 249.77，267.68，208.96 nm共3條譜線和鈀的340.46，363.47 nm的2條譜線進(jìn)行選擇，選擇分析譜線時(shí)既要避開(kāi)有光譜干擾的譜線，又要考慮分析譜線時(shí)的強(qiáng)度和信噪比。結(jié)果表明：硼以249.77 nm譜線、鈀以340.46 nm譜線為分析線時(shí)，譜線強(qiáng)度大，靈敏度高且無(wú)干擾。選擇這兩條譜線作為硼和鈀的分析線。

2.3 樣品前處理

奧貝膽酸試樣為有機(jī)合成產(chǎn)物，藥物大分子，化學(xué)式為C26H44O4，開(kāi)放式濕法消解耗酸多、耗時(shí)較長(zhǎng)，消解液中有渾濁沉淀，說(shuō)明該方法不能完全消解樣品。而微波消解所用樣品量少，高溫高壓密閉條件下可以使有機(jī)大分子物質(zhì)短時(shí)間內(nèi)無(wú)機(jī)化，消解完全。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

在最優(yōu)的儀器操作條件下對(duì)硼和鈀的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖1、圖2所示，其相關(guān)系數(shù)分別為0.9999和0.9998。

圖1 硼的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

圖2 鈀的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

按前述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)硼、鈀樣品空白溶液平行測(cè)定11次，以其3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法的檢出限，結(jié)果見(jiàn)表3。

2.5 精密度實(shí)驗(yàn)和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

按照前述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)同一樣品 （批號(hào)150401）進(jìn)行8次平行測(cè)定，計(jì)算得硼和鈀的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.68%和0.52%。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

本實(shí)驗(yàn)使用標(biāo)準(zhǔn)加入法對(duì)樣品進(jìn)行回收率測(cè)定。稱取0.4g（精確到0.0001g）樣品，在樣品中加入相對(duì)于樣品濃度低、中、高3種濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.4節(jié)樣品處理過(guò)程進(jìn)行處理，然后在最優(yōu)的儀器條件下進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

由表可見(jiàn)，該實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定硼的回收率在100.7%～110.6%，鈀的回收率在96.7%～110.6%，方法準(zhǔn)確度較高。

2.6 樣品分析

對(duì)于8個(gè)不同批次的奧貝膽酸樣品，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜對(duì)硼和鈀進(jìn)行同時(shí)測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同批次樣品中B和Pd的含量

由表可知，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時(shí)測(cè)定奧貝膽酸中硼和鈀，實(shí)用性強(qiáng)，完全可以對(duì)樣品進(jìn)行批量檢測(cè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

奧貝膽酸是一種新型藥物，在生產(chǎn)工藝過(guò)程中需要加入硼氫化鈉和Pd/C作為催化劑，最終在產(chǎn)品中會(huì)殘留硼和鈀。硼和鈀是人體的限量元素，攝入過(guò)多，都會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生傷害。因此對(duì)奧貝膽酸中殘留硼和鈀含量的測(cè)定有重要意義。但是，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)奧貝膽酸中硼和鈀含量的測(cè)定并沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用微波消解法對(duì)奧貝膽酸進(jìn)行消解處理，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定奧貝膽酸中的硼和鈀微量元素的含量。此方法樣品處理完全、操作簡(jiǎn)單，精密度和準(zhǔn)確度高，適用于醫(yī)藥及其中間產(chǎn)物的分析，可在實(shí)際工作中得到應(yīng)用。

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（編輯：莫婕）

Determination of B and Pd in obeticholic acid by ICP-AES

CHEN Xiaoxia，YANG Xiaohua
（Hebei Research Center of Analytical&Testing，Hebei University of Science&Technology，Shijiazhuang 050018，China）

This work proposed an ICP-AES method for simultaneous determination of trace amounts of B and Pd in obeticholic acid.The obeticholic acid was treated by microwave digestion，the B and Pd were analyzed by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry.The analysis spectral lines of B and Pb were respectively determined by experiments，249.77nm for B and 340.46 nm for Pb.The limit of detection was 0.02 mg/kg and 0.09 mg/kg.The method had a good linear correlation，with the correlation coefficient being 0.9999 and 0.9998 for B and Pd determination in obeticholic acid.The relative standard deviation was 0.68%and 0.52%，and recovery rate was 100.7%-110.6%and 96.7%-110.6%.This method was proved to be rapid，accurate and reliable with high efficiency and multi elements analysis.It is suitable for the detection of B and Pd in obeticholic acid．

ICP-AES；obeticholic acid；B；Pd

A

：1674-5124（2017）02-0047-03

10.11857/j.issn.1674-5124.2017.02.009

2016-06-28；

：2016-07-17

陳曉霞（1978-），女，河北衡水市人，助理研究員，碩士，主要從事光譜分析研究。