基于ICP-OES技術(shù)的復(fù)方鋁酸鉍片中Al、Bi、Mg元素快速、高效檢測(cè)方法的研究

摘 要：建立ICP-OES技術(shù)（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法）測(cè)定復(fù)方鋁酸鉍片中Al、Bi、Mg元素的含量。復(fù)方鋁酸鉍片經(jīng)微波消解后，采用ICP-OES技術(shù)測(cè)定Al、Bi、Mg元素含量。測(cè)定的Al、Bi、Mg元素線性關(guān)系良好，r≥0.999 8；Bi元素線性范圍為0.0～2 000.0 μg/L，回收率為93.7%～96.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.59%～0.82%；Mg元素線性范圍為0.0～2 000.0 μg/L，回收率為93.7%～96.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.59%～0.78%；Al元素的線性范圍為0.0～1 000.0 μg/L，回收率為94.3%～95.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.56%～0.87%；3種元素準(zhǔn)確度和重復(fù)性試驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合定量分析要求。表明該方法高效、便捷、準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好，可同時(shí)測(cè)定復(fù)方鋁酸鉍片中Al、Bi、Mg元素的含量，為復(fù)方鋁酸鉍片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提升提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：ICP-OES技術(shù)；復(fù)方鋁酸鉍片；Al；Bi；Mg；元素；檢測(cè)方法；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：R914.1

復(fù)方鋁酸鉍片收載于《中華人民共和國(guó)藥典》（簡(jiǎn)稱(chēng)《中國(guó)藥典》）2015年版二部[1]、四部[2]及《中國(guó)藥典》2020年版二部[3]、四部[4]中，屬于治療腸胃疾病的化學(xué)藥品，能夠有效調(diào)理胃腸功能，主治胃痛、胃脹、反酸、惡心、嘔吐等癥。在藥典中，傳統(tǒng)復(fù)方鋁酸鉍片中Al、Bi、Mg元素含量測(cè)定采用重量法、容量法等理化方法，存在操作繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、需要試劑品種多、易污染環(huán)境、需要用肉眼觀察判斷結(jié)果，容易導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確，迫切需要建立一種方便快捷、準(zhǔn)確可靠的方法取而代之。查閱國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)：有采用原子熒光光度法測(cè)定復(fù)方鋁酸鉍膠囊中鉍的含量[5]和測(cè)定中藥飲片中元素含量[6]的報(bào)道；有復(fù)方鋁酸鉍片生產(chǎn)工藝的改進(jìn)[7]和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[8]的報(bào)道等；但采用ICP-OES方法測(cè)定復(fù)方鋁酸鉍片中Bi、Al、Mg含量，并進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證試驗(yàn)及研究尚未見(jiàn)報(bào)道。鑒于目前化學(xué)藥品中元素檢測(cè)現(xiàn)狀及藥典方法的諸多缺點(diǎn)，筆者建立了ICP-OES技術(shù)（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法）測(cè)定復(fù)方鋁酸鉍片中Al、Bi、Mg元素含量，這是一種新型元素和同位素分析技術(shù)，具有高效、便捷、準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì)且可以實(shí)現(xiàn)一測(cè)多評(píng)，目前主要用于檢測(cè)食品、藥品、環(huán)境、土壤等樣品中元素。該法為化學(xué)藥品中元素含量測(cè)定方法的提升奠定了一定技術(shù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)用儀器及材料

1.1 儀器

ULTRACLAVE4全自動(dòng)微波消解儀，意大利 Milestone公司生產(chǎn)；PerKinElmerAvio200型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀，美國(guó)鉑金-埃爾默（PerKinElmer）公司生產(chǎn)；電子分析天平，瑞士Mettler Toledo上海有限公司生產(chǎn)。

1.2 試劑

硝酸（色譜純：65%），德國(guó)默克公司生產(chǎn)；Milli-Q 超純水處理系統(tǒng)，美國(guó) Millipore 公司生產(chǎn)，電導(dǎo)率為18.2 MΩ，可用于配制所有試驗(yàn)用溶液。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液儲(chǔ)備液

Bi元素（100 μg/mL）、Al元素（1 000 μg/mL）、Mg元素（1 000 μg/mL），均由國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心生產(chǎn)。

1.4 樣品

采購(gòu)10批樣品，見(jiàn)表1。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP-OES儀器參數(shù)

