药品包装材料中溶出物检测方案

毒胶囊？聚光科技助您鉴别 导读：“国以民为本，民以食为天，食以安为先”，食品药品安全直接关系到千家万户，与民生问题息息相关，一直是国家和人民比较关注的问题。两年前，央视每周质量报告播出《胶囊里的秘密》，曝光了一些企业，就在2014年9月2日，宁海检察院通报了一起非法生产“毒胶囊”的案件，短短5个月，流入市场高达9000万粒，其数目之大，令人触目惊心，毒胶囊再次冲击着大家的眼球，成为媒体和大众热议的话题。 经检测，被查获的空心胶囊及生产原料中，重金属铬的含量均超标，最高的超过正常标准的65倍。铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤，在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变。 不但铬超标对人体的危害大，其他重金属超标，对人体也有极大危害，因此需要采用现代化的检测手段，对胶囊的原材料以及生产等各环节进行监测。由于药品中成分多，而且数量巨大，需要在很短的时间内，快速分析出众多结果。随着现代科技的飞速发展，国产分析仪器取得质的飞跃，比如聚光科技生产的全谱直读电感耦合等离子体光谱仪，可以检测铬、锰、砷、铜等重金属，在30秒内能同时分析70多种元素。 聚光科技在多年光谱分析仪器研发经验基础上，革命性地推出了国内第一台全谱直读ICP-5000电感耦合等离子体光谱仪，具有5万多条谱线可供选择，多元素同步测量能力。ICP-5000不但具有耳目一新的外观工业设计，还包含了优化设计中的中阶梯光栅二维分光系统，颠覆性的自激式全固态RF电源、定制的百万像素防溢出CCD和全自动谱图采集系统、全面精确的氩气控制逻辑以及绝无仅有的复杂光室温控系统，使得ICP-5000具有高分辨率、大动态氛围、高稳定性、低检出限等优点，其检出限、精密度和稳定性达到了国际顶尖水平。 ICP-5000电感耦合等离子体光谱仪 自从两年前的毒胶囊事件，聚光科技一直在做这方面的应用工作（请参考附件I），并且发表了多篇文章，有完美的解决方案，如果您有需要请联系聚光科技实验室业务发展事业部：电话：010-63706564 附件I 在线离子交换预富集-电感耦合等离子体发射光谱法测定胶囊中铬（Ⅵ） Determination of Chromium (Ⅵ) in Capsule by On-lineIon Exchange Preconcentration and Inductively CoupledPlasma-Atomic Emission Spectroscopy 李 丹1, 2 陈阳明1 俞晓峰1 寿淼钧1 （1 聚光科技(杭州)股份有限公司，浙江杭州 310012；2 浙江大学环境与资源学院，浙江杭州 310029） 摘 要：采用在线离子交换预富集-电感耦合等离子体原子发射光谱法实现胶囊中铬（Ⅵ）的在线提取、分离和检测。在最优实验条件下，铬（Ⅵ）的检出限（3δ）为0.30μg/L；线性范围为0~100μg/L；相对标准偏差小于3.6%；回收率为97.6%~101.2%。本法具有操作简便、灵敏、富集倍数高和结果准确可靠等特点。 1 引言 六价铬（Cr（Ⅵ））具有较强的水溶性和流动性，低浓度的Cr（Ⅵ）被人体吸收后会引起亚急性慢性中毒，导致肺炎和肺癌等多种疾病。胶囊用明胶主要来源于动物（包括鱼和家禽）胶原蛋白的不完全酸水解（A型）、碱水解（B型）或酶降解后纯化得到的制品，在制备过程中常使用铬揉剂肄制过的皮革，因而极易引入铬污染，因此，严格控制明胶中Cr（Ⅵ）的含量意义重大。国家标准（GB6783-94）对明胶中铬的含量具有严格的规定：总铬的最高允许含量为2.0 mg/L。 虽然制革厂使用的铬盐是三价铬（Cr（Ш）），但在铬鞣革的加工、保存和使用期间，Cr（Ш）在具有强氧化性的环境中易转变为Cr（Ⅵ），常用的湿法消解和微波消解法均会导致铬发生价态的转变。