明膠空心膠囊中7種元素含量測定方法的建立與應(yīng)用Δ

王發(fā)英，吳查青（麗水市食品藥品與質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)檢測院，浙江麗水 323000）

·藥品監(jiān)督·

明膠空心膠囊中7種元素含量測定方法的建立與應(yīng)用Δ

王發(fā)英＊，吳查青（麗水市食品藥品與質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)檢測院，浙江麗水 323000）

目的：為明膠空心膠囊質(zhì)量的提高提供參考。方法：采用原子熒光光度法測定明膠空心膠囊中汞、砷的含量，石墨爐原子吸收法測定鉻、鉛和鎘的含量，火焰原子吸收法測定銅和鋅的含量，并對48批市售明膠空心膠囊的7種元素含量進(jìn)行測定。結(jié)果：各元素在各自的檢測質(zhì)量濃度范圍內(nèi)（鉻、鉛、鎘、砷、汞分別為0～10、0～20、0～1.5、0～10、0～1.0 μg/L，銅、鋅均為0～1.8 mg/L）線性關(guān)系良好（r≥0.996 9）；鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷檢測限分別為0.065、0.007、0.011、0.004、0.010、0.108、0.004 μg/L；精密度試驗(yàn)的RSD均不大于2.5%（n＝6）；重復(fù)性試驗(yàn)的RSD均不大于7.5%（n＝6）；平均加樣回收率在88.6%～109.5%之間，RSD均不大于6.7%（n＝6）。48批市售樣品中7種元素含量均符合2015年版《中國藥典》（四部）及其他國家或組織藥典或標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定。結(jié)論：本方法靈敏度與精密度高、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可用于明膠空心膠囊中鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷7種元素的含量測定；不同廠家生產(chǎn)的48批明膠空心膠囊質(zhì)量情況較好。

明膠空心膠囊；元素；原子熒光光度法；石墨爐原子吸收法；火焰原子吸收法；市售樣品

明膠空心膠囊是由明膠加輔料精制而成的帽、體兩節(jié)膠囊殼組成，可容納各種藥粉、液體、半固體和藥片。膠囊能夠有效地掩蓋內(nèi)容物的味道和氣味，使患者依從性良好。此外，膠囊劑能迅速、可靠和安全地溶解，使藥物發(fā)揮良好的療效。2012年4月發(fā)生的膠囊殼鉻超標(biāo)事件使中國食品藥品檢定研究院將明膠中的鉻含量測定列入2014年藥品檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證計(jì)劃，足見國家對明膠中鉻的重視[1]。鉻可對人體呼吸道、胃腸道、皮膚等產(chǎn)生損傷，直接影響和危及消費(fèi)者的健康[2]；砷也是一種嚴(yán)重危害人類健康的環(huán)境毒物和致癌物，砷中毒還可導(dǎo)致肝損傷[3]；汞主要危及人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及腎，可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)不可逆損傷[4]；鉛對人體毒性主要表現(xiàn)為神經(jīng)毒性，被吸收后可影響腦、腎、神經(jīng)系統(tǒng)和紅細(xì)胞功能[5]；鎘中毒的典型癥狀是腎功能受損，腎小管對低分子蛋白再吸收功能發(fā)生障礙[6]；鋅和銅蓄積到一定量或價(jià)態(tài)改變后具有很強(qiáng)的毒性，如較高濃度的銅具有溶血作用，常累及肝、腎[7]。2015年版《中國藥典》（四部）已對明膠空心膠囊中的鉻和重金屬進(jìn)行了限量，且對膠囊用明膠中的鉻、重金屬以及砷鹽進(jìn)行了限量[8]。為了更全面地提高明膠空心膠囊的安全質(zhì)量控制水平，筆者在本研究中對明膠空心膠囊中所含鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷元素進(jìn)行測定，并對市售的48批明膠空心膠囊質(zhì)量情況進(jìn)行分析，為明膠空心膠囊質(zhì)量的提高提供參考。

1 材料

1.1 儀器

3500AA原子吸收分光光度計(jì)（美國Themofisher公司）；AFS-230E原子熒光光度計(jì)（北京科創(chuàng)海光公司）；XS104電子天平（瑞士梅特勒公司）；MARS微波消解儀（美國CEM公司）。