采用工作曲線法（外標(biāo)法）進(jìn)行樣品分析測(cè)定。通過(guò)試驗(yàn)篩選出各元素檢測(cè)波長(zhǎng)：Al元素波長(zhǎng)，396.153 nm；Mg元素波長(zhǎng)，285.213 nm；Bi元素波長(zhǎng)，223.061 nm；高頻發(fā)射功率1 250 W；泵流速：1.6m L/min；輔助氣體流速（Ar）0.35 L/min；等離子氣體流速12.0 L/min；霧化氣體流速 0.6 L/min；霧化器壓力0.22 Mpa；棱鏡溫度22.0±2 ℃。

2.2 微波消解儀參數(shù)

功率設(shè)置為1" 000" W，在15 min內(nèi)溫度爬升至200 ℃，消解2 h。

2.3 試驗(yàn)方法

采用ICP-OES技術(shù)測(cè)定Al、Bi、Mg3種元素的含量：每個(gè)樣品測(cè)定3次；以校正后的強(qiáng)度結(jié)果為縱坐標(biāo)（Y），質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（X），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到樣品的質(zhì)量濃度。

2.4 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

精密量取Al、Bi、Mg元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成含Al元素5 μg/mL、Bi元素10 μg/mL、Mg元素10 μg/mL混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；精密量取混合標(biāo)準(zhǔn)液適量，用 5%硝酸溶液稀釋配制成含Mg元素及Bi元素為0.0、50.0、100.0、200.0、400.0、800.0、1 000.0、1 600.0、2 000.0 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液；含Al元素質(zhì)量為0、25.0、50.0、100.0、200.0、400.0、500.0、800.0、1 000.0 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，即得。

2.5 供試品溶液制備

將樣品用乳缽研細(xì)，混合均勻，取細(xì)粉約0.1 g，精密稱(chēng)定，置聚四氟乙烯消解罐中，加入3 mL硝酸，混勻，置微波消解儀內(nèi)，消解2 h；消解完畢后取出，放冷至常溫，將密封消解罐打開(kāi)，等待蒸氣揮盡，將消解溶液移至100 mL量瓶中，用水少量多次沖洗消解罐與蓋子，沖洗液全部置于量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻；精密量取上述溶液1 mL置100 mL量瓶中，搖勻，即得。同法制備空白溶液和回收率溶液。

2.6 方法學(xué)驗(yàn)證

2.6.1 線性關(guān)系考察

取“2.4”“2.5”項(xiàng)下配制的Al、Bi、Mg元素標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品溶液，依據(jù)“2.1”“2.2”“2.3”項(xiàng)下的方法測(cè)定，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線、回歸方程及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。

結(jié)果表明：Bi元素、Mg元素線性范圍為0.0～ 2 000 μg/L；Al元素線性范圍為0.0～1 000 μg/L，相關(guān)系數(shù)r均在0.999 8以上，線性關(guān)系良好。

2.6.2 檢出限

取“2.5”項(xiàng)下方法同法制得的空白溶液連續(xù)測(cè)定 11 次，以所測(cè)元素信號(hào)響應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)偏差（δ）的3倍所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為檢出限；測(cè)得Al、Bi、Mg3種元素的檢出限分別為10.220 0 μg/L、0.500 3 μg/L、0.402 3 μg/L，表明該方法的靈敏度較高。

2.6.3 定量限

取“2.5”項(xiàng)下方法同法制得的空白溶液連續(xù)測(cè)定11次，以所測(cè)元素信號(hào)響應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)偏差（δ）的10倍所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為定量限，測(cè)得Al、Bi和Mg 3種元素的定量限分別為33.726 0 μg/L、1.651 0 μg/L、1.327 6 μg/L。

2.6.4 回收率試驗(yàn)

取復(fù)方鋁酸鉍片（L001號(hào)樣）樣品細(xì)粉約0.1 g，精密稱(chēng)定9份，每3份樣品分別加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液4 mL、5 mL、6 mL，設(shè)置為3個(gè)濃度水平的回收試驗(yàn)，每個(gè)濃度分別進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，按照“2.5”項(xiàng)下方法平行制備9份回收率溶液，計(jì)算各元素的回收率及其 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表3。

2.6.5 重復(fù)性試驗(yàn)