此外，胶囊中Cr（Ⅵ）的含量较低，同时大量的基体（如鞣制等）会干扰Cr（Ⅵ）的测定，因此，建立特异性好、灵敏度高的Cr（Ⅵ）分析检测技术具有重要的现实意义。目前，分离和测定Cr（Ⅵ）的方法主要包括分光光度法、流动注射分析法（FIA）、原子吸收光谱法、离子色谱法、固相萃取法和色谱光谱联用法等。传统的分析方法具有操作过程烦琐、受外界干扰大等特点。FIA和色谱光谱联用法虽然可实现全自动化分析，而且具有很高的检测灵敏度，但是不能避免样品前处理过程中价态转变。电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）是痕量或微量重金属分析的常用技术，它具有良好的检出限（1~10ppb）、线性范围宽（5~6个数量级）、自动化程度高、高通量等特点。 本文针对胶囊样品中组分复杂、Cr（VI）浓度低且极易发生价态转化等特点，设计了Cr（VI）在线提取、分离和检测的全自动化系统，并将其应用于胶囊样品中Cr（VI）的在线分离和分析检测，获得了较好的结果。 2 实验部分 2.1 仪器与试剂 ICP-5000电感耦合等离子体原子发射光谱仪（聚光科技（杭州）股份有限公司）；Seveneasy型pH计（梅特勒托利多仪器（上海）有限公司）；BSA124S型分析天平（赛利斯科学仪器（北京）有限公司）。活性氧化铝树脂：山东淄博恒环化工，80~150目。 Cr（VI）的标准储备溶液：称取110℃烘干的基准K2Cr2O7 0.2829g配成1000ml，此溶液中含Cr（VI）为0.10g/L，用时稀释成工作液。 Cr（Ш）的标准储备溶液：称取110℃烘干的基准Cr2O3 0.2829g配成1000ml，此溶液中含Cr（Ш）为0.10g/L，用时稀释成工作液。 模拟样品溶液：准确移取Cr（VI）和Cr（Ш）的储备液各10􀀀l到100ml容量瓶中，并用去离子水定容，此溶液中含Cr（VI）和Cr（Ш）为10.0􀀀g/l。 提取用缓冲溶液：p H = 8 .0±0.1（分别称取87.09g KH2PO4及68.04g K2HPO4，用去离子水溶解后转入1L容量瓶中定容）。 pH调节缓冲溶液：pH=4.5±0.1（混合5.55 ml的99.9%醋酸与11.25ml的25%氨水，再通过去离子水定容到100ml）。 洗脱剂：称量0.1g的抗坏血酸用去离子水溶解转入100ml容量瓶中，再量取2.5ml浓硝酸并用去离子水定容。 试剂均为优级纯，所用的水为二次去离子水（电阻≥18MΩ/cm）。 2.2 实验方法 胶囊中Cr（VI）的在线提取、分离检测装置如图1所示。在（A）位置时，直接将2.5g胶囊样品通过漏斗加入到提取罐中，然后泵入100ml的提取缓冲溶液，通过电源控制超声振子，从而实现胶囊中Cr（VI）的在线提取，提取时间约1h，所得提取液经过筛网过滤除去沉淀，再通过聚酰胺树脂除色，通过双通道蠕动泵将提取液与标准缓冲溶液混合并导入离子交换柱进行吸附；在（B）位置，通过蠕动泵将阀V置于去离子水处用于清洗管路，置于洗脱剂处用于洗脱Cr（VI），并将洗脱液直接导入ICPAES进行检测；在（C）位置，通过蠕动泵将阀V置于再生液处用于离子交换柱的再生。优化的操作条件见表1。 表1 全自动分析检测系统测定Cr(VI)的操作步骤 步骤 时间（min） 流速(ml/min) 溶液 阀位置 作用 双道泵 单道泵 1 60 B (A) 胶囊提取 2 5 20 B (A) 吸附样品 3 1 10 DW (B) 柱清洗 4 1 10 E (B) 柱洗脱 5 1 10 R (C) 柱再生 表中B为缓冲溶液（buf fer）；DW为去离子水（deionized water）；E为洗脱剂（elution）；R为再生液（regeneration）. 图1为胶囊样品中Cr（VI）的全自动分析系统框架图。 