1.2 藥材與試劑

鉻（批號：GBW08614-11082）、鉛（批號：GBW08619-12075）、鎘（批號：GBW08612-13082）、銅（批號：GBW 08615-12105）、鋅（批號：GBW08618-13082）、砷（批號：GBW08618-13082）標(biāo)準(zhǔn)溶液均購于中國計(jì)量科學(xué)研究院，質(zhì)量濃度均為1 000μg/mL；汞標(biāo)準(zhǔn)溶液（批號：GSB04-1729-2004）購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心，質(zhì)量濃度為1 000μg/mL；硝酸、鹽酸、氫氟酸、氫氧化鈉、高錳酸鉀、硫脲、硫酸、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨均為優(yōu)級純；鹽酸羥胺、維生素C、硼氫化鈉均為分析純；水為娃哈哈純凈水。12家企業(yè)生產(chǎn)的48批明膠空心膠囊購于麗水市藥品市場。

2 方法與結(jié)果

2.1 7種元素含量測定的儀器條件

各儀器條件參考文獻(xiàn)[8-12]設(shè)置。

2.1.1 鉻、鉛、鎘含量的測定 采用石墨爐原子吸收法測定鉻、鉛、鎘含量。檢測波長分別為357.9、283.3、228.8 nm，燈電流分別為7.5、9、5 mA，通帶寬度均為0.5 nm，載氣均為氬氣，干燥溫度分別為105、100、120℃，灰化溫度分別為1 200、800、800℃，原子化溫度分別為2 500、1 300、1 250 ℃，凈化溫度分別為2 700、2 500、2 500 ℃，鉛、鎘的基體改進(jìn)劑均為2%磷酸二氫銨2μL（鉻不需要）。

2.1.2 銅、鋅含量的測定 采用火焰原子吸收法測定銅、鋅含量。檢測波長分別為324.8、213.9 nm，燈電流均為7.5 mA，通帶寬度均為0.5 nm，燃燒器高度均為7 nm，乙炔流量均為0.9 L/min，空氣壓力均為0.25 MPa。

2.1.3 砷、汞含量的測定 采用原子熒光光度法測定砷、汞含量。燈電流分別為55、25 mA，負(fù)高壓分別為290、280 V，讀數(shù)時(shí)間均為10 s，原子化器高度分別為8、10 mm，載氣流量均為400 mL/min，屏蔽氣流量均為900 mL/min。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

分別精密量取質(zhì)量濃度為1 000μg/mL的鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別制備各元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，具體制備的質(zhì)量濃度見表1。

表1 7種元素系列標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度Tab 1 Concentration of series of standard solutions of 7 elements

2.3 樣品溶液的制備

2.3.1 樣品的消解 精密稱取表3樣品（編號1）0.5 g，置于聚四氟乙烯消解罐內(nèi)，加硝酸8 mL、氫氟酸4滴（測元素砷時(shí)不加），混勻，靜置過夜，置微波消解儀內(nèi)消解：5 min升溫至120℃，保持3 min；5 min升溫至150℃，保持10 min；10 min升溫至180℃，保持25 min。消解完成后，放冷，備用。

2.3.2 砷樣品溶液的制備 取“2.3.1”項(xiàng)下消解溶液，用5%鹽酸溶液溶解并轉(zhuǎn)移至25 mL量瓶中，精密加入10%硫脲-維生素C溶液2.5 mL，5%鹽酸溶液定容，搖勻，即得。

2.3.3 汞樣品溶液的制備 取“2.3.1”項(xiàng)下消解溶液，用5%鹽酸溶液溶解并轉(zhuǎn)移至25 mL量瓶中，加20%硫酸溶液5 mL、5%高錳酸鉀0.5 mL，滴加5%鹽酸羥胺溶液至紫紅色消失，用5%鹽酸溶液定容，搖勻，即得。

2.3.4 鉻、鉛、鎘、鋅、銅樣品溶液的制備 取“2.3.1”項(xiàng)下消解溶液，置于電熱板上緩緩加熱趕酸至約1 mL，放冷，用2%硝酸溶液溶解并轉(zhuǎn)移至25 mL量瓶中，定容，即得。

2.3.5 空白溶液的制備 除不加樣品外，按“2.3.1”～

“2.3.4”項(xiàng)下方法制備各元素空白溶液。

2.4 檢測限和線性范圍考察

取“2.2”項(xiàng)下系列標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，依法測定其響應(yīng)值（吸光度值或熒光值），以各元素質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（x）、響應(yīng)值為縱坐標(biāo)（y）進(jìn)行線性回歸。取各元素空白溶液連續(xù)進(jìn)樣11次，以3倍空白響應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)偏差所對應(yīng)的待測元素質(zhì)量濃度計(jì)算各元素的儀器檢測限。結(jié)果，各元素的檢測限均能很好地滿足分析要求。回歸方程、線性范圍和檢測限結(jié)果詳見表2。

2.5 精密度試驗(yàn)

