原子吸收分光光度法測(cè)定蒙脫石散陽(yáng)離子交換容量*

陳珉珉，林 芳，陳 莉，朱躍芳

(株洲市食品藥品檢驗(yàn)所，湖南 株洲 412000)

蒙脫石散為止瀉類非處方藥品，收載于中國(guó)藥典二部[1]。其對(duì)各種原因造成的急性、慢性腹瀉，總有效率高，止瀉迅速，可以最大限度減少急性和慢性腹瀉患者的胃腸道損害，也可以用于消化道的某些炎癥及潰瘍的治療，毒副作用小，適用于所有人群，尤其是兒童[2-5]。蒙脫石是由顆粒極細(xì)的含水鋁硅酸鹽構(gòu)成的礦物，結(jié)構(gòu)通式為：(K, Na, Ca, Mg)Y(Al, Mg)2(Si, Al)4O10(OH)2.xH2O，中間為鋁氧八面體，上下為硅氧四面體所組成的層片狀結(jié)構(gòu)[6]。雙面體結(jié)構(gòu)和層紋狀組合，使其具有較大的表面積，帶電性和離子交換的特征。這些特征使其對(duì)消化道內(nèi)的病毒、病菌及其產(chǎn)生的毒素等有強(qiáng)大的固定及吸附作用，使危害物失去致病作用，同時(shí)對(duì)消化道黏膜起到覆蓋保護(hù)作用，并通過(guò)與粘液蛋白相互結(jié)合，從而修復(fù)、提高黏膜屏障對(duì)攻擊因子的防御功能，具有平衡正常菌群和局部止痛作用[7]。因此，蒙脫石散的藥理作用與其離子交換容量的大小密切相關(guān)。

本文參考GB/T20973-2007《膨潤(rùn)土》[8]，首次建立了氯化鋇-硫酸鎂法進(jìn)行供試品溶液制備，原子吸收分光光度法測(cè)定蒙脫石散陽(yáng)離子交換容量的方法。該方法是采用向蒙脫石散中加入氯化鋇溶液，鋇離子與蒙脫石散中的陽(yáng)離子發(fā)生等量交換，交換后的鋇離子與硫酸鎂反應(yīng)，生成硫酸鋇沉淀，再采用原子吸收分光光度法對(duì)溶液中剩下的游離鎂離子進(jìn)行測(cè)定，得出消耗的標(biāo)準(zhǔn)鎂離子溶液，以消耗加入的標(biāo)準(zhǔn)硫酸鎂溶液計(jì)算出蒙脫石散的離子交換容量。同時(shí)采用該方法對(duì)不同廠家的蒙脫石散進(jìn)行了測(cè)定，為其更好地進(jìn)行質(zhì)量控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 試藥與儀器

1.1 儀 器

ZEEnit 700P原子吸收分光光度計(jì)，德國(guó)耶拿；PinAAcle 900T原子吸收分光光度計(jì)，珀金埃爾默儀器(上海)有限公司；TDZ5-WS臺(tái)式低速離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；EYEL4 CM-1000高速振蕩機(jī)，上海愛(ài)博儀器有限公司；AG-135電子分析天平，梅特勒公司。

1.2 試劑與試藥

七水硫酸鎂(分析純)，湖南長(zhǎng)沙坪壙化學(xué)試劑廠；二水氯化鋇(分析純)，臺(tái)山市化工廠有限公司；氯化鑭(分析純)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；鹽酸(優(yōu)級(jí)純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；水為自制二次重蒸水。16批市售蒙脫石散產(chǎn)自7個(gè)生產(chǎn)廠家，編號(hào)為S1-S16。

2 方法與結(jié)果

2.1 儀器工作條件

火焰原子吸收法下的儀器工作參數(shù)，見(jiàn)表1。

表1 火焰原子吸收法測(cè)定條件Table 1 Determination conditions of flame atomic absorption spectrometry

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的制備

稱取硫酸鎂9.86 g，加水溶解并稀釋成2000 mL，搖勻，作為硫酸鎂溶液，經(jīng)標(biāo)定濃度為：0.02008 mol/L。精密量取硫酸鎂溶液2 mL至 200 mL的量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，作為鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液；再分別精密量取鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液0 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL至50 mL容量瓶中，分別加入5 mL氯化鑭溶液，用水稀釋至刻度，搖勻，作為標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

取配制的系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液進(jìn)樣分析。以鎂質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)、吸光度為縱坐標(biāo)(Y) 進(jìn)行線性回歸，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 鎂的標(biāo)準(zhǔn)曲線Table 2 Standard curves of magnesium

2.4 供試品溶液的制備

取本品約1 g，精密稱定，放入50 mL離心管中，加蓋稱重為mL。加入30 mL 0.1 mol/L氯化鋇溶液，置高速震蕩機(jī)上震蕩5 min，離心(4000 r/min，10 min)，倒出懸浮液，再重復(fù)以上操作兩次。加入30 mL 0.0025 mol/L氯化鋇溶液分散蒙脫石散，置高速震蕩機(jī)上震蕩5 min，靜置5 min，離心(4000 r/min，10 min)，倒出懸浮液。加蓋稱重為m2，精密加入30 mL硫酸鎂溶液(0.02 mol/L)分散蒙脫石散，置高速震蕩機(jī)上震蕩5 min，靜置5 h，離心(4000 r/min，10 min)，取上清液過(guò)濾，收集續(xù)濾液。精密移取0.1 mL續(xù)濾液置50 mL量瓶中，加入0.15 mL 0.1 mol/L氯化鋇溶液和5 mL 10 mg/mL氯化鑭，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。