图1 胶囊样品中Cr(VI)的全自动分析系统框架图 图1中：C为胶囊（capsule）；UO为超声振子（ultrasonic oscillator）；P为控制电源（power）；S为筛网（sieve）；MC为微柱（microcolumn）；B为缓冲液（buffer）；DP为双通道蠕动泵（dual-channel peristaiticpump）；SP为单通道蠕动泵（single-channel peristaiticpump）；M为混合器（mixer）；V为切换阀（valve）；IC为离子交换柱（ion-exchange column）；W为废液（waste）；TS为待测液（testing solution）；DW为去离子水（deionized water）；E为洗脱剂（elution）；R为再生液（regeneration solution）；A为样品吸附（sample loading sequence）；B为样品洗脱（elution sequence）；C为柱再生（regeneration sequence）。 3 结果与讨论 3.1 样品液pH对Cr（Ш）/Cr（VI）的吸附和洗脱影响在碱性条件下，Cr（Ш）容易被氧化成Cr（VI），在酸性条件下，Cr（VI）容易转化为Cr（Ш）。因此，样品液pH对于Cr（VI）的吸附和洗脱影响较大，我们考察了样品液pH在2.0~10.0的范围内变化，结果见图2所示。 图2 样品液pH对于Cr（VI）/Cr（Ш）吸附和洗脱的影响 当pH=5.5时，Cr（VI）的回收率最高，当pH=4.0时，Cr（Ш）的回收率最高，但是此时均具有不同程度Cr（Ш）和Cr（VI）发生转化。当pH为5.0时，Cr（Ш）和Cr（VI）的转化率最小，此时回收率大于95%，因此，我们选择pH为5.0吸附Cr（VI），pH小于2.0时进行洗脱。实验结果表明：0.40mol/L 的HNO3和0.10%的抗坏血酸可以完全定量洗脱Cr（VI）。 3.2 流速对Cr（VI）的吸附和洗脱影响 流速对于Cr（Ⅵ）的吸附和洗脱非常重要，因为流速较大时分析时间缩短，但是回收率会降低，降低流速时吸附效果较好，但是分析时间会延长。以0.40 M HNO3-0.10%抗坏血酸作为洗脱剂，考察了不同进样速度对于水样中Cr（Ⅵ）的吸附效果影响，测定结果显示，当进样速度为10.0ml/min和洗脱速度为10.0ml/min时效果最佳。 3.3 共存离子的影响 在上述优化的实验条件下对于浓度为10.0μg/L的Cr（Ⅵ）进行测定，10g/L Cl-，Ac-；10g/L Na+，K+，Ca2+，Mg2+；25mg/L Fe3+，Zn2+，Cu2+对Cr（Ⅵ）的测定结果相对标准偏差小于5%。 3.4 线性范围和精密度 在选定的最佳实验条件下，对于10.0μg/L的C r（Ⅵ）进行测定，当富集时间为5mi n时（进样量为100ml），线性范围为0~100μg/L，相关系数r=0.9998，检出限（3δ）为0.30μg/L。对10.0μg/L的Cr（Ⅵ）标准样品测定10次结果的相对标准偏差为1.5%。 3.5 样品分析 为了检验本方法的准确度，我们对100ml的模拟样品和2.5g胶囊样品进行测定，计算Cr（Ⅵ）的回收率，结果如表2和表3所示。 表2 模拟样品中Cr（Ⅲ）和Cr（VI）测定（n=6） 铬形态 合成值（μg/L） 测定值（μg/L） 回收率（%） Cr（VI） 10.0 9.8 98 Cr（ш） 10.0 9.6 96 表3 胶囊样品中Cr(VI)的测定结果（n=6） 样品 测定元素 测定值 相对标准偏差（%） 标准加入量（μg/L） 回收率（%） 富集倍数 1 Cr（VI） 550.6 3.6 100 98.5 10 2 Cr（VI） 233.8 1.9 100 101.2 10 3 Cr（VI） 205.3 2.3 100 97.6 10 参考文献 1 陈超，陈瑜，俞辉. 分析化学，2006，34（12）：1820~1820. 2 Wa n g Y M，S e v i n c P C ，B e l c h i k S M，Fredrickson J，Shi L，Lu H P. 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