ICP-MS法測定膠體果膠鉍膠囊中金屬鉍質(zhì)量分?jǐn)?shù)

肖 馳

(哈爾濱市食品藥品檢驗(yàn)檢測中心，哈爾濱 150025)

膠體果膠鉍膠囊作用是胃黏膜保護(hù)劑，成分是果膠與鉍組成不穩(wěn)定的復(fù)合物，經(jīng)過口服后可以在胃黏膜上形成保護(hù)膜，而且能夠刺激胃黏膜上皮細(xì)胞分泌黏液，從而增加對黏膜的保護(hù)作用，用于治療胃及十二指腸潰瘍，幽門螺旋桿菌相關(guān)性胃炎.

目前膠體果膠鉍膠囊中金屬鉍質(zhì)量分?jǐn)?shù)檢測方法[1]，是用滴定的方法用乙二酸二鈉滴定液測定鉍(Bi)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取本品緩緩加入硝酸溶液，微熱使溶解，用顯色劑滴定至溶液顯黃色，用最終消耗的滴定液的體積計(jì)算出金屬(Bi)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而藥粉本身就是黃色，與最終的顏色相近，并且含有膠體輔料，極為難容，此方法人為干擾因素多，對結(jié)果有很大的影響，為了準(zhǔn)確測定，嘗試研究用ICP-MS來檢測膠體果膠鉍膠囊中鉍(Bi)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

近幾十年成長最快的無機(jī)微量及痕量元素分析技術(shù)之一是ICP-MS[2]，對多種元素可以同時(shí)進(jìn)行分析，尤其在醫(yī)藥、地質(zhì)樣品、生物樣品等的微量元素的分析中頻繁使用[3].ICP配用的電離源是耦合等離子ICP，三層石英套管配成的炬管是它最主要的組成部分，炬管最頂端纏繞的有負(fù)載線圈，裝載的氣體分布在三層管里，高頻電感耦合主要用來給負(fù)載線圈來傳導(dǎo)電流，可以讓其生成垂直在線圈的平行面的磁場[4].把待檢液體，利用器霧化器生成溶膠，在利用載氣帶帶入焰炬.事實(shí)上大多數(shù)金屬元素電離能都普遍低于10.5 eV，所以ICP-MS都能對大多數(shù)金屬進(jìn)行快速檢測，但是有一些金屬元素，比如C,O,Br,Cu,Co,電離能比較低，精準(zhǔn)檢測的方法比較難這使ICP工作需要一些必須的條件，主要包括的是功率，輔助氣，載氣和冷卻氣流量等[5].一般情況下，常用功率為1 kW，冷卻氣為15 L/min，輔助氣流量和載氣流量都約為1 L/min，值得注意的是調(diào)節(jié)載氣流量會影響測量靈敏度，所以目前在進(jìn)行分析時(shí)要注意減少不同元素之間的干擾，以及各種參數(shù)的調(diào)節(jié).

ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的基本工作條件和主要組成部分[6]：1)ICP-MS分三部分組成：包括ICP焰炬，接口裝置和質(zhì)譜儀；2)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的運(yùn)行條件：主要功率的大小，載氣的流量、輔助氣流量與冷卻氣流量.樣品提升量等；3)裝置的接口運(yùn)行的參數(shù)條件[7]：接口的裝置是傳送ICP產(chǎn)生的離子進(jìn)入質(zhì)譜儀，最主要的因素是采樣的深度，簡單的說采樣錐孔和焰炬之間大概的距離，還有錐孔的距離，透鏡的電壓大小，確保離子的聚焦更為精準(zhǔn)；4)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀需要具備的運(yùn)行條件[8]：一般實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的空氣會有一部分影響，為了減弱其對結(jié)果的干擾，通常會避免采用空氣中會含有的金屬離子比如N2等來設(shè)置掃描的范圍，在測定的時(shí)候，更需要挑選沒有其他元素干擾的質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)譜掃描，倍增器的電壓選擇也是極為重要的因素.

1 實(shí)驗(yàn)方法和儀器

1.1 實(shí)驗(yàn)方法及原理

此方法的基本原理是試樣經(jīng)過消解后,采取元素特定質(zhì)量數(shù)(質(zhì)荷比,m/z)定性，由電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，用待測元素質(zhì)譜信號與內(nèi)標(biāo)元素質(zhì)譜信號的強(qiáng)度比與待測元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)成正比進(jìn)行定量分析來確定，從而建立了金屬元素鉍(Bi)的方法檢測。并且通過方法驗(yàn)證學(xué)的實(shí)驗(yàn)，證明了此方法有效可行.

1.2 儀器

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)，微波消解儀，帶有裝置聚四氟乙烯消解內(nèi)罐，恒溫干燥箱.

1.2.1 試劑

樣品：膠體果膠鉍膠囊 對照品：鉍(Bi)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)、銠(Rh)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L)

硝酸(HNO3):優(yōu)級純或更高純度

1.2.2 儀器參數(shù)

高頻發(fā)射率：1 500 W；采樣深度；12 mm；等離子氣體流量：15.0 L/min；輔助氣流速：1.1 L/min，重復(fù)3次.

2 儀器條件與樣品處理

2.1 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀操作條件

見表1.

表1 操作參考條件

2.2 標(biāo)準(zhǔn)品的處理

鉍(Bi)標(biāo)準(zhǔn)使用液：精密量取鉍(Bi)金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)1.0 mL，于100 mL的容量瓶中，緩緩加入硝酸溶液稀釋至刻度，從精密中量取1 mL于100 mL量瓶中，加硝酸溶液至刻度.這時(shí)溶液的鉍(Bi)質(zhì)量濃度為100 ng/mL.