取制備好的樣品（L001），連續(xù)進(jìn)樣 6 次，計(jì)算Al、Bi、Mg元素（折為MgO計(jì)）的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.4%～1.2%；回收率結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.56%～0.87%，表明該方法重復(fù)性和準(zhǔn)確度結(jié)果均比較好，結(jié)果見(jiàn)表3。

2.7 樣品測(cè)定

（1）取復(fù)方鋁酸鉍片樣品10批（L001-L010），按“2.5”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.1”“2.2”“2.3”項(xiàng)下方法測(cè)定供試品中Al、Bi、Mg元素，結(jié)果見(jiàn)表4。

（2）取復(fù)方鋁酸鉍片樣品5批（L001-L005），按照藥典舊方法和ICP-OES方法分別測(cè)定3種元素含量，將其含量測(cè)定結(jié)果比對(duì)如下，見(jiàn)表5。

結(jié)果表明：2種方法測(cè)定結(jié)果均符合藥典規(guī)定，ICP-OES方法所測(cè)結(jié)果均高于藥典方法測(cè)定結(jié)果。

2.8 結(jié)果分析

2.8.1 復(fù)方鋁酸鉍片藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定

本品每片含鋁酸鉍以鉍（Bi）計(jì)算，應(yīng)為79～97 mg；以鋁（Al）計(jì)算，應(yīng)為30.6～37.4 mg/片；含重質(zhì)碳酸鎂以氧化鎂（MgO）計(jì)算，應(yīng)為149～183 mg/片。

2.8.2 ICP-OES測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)

Bi元素含量：80.67～85.56 mg/片；Al元素含量：31.69～36.42 mg/片；Mg元素（以MgO計(jì)算）含量：150.75～156.44 mg/片；以上結(jié)果均符合藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

通過(guò)對(duì)10批復(fù)方鋁酸鉍片采用新舊2種方法檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，ICP-OES法所測(cè)結(jié)果均高于藥典方法所測(cè)結(jié)果；且通過(guò)線性回歸、回收率、重復(fù)性、檢出限、定量限等方法學(xué)驗(yàn)證，表明該方法高效、便捷、準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好。

3 討論

3.1 原方法

3.1.1 鉍

取本品20片，精密稱(chēng)定，研細(xì)，精密稱(chēng)取適量（約相當(dāng)于鋁酸鉍0.3 g），置50 mL坩堝中，緩緩熾灼至完全炭化，放冷，加硝酸3 mL，低溫加熱至硝酸氣除盡后，熾灼使完全灰化；放冷，加硝酸溶液（3→10）20 mL，將殘?jiān)D(zhuǎn)移至500 mL錐形瓶中，瓶口置小漏斗微火回流至殘?jiān)芙猓ㄈ芤何@渾濁），放冷后加水200 mL，加二甲酚橙指示液5滴，用乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05 mol/L）滴定至溶液由橘紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闄幟庶S色。每毫升乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05 mol/L）相當(dāng)于10.45 mg的鉍。

3.1.2 鋁

取測(cè)定鉍后的溶液，滴加氨試液至恰析出沉淀，再滴加稀硝酸使沉淀恰溶解（pH約為6），加醋酸-醋酸銨緩沖液（pH為6.0）15 mL，精密加乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05 mol/L）50 mL，煮沸10 min，放冷，加二甲酚橙指示液5滴，用鋅滴定液（0.05 mol/L）滴定，至溶液由檸檬黃色轉(zhuǎn)變?yōu)殚偌t色，并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正。每毫升乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05 mol/L）相當(dāng)于1.349 mg的鋁。

3.1.3 氧化鎂

精密稱(chēng)取上述細(xì)粉適量（約相當(dāng)于重質(zhì)碳酸鎂 0.4g），置50 mL坩堝中，緩緩熾灼至完全炭化，放冷，加硝酸3 mL，低溫加熱至硝酸氣除盡后，使完全灰化，放冷，用稀鹽酸15 mL將殘?jiān)D(zhuǎn)移至50 mL燒杯中，煮沸使殘?jiān)芙?，然后加?0 mL，加甲基紅指示液1滴，滴加氨試液使溶液紅色消失，再煮沸5 min，趁熱濾過(guò)；濾渣用微溫的2%氯化銨溶液30 mL洗滌，合并濾液與洗液于100 mL量瓶中，放冷，加水至刻度，搖勻，精密量取20 mL于錐形瓶中，加水20 mL，加氨-氯化銨緩沖液（pH為10. 0）及三乙醇胺溶液（1→2）各5 mL，再加鉻黑T指示劑少量，用乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05 mol/L）滴定，至溶液顯純藍(lán)色 。每毫升乙二胺四醋酸二鈉滴定液（0.05 mol/L）相當(dāng)于2.015 mg的MgO 。