取表3樣品（編號1）3份，按“2.3.2”～“2.3.4”項(xiàng)下方法制備溶液，按相應(yīng)方法連續(xù)測定6次。結(jié)果，鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞測定值的RSD分別為1.2%、1.8%、2.5%、1.2%、1.1%、0.6%、2.5%（n＝6），表明儀器精密度良好。

2.6 重復(fù)性試驗(yàn)

表2 回歸方程、線性范圍和檢測限Tab 2 Regression equation，linear range and detection limit

取表3樣品（編號1）18份，按“2.3.2”～“2.3.4”項(xiàng)下方法各制備溶液6份，按相應(yīng)方法測定，測得鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞的平均含量分別為 0.458、0.113、0.005、4.358、2.131、0.113、0.006 mg/kg，RSD 分別為 2.5%、3.0%、7.5%、2.8%、2.6%、1.4%、4.1%（n＝6），表明本方法重復(fù)性良好。

2.7 加樣回收率試驗(yàn)

精密稱取表3樣品（編號1）0.5 g，分別加入相應(yīng)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（鉻0.300 0 μg、鉛0.100 0 μg、鎘0.015 0 μg、銅 6.000 0 μg、鋅 5.000 0 μg、砷 0.080 0 μg、汞 0.005 0 μg），按“2.3.2”～“2.3.4”項(xiàng)下方法制備溶液，重復(fù)6次，按相應(yīng)方法測定。結(jié)果鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞的平均加樣回收率分別為109.5%、104.6%、88.9%、95.1%、88.6%、96.5%、92.3%，RSD分別為4.1%、6.7%、5.2%、4.3%、3.9%、0.4%、5.2%（n＝6）。

2.8 樣品測定

取48批樣品，按“2.3.1”～“2.3.4”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，各2份，按“2.1”項(xiàng)下條件測定，計(jì)算7種元素的含量。結(jié)果48批明膠空心膠囊中鉻均有檢出，含量為0.118～1.245 mg/kg；鉛有2批未檢出，其余批次含量為0.021～0.421 mg/kg；鎘有30批檢出，其余批次含量為0.001～0.020 mg/kg；銅有4批未檢出，其余批次含量為0.080～4.761 mg/kg；鋅均有檢出，含量為0.050～6.096 mg/kg；砷均有檢出，含量為0.017～0.142 mg/kg；汞有1批未檢出，其余批次含量為0.001～0.032 mg/kg，詳見表3。

3 討論

本試驗(yàn)采用微波消解技術(shù)[13]，在減少樣品的污染和易揮發(fā)元素?fù)p失的同時(shí)，所需樣品量少、消解時(shí)間短、樣品分解徹底、操作過程簡便易行，使樣品前處理效率大大提高，是理想的樣品處理方法。由于某些明膠空心膠囊配方中加入了二氧化鈦遮光劑，僅加硝酸無法消解二氧化鈦，會產(chǎn)生消解液渾濁現(xiàn)象，故加入氫氟酸消解，使供試品溶液澄清透明；但是氫氟酸在測重金屬砷時(shí)干擾大，使測定值升高，故不能使用。消解后如果在電熱板上高溫趕酸會造成砷、汞的測試結(jié)果偏低，故本試驗(yàn)中微波消解后不趕酸，冷卻后直接制備供試品溶液。

表3 48批明膠空心膠囊中7種元素含量測定結(jié)果（mg/kg，n＝2）Tab 3 Contents results of 7 elements in 48 batches of Gelatin hollow capsule（mg/kg，n＝2）

由于砷、汞元素極易受其他元素干擾，故測試時(shí)應(yīng)分別添加相應(yīng)的掩蔽劑使儀器信號穩(wěn)定。制備砷元素樣品溶液時(shí)需添加抗壞血酸、硫脲；制備汞元素樣品溶液時(shí)需添加高錳酸鉀、鹽酸羥胺、硫酸等試劑，同時(shí)制備空白溶液，方可使信號穩(wěn)定。