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：精密量取鉍標(biāo)準(zhǔn)使用液0、1、5、10、30、50 mL置于100 mL量瓶中(相應(yīng)質(zhì)量濃度為0、1、5、10、30、50 ng/mL)，用硝酸溶液(5+95)稀釋至刻度，搖勻.

內(nèi)標(biāo)溶液液的制備：精密量取銠(Rh)金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)1.0 mL置于100 mL量瓶中，加硝酸溶液至刻度，混勻，從中精密量取1.0 mL于200 mL量瓶中，加硝酸溶液至刻度，混勻，此時(shí)溶液銠(Rh)金屬的質(zhì)量濃度為50 ng/mL.

2.3 樣品的處理

ICP-MS法試樣處理：精密稱取0.5 g試樣于聚四氟乙烯消解罐的罐底，精密加入10 mL硝酸放置12 h，蓋內(nèi)蓋，外蓋擰緊，放入微波消解爐里，按照升溫程序設(shè)定，進(jìn)行完全消解.消解結(jié)束，冷卻至室溫，將聚四氟乙烯消解罐防在趕酸器中100 ℃加熱1 h，結(jié)束后分次轉(zhuǎn)移于50 mL的量瓶中，用水溶解并稀釋至刻度.從中精密量取1.5 mL，于100 mL的量瓶中用水稀釋至刻度.

空白試驗(yàn)：除不加試樣外，按樣品制備得到試劑空白溶液.

消解的程序：儀器在10 min由室溫升至120 ℃，維持5 min；5 min由120 ℃升至150 ℃，維持5 min；5 min由150 ℃升至180 ℃，維持20 min.

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定

依次吸入標(biāo)準(zhǔn)曲線各個(gè)系列的溶液和內(nèi)標(biāo)溶液銠來測定信號的響應(yīng)值，用信號響應(yīng)值當(dāng)縱坐標(biāo)，橫坐標(biāo)是測定溶液的質(zhì)量濃度，來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制.

2.5 試樣溶液的測定

依次把空白溶液與待測樣品溶液注入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,精密測出待測樣品的金屬元素和內(nèi)標(biāo)金屬元素銠(Rh)的信號響應(yīng)值,由標(biāo)準(zhǔn)曲線中計(jì)算從而得到待測樣品金屬元素鉍(Bi)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，最后算出鉍為本品標(biāo)示量得百分?jǐn)?shù).

3 結(jié)果與分析

3.1 用改進(jìn)之后的方法測定鉍(Bi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

采用ICP-MS法測定膠體果膠鉍膠囊鉍(Bi)，同一樣品進(jìn)行10次，98.2%；98.4%；100.2%；99.0%；99.5%；99.2%；99.1%；99.8%；99.3%；101.1%，RSD值為0.9%.可以從中得出改進(jìn)后的方法比以前穩(wěn)定性和精密度高.

3.2 用改進(jìn)之后的方法測定(Bi)的回收率

回收率是驗(yàn)證方法的成功與否，(Bi)的回收率計(jì)算和相對偏差，分別精密加入鉍(Bi)10 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液1、5、10 mL，各三份，按2.3方法進(jìn)行處理，按樣品測定方法進(jìn)行計(jì)算測定結(jié)果(見表1).回收率：95.2%；96.4%；100.2%；98.0%；96.5%；97.2%；99.1%；99.8%；97.3%，RSD值為0.72%.

樣品中回收率和相對偏差，測定結(jié)果為回收率：95.2%；96.4%；100.2%；98.0%；96.5%;97.2%；99.1%；99.8%；97.3%,RSD值為0.72%.可以看出改進(jìn)后的方法穩(wěn)定和精密度都很高.

表2 對照品(Bi)的回收率

4 討 論

實(shí)驗(yàn)中遇到問題很多，第一個(gè)問題是關(guān)于內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的選擇，根據(jù)2015年版藥典中膠體果膠鉍的原料藥中要求檢查鉛和砷[10]，所以內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)避免這兩種金屬，而且又要求內(nèi)標(biāo)元素應(yīng)和待測元素質(zhì)量數(shù)接近，而且電離能和待測元素電離能相近[11]，所以基于以上三點(diǎn)總結(jié)，最后確定了用金屬銠(Rh)為內(nèi)標(biāo)元素.第二個(gè)問題是關(guān)于內(nèi)標(biāo)元素的質(zhì)量濃度確定，樣品這次要求定量的分析，[12]首先做全掃描的定量分析，發(fā)現(xiàn)樣品中要求分析的鉍金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)很高，所以定量分析時(shí)內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度需要準(zhǔn)確確定[13]，假如太低的質(zhì)量濃度，儀器本身的本底和其他的金屬元素的干擾影響明顯[14].結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度十分不夠.經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)可先將待測樣品稀釋到適當(dāng)質(zhì)量濃度再添加內(nèi)標(biāo)進(jìn)行分析.

5 結(jié) 語

本文確定了用ICP-MS法測定膠體果膠鉍膠囊的質(zhì)量分?jǐn)?shù).結(jié)果為鉍(Bi)金屬元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.8%，回收率為95.4%～108.1%，鉍(Bi)金屬元素的線性相關(guān)系數(shù)(R2)在0.999 1～0.999 5之間，RSD值在0.5～0.9之間.在用改進(jìn)后的方法測定膠體果膠鉍膠囊中鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以準(zhǔn)確測定樣品中鉍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，線性關(guān)系良好，無輔料及其他雜質(zhì)干擾.有較高的靈敏度，可作為膠體果膠鉍膠囊檢測的方法改進(jìn).