以上藥典原方法存在操作步驟多而繁瑣、耗時(shí)，且需要試劑多、結(jié)果不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)。

3.2 新方法

（1）筆者建立了微波消解-ICP-OES法對(duì)復(fù)方鋁酸鉍片中3種元素含量進(jìn)行測(cè)定，克服了《中國(guó)藥典》采用傳統(tǒng)重量法、容量法的諸多缺點(diǎn)，使結(jié)果更趨于高效、便捷、準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好，并具有節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。

（2）樣品前處理方法選擇。固體樣品的消解方法有敞口容器消解法、密閉容器消解法和超級(jí)微波消解法。超級(jí)微波消解法具有操作便捷、試劑消耗少、消解效率高、試劑空白值低、樣品制備過(guò)程中的污染小和待測(cè)元素的揮發(fā)損失少等優(yōu)點(diǎn)，因此筆者采用超級(jí)微波消解儀處理樣品，可以達(dá)到消解完全、損失少、高效等效果，極大提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和檢測(cè)效率。

（3）超級(jí)微波消解儀的優(yōu)勢(shì)。工作溫度更高、系統(tǒng)壓力更大，密封性更好，可以減少易揮發(fā)樣品的揮發(fā)，使測(cè)定回收率更高；同時(shí)，因使用的酸液少，消解完成后不需要趕酸，因此節(jié)省了一半以上的時(shí)間。

（4）用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）對(duì)樣品中3種元素（Al、Bi、Mg）進(jìn)行定量檢測(cè)并建立標(biāo)曲，通過(guò)回收率、重復(fù)性、檢出限等試驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)其金屬元素的含量進(jìn)行比較分析。

（5）ICP-OES的優(yōu)勢(shì)?？蛇_(dá)到多元素同時(shí)測(cè)定、分析速度快、選擇性好、檢出限低等。

3.3 ICP-MS法與ICP-OES法比較

ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜法）與ICP-OES（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法）比較，見(jiàn)表6。

4 結(jié)語(yǔ)

筆者建立了ICP-OES法（電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法）對(duì)復(fù)方鋁酸鉍片中3種元素（Al、Bi、Mg）進(jìn)行含量測(cè)定，建立了標(biāo)曲并通過(guò)回收率、重復(fù)性、檢出限、定量限等試驗(yàn)對(duì)該方法進(jìn)行驗(yàn)證，表明該法高效、便捷、準(zhǔn)確可靠、重復(fù)性好。且含量測(cè)定結(jié)果均高于藥典原方法所測(cè)結(jié)果，表明該法更趨于準(zhǔn)確、可靠，可用于復(fù)方鋁酸鉍片的含量測(cè)定。

該方法的建立，不僅提升了化學(xué)藥品復(fù)方鋁酸鉍片含量測(cè)定方法，同時(shí)為ICP-OES法在化學(xué)藥品中元素的常量分析及化學(xué)藥品領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，建議將該方法推廣運(yùn)用到其他化學(xué)藥品、中成藥及飲片的元素檢測(cè)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]" 國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典：（2015年版）. 二部[M]. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2015.

[2]" 國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典：（2015年版）. 四部[M]. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2015.

[3]" 國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典：（2020年版）. 二部[M]. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2020.

[4]" 國(guó)家藥典委員會(huì). 中華人民共和國(guó)藥典：（2020年版）. 四部[M]. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2020.

[5]" 李楠，李莉，張剛平，等. 原子熒光法測(cè)定復(fù)方鋁酸鉍膠囊中鉍的含量[J]. 河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)：2009，30（9）：939-940.

[6]" 錢(qián)凱，余明池. 微波消解-原子熒光法同時(shí)測(cè)定北蟲(chóng)草中砷和硒[J]. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志：2008，18（12）：2543-2545.

[7]" 韓玉玲. 復(fù)方鋁酸鉍片生產(chǎn)工藝的改進(jìn)[J]. 黑龍江醫(yī)藥：2004，17（4）：288.

[8]" 劉莉，徐海珍，胡香玲. 復(fù)方鋁酸鉍片穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究[J].黑龍江醫(yī)藥，2001，14（2）：107-108.