2.5 空白溶液的制備

精密移取0.1 mL硫酸鎂溶液(0.02 mol/L)置50 mL量瓶中，加入0.15 mL 0.1 mol/L氯化鋇溶液和5 mL 10 mg/L氯化鑭，用水稀釋至刻度，搖勻，再精密量取25 mL到50 mL的量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，即得。

2.6 測(cè)定與計(jì)算

分別取標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液、空白溶液、供試品溶液，依法在285.2 nm的波長(zhǎng)處，采用空氣乙炔火焰在原子吸收分光光度計(jì)上測(cè)定吸光度，并從標(biāo)準(zhǔn)曲線得到空白溶液中鎂的濃度(Cb1)和樣品中鎂的濃度(C1)，計(jì)算，即得：

式中：CEC——供試品的陽(yáng)離子交換容量，mmol/100 g

m——樣品的質(zhì)量，g

m1——離心管與干樣品質(zhì)量，g

m2——離心管與濕樣品質(zhì)量，g

2Cb1——對(duì)照空白溶液的鎂濃度，mmol/L

C1——樣品中的鎂濃度，mmol/L

2.7 檢出限和定量限的確定

精密移取0.1 mL水置50 mL量瓶中，加入0.15 mL 0.1 mol/L氯化鋇溶液和5 mL氯化鑭溶液，用水稀釋至刻度，作為試劑空白溶液，依法連續(xù)進(jìn)樣11次，測(cè)得試劑空白溶液的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按照公式LOD=3.3δ/S，LOQ=10δ/S進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果為鎂最低檢測(cè)限為0.0001 mmol/L，最低定量限為0.0003 mmol/L。

2.8 穩(wěn)定性試驗(yàn)

精密稱取供試品(批號(hào)為：170437，生產(chǎn)廠家1)1.0688 g至50 mL離心管中，加蓋稱重為14.6054 g，加30 mL 0.1 mol/L氯化鋇溶液，按照2.4項(xiàng)下的方法制備供試品溶液，分別在放置0、2、4、8、16、24 h測(cè)定，結(jié)果分別為88.56、88.51、89.12、88.50、86.78、89.10 mmol/100 g，RSD%為0.97%。

2.9 重復(fù)性試驗(yàn)

取樣品(批號(hào)：170437)6份，按照2.4項(xiàng)下的方法制備供試品溶液，進(jìn)行測(cè)定，6次離子交換容量分別為88.56、87.80、88.96、89.42、87.65、88.70 mmol/100 g，RSD為0.77%，表明方法重復(fù)性良好。

2.10 中間精密度試驗(yàn)

考察隨機(jī)變動(dòng)因素對(duì)蒙脫石散離子交換容量的影響，另一名分析員不同日期取同一批樣品(批號(hào)：170437)獨(dú)立進(jìn)行操作，不同儀器進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定結(jié)果RSD為1.36%，說(shuō)明方法中間精密度良好。

2.11 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

精密稱取同一供試品(批號(hào)：170437)1 g的80%、100%、120%量，高、中、低各三份放入50 mL離心管中，按照2.4項(xiàng)下的方法制備供試品溶液，進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算回收率。在三個(gè)濃度下，離子交換容量的回收率在99.2%～100.6%之間，RSD為0.57%，該方法測(cè)定離子交換容量準(zhǔn)確度良好。

2.12 不同廠家蒙脫石散陽(yáng)離子交換容量的測(cè)定

取不同廠家樣品，按照2.4項(xiàng)下的方法制備供試品溶液，依法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如表3所示。

表3 蒙脫石散中陽(yáng)離子交換容量的測(cè)定結(jié)果Table 3 Results of cation exchange capacity in montmorillonite powder

3 結(jié) 論

(1)本文首次建立的利用氯化鋇-硫酸鎂交換，原子吸收分光光度法測(cè)定蒙脫石散陽(yáng)離子交換容量的方法簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確，能很好地對(duì)蒙脫石散的陽(yáng)離子交換容量進(jìn)行測(cè)定，特別是對(duì)大批量樣品測(cè)定時(shí)，快速準(zhǔn)確。

(2)本文對(duì)GB/T20973-2007進(jìn)行了改進(jìn)，考察了臺(tái)式振蕩器震蕩1 h和高速振蕩機(jī)振蕩5 min處理效果，基本一致，故將樣品處理方法中，改進(jìn)后的方法用時(shí)更少，效率更高。GB/T20973-2007方法中的空白溶液的濃度過(guò)高，不在標(biāo)準(zhǔn)溶液的線性范圍內(nèi)，故進(jìn)行稀釋處理。

(3)本文對(duì)原研廠家和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上6個(gè)廠家的蒙脫石散進(jìn)行了陽(yáng)離子交換容量的測(cè)定，結(jié)果為81.35～91.22 mmol/100 g，其差異不大。