目前，2015年版《中國藥典》（四部）對明膠空心膠囊中的鉻和重金屬總量進(jìn)行了限度規(guī)定[8]：鉻≤2 mg/kg，重金屬總量≤2 mg/kg。國外藥典未對空心膠囊中重金屬的含量進(jìn)行控制，而僅對原料明膠進(jìn)行控制。美國藥典（USP 36）對明膠中砷和重金屬總量進(jìn)行控制[14]：砷≤0.8 mg/kg，重金屬總量≤50 mg/kg；日本藥局方（JP 16）對明膠中砷、汞和重金屬總量進(jìn)行控制[14]：砷≤1.0 mg/kg，汞≤0.1 mg/kg，總量≤50 mg/kg；英國藥典（BP 2012）對明膠中鐵、鋅和鉻含量進(jìn)行控制[14]：鋅≤30 mg/kg，鉻≤10 mg/kg；歐盟食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定[15]：鉛≤1 mg/kg，砷2.0 mg/kg，汞≤1 mg/kg，鎘≤1 mg/kg；歐盟關(guān)于動物源性食品的特殊衛(wèi)生規(guī)范（No.853/2004/EC）中針對動物膠產(chǎn)品的金屬元素限度進(jìn)行規(guī)定[14]：鉛≤5 mg/kg，鎘≤0.5 mg/kg，鉻≤10 mg/kg，銅≤30 mg/kg，鋅≤50 mg/kg，汞≤0.15 mg/kg，砷≤1 mg/kg。參照以上標(biāo)準(zhǔn)對明膠中各元素的限量規(guī)定，此次測定的48批明膠空心膠囊中鉻含量均低于2015年版《中國藥典》（四部）標(biāo)準(zhǔn)限度規(guī)定的2 mg/kg，鉛含量均低于歐盟食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限度規(guī)定的1 mg/kg，砷含量低于USP 36標(biāo)準(zhǔn)限度規(guī)定的0.8 mg/kg，汞含量均低于JP 16對明膠中限度規(guī)定的0.1 mg/kg，鎘、銅、鋅含量均低于No.853/2004/EC中針對動物膠產(chǎn)品的金屬元素限度規(guī)定的0.5、30、50 mg/kg，表明該48批明膠空心膠囊中鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷等7種元素的質(zhì)量情況較好。

隨著人們生活水平的提高，人們對食品、藥品安全的要求越來越高，但隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化的高速發(fā)展，各種金屬材料的大量使用，使得重金屬污染問題越來越嚴(yán)重。因此，提高我國食品、藥品的安全生產(chǎn)和檢測技術(shù)水平已成為相關(guān)機(jī)構(gòu)的重要研究課題，如何控制重金屬污染也成為一個(gè)重要的社會話題。本文利用石墨爐原子吸收法、火焰原子吸收法和原子熒光光度法測定明膠空心膠囊中鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞含量，通過對測定方法的精密度、重復(fù)性和加樣回收率的考察，證明該方法簡單、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可有效控制明膠空心膠囊的質(zhì)量安全。

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Establishment and Application of Content Determination Method for 7 Elements in Gelatin Hollow Capsule

WANG Faying，WU Chaqing（Lishui Institute for Food and Drug&Quality and Technical Inspection，Zhejiang Lishui 323000，China）

OBJECTIVE：To provide reference for improving the quality of Gelatin hollow capsule.METHODS：Atomic fluorescence spectrometry was used to determine the contents of Hg，As in Gelatin hollow capsule；graphite furnace atomic absorption spectrometry was used to determine the contents of Cr，Pb，Cd；flame atomic absorption spectrometry was used to determine the contents of Cu，Zn；and the contents of 7 elements in 48 batches of commercially available Gelatin hollow capsule were determined.RESULTS：Each element showed good linear relationship in each mass concentration range（Cr，Pb，Cd，As and Hg were respectively 0-10，0-20，0-1.5，0-10，0-1.0 μg/L；Cu and Zn were 0-1.8 mg/L）（r≥0.996 9）.The detection limits of Cr，Pb，Cd，Cu，Zn，Hg and As were 0.065，0.007，0.011，0.004，0.010，0.108，0.004 μg/L，respectively.RSDs of precision tests were no more than 2.5% （n＝6）；RSDs of reproducibility tests were no more than 7.5% （n＝6）；average recoveries ranged in 88.6%-109.5%（RSD≤6.7%，n＝6）.The contents of 7 elements in the 48 batches of samples were in line with the relevant provisions in Chinese Pharmacopoeia（2015 edition，part 4）and pharmacopoeia or standards in other countries or organizations.CONCLUSIONS：The method shows high sensitivity，high precision with accurate and reliable results，and can be used for the content determination of Cr，Pb，Cd，Cu，Zn，Hg and As in Gelatin hollow capsule.The 48 batches of Gelatin hollow capsule from different manufacturers have good quality.

Gelatin hollow capsule；Element；Atomic fluorescence spectrometry；Graphite furnace atomic absorption spectrometry；Flame atomic absorption spectrometry；Commercially available samples

R917

A

1001-0408（2017）28-3992-04

2017-01-03

2017-07-29）

（編輯：劉明偉）

浙江麗水市科技計(jì)劃項(xiàng)目（No.2010JYZB19）

＊主管藥師。研究方向：藥物分析。電話：0578-2132670。E-mail：wangfaying008@126.com

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.28.28