X射线荧光光谱法快速测定药用明胶中铬含量

吕林锋, 朱希, 汪佳萍, 董勇

绍兴市食品药品检验研究院,绍兴 312017

LYU Linfeng, ZHU Xi, WANG Jiaping, DONG Yong

Shaoxing Institute for Food and Drug Control,Shaoxing 312017,China

作者简介:吕林锋(1983-),男,浙江绍兴人,主管药师,学士,从事药品检验工作。电话:0575-88361692,E-mail:157070301@qq.com。

中图分类号: R927.2;R944.5 文献标识码: B 文章编号: 1004-0781(2018)05-0610-03

摘要: 目的建立X射线荧光光谱(XRF)法测定药用明胶中铬含量。方法采用经电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定已知铬浓度的药用明胶,作为XRF法分析的药用明胶中铬元素的标准样品,以保证标准样品和待测样品基体基本一致。结果建立了药用明胶中铬元素的标准工作曲线,其相关系数为0.998 9,检出限为0.21 μg·g^-1。分别对不同药厂的10批药用明胶中铬的含量进行了测定,并对其中1批分别进行相同浓度的加标实验,回收率94.2%,RSD为3.9%。结论 XRF法可靠,稳定,可以用于快速测定药用明胶中铬含量。

关键词: 明胶 ; 药用 ; 铬 ; 含量测定 ; 光谱法 ; X射线荧光 ; 电感耦合等离子体质谱

Abstract:

Objective To establish an X-ray fluorescence spectrometry (XRF) method for the determination of chromium (Cr) content in pharmaceutical gelatin. Methods Both standard materials and samples were prepared from pharmaceutical gelatin in a similar fashion, Cr contents of which were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Results The calibration curve for contained chromium was obtained with linear coefficient of 0.998 9 and detection limit of 0.21 μg·g^-1. By this method, 10 batches of pharmaceutical gelatin from different companies were detected and 1 batch of the samples was added by standard material at a given concentration and then subject to recovery experiment, with recovery percent of 94.2% , and relative standard deviation (RSD)of 3.9% . Conclusion The study showed that the reliability and stability of the established method was good and could be used as a rapid determination of chromium in pharmaceutical gelatin.

Key words: Gelatin ; pharmaceutical ; Chromium ; Determination of content ; X-ray fluorescence spectrometry ; Mass spectrometry ; inductively coupled plasma

由于胶囊事件的曝光,人们对药用胶囊及其原料药用明胶的安全问题日益重视,胶囊中铬的含量是否超标,成为控制胶囊质量的一个重要指标,《中华人民共和国药典》规定,药用胶囊及其原料药用明胶中铬的限值为2×1 $\begin{matrix} {0^{- 6}}^{[1]} \end{matrix}$ ,而目前普遍通用的测定铬的方法为电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)和原子吸收光谱法(atomic absorption spectrophotometry,AAS)等,这些常见的化学检测方法具有准确性高、检出限低、精密度好等特点,但是样品前处理比较麻烦,不能及时快速地测定样品中的铬含量^[2],而X射线荧光光谱(X-ray fluorescence spectrometry,XRF)法^[3,4]是一种无损、快速分析的方法,通过建立合适的标准曲线,可以对待测样品中的铬进行快速的定性和定量分析,可以有效地提高监管的效率和抽样的靶向性。凸显了XRF法对药用胶囊及其原料药用明胶的检测分析的经济性和方便性^[5,6,7,8]。

1 试药与仪器

1.1 药品与试药

硝酸(HNO₃,优级纯,Sigma公司);超纯水;10批未检测的待测药用明胶,批号分别为:0303,110502,090602,110623,0420,110401,0110,0097331,2404,091204。

1.2 仪器

布鲁克S2 PICOFOX便携式XRF仪;Agilent ICP-MS,Agilent色谱工作站;微波消解仪(CEM);梅特勒XPE105电子天平(感量:0.01 mg)。

2 方法与结果

2.1 校准样品的制备

用经测试未检出铬的明胶作为基体,向基体物质中添加不同量的铬元素标准溶液,完全混匀,配制好的校准样品密封放置。通过取样量计算获得铬的含量分别为1.012,2.008,5.004,10.012,20.018 μg·g^-1,各取上述样品1 g在研钵中研磨均匀,用压片机将标样细粉压成厚度均为2 mm的薄片待测。

2.2 工作曲线的建立

设定合适的测量参数(管电压60 kV,管电流60 mA,测量时间3 min),以“2.1”项制备好的标准样品作为标样,在XRF下以铬的含量浓度(μg·g^-1)为横坐标,净计数率(kcps)为纵坐标建立标准工作曲线。结果表明,在本测定条件下,铬元素在1.012~20.018 μg·g^-1浓度范围内,呈良好的线性关系,其相关系数为0.998 9。

2.3 检出限与定量限

根据11次平行测定空白值的结果,求得XRF法对药用明胶中铬的检出限为0.21 μg·g^-1;再平行分析11次编号为1校准样品,得到定量限为1.01 μg·g^-1。

2.4 精密度实验

取编号为4的样品,在相同实验条件下平行做实验6次,计算得出的RSD为1.8%,说明本测定方法的精密度较高。

2.5 加样回收率实验

现取6份批号为110502的样品进行加样回收,精密称取自配的50.23 μg·g^-1的铬标准品0.5 g,分别加入质量为4.5 g的样品中,用研钵充分研细混匀,取1 g,制成片状,在相同的实验条件下进行测定,计算加样回收率为94.22%,结果见表1。从样品加样回收的数据中可知,同一批样品的6份回收率均在88.82%~97.71%,RSD为3.9%,说明用该样品的制备与测量方法的准确性较高,适合对药用明胶中铬含量的定量分析。

表1

药用明胶中铬的加样回收实验结果

Tab.1

Results of recovery test of chromium in pharmaceutical gelatin

样品/ g	原有量			回收率/ %
样品/ g	μg			回收率/ %
1.041 2	5.028 2	5.047 6	9.960 3	97.71
1.055 1	5.031 6	5.022 3	9.600 6	90.97
1.023 2	5.018 2	5.023 6	9.895 8	97.09
1.044 6	5.033 7	5.034 1	9.766 2	94.01
1.023 5	5.042 9	5.013 9	9.891 2	96.70
1.042 4	5.022 4	5.025 8	9.486 4	88.82

2.6 样品测试

将不同胶囊药厂送检的10批药用明胶经研磨后制成片状,在XRF仪下进行测量,得到的结果见表2。根据《中华人民共和国药典》规定^[1],药用明胶中铬的限度值为2×10^-6,从表中可以看出,在10批药用明胶中有3批的含量超过了《中华人民共和国药典》规定的限度值,它们分别为10.0,5.6,12.4 μg·g^-1,属于劣质药用明胶。

2.7 重复性实验

取批号为0097331的样品,按“2.6”项下方法制备供试品6份,在XRF仪下进行测量,计算得铬的平均含量1.6 μg·g^-1,RSD为1.2%。表明同一批样品多次测量结果的重复性较好。

表2

10批药用明胶测定结果

Tab.2

Results of ten batches of pharmaceutical gelatin μg·g^-1

样品编号	样品批号	XRF 测得值	ICP-MS 测得值
1	0303	10.0	9.6
2	110502	5.6	5.3
3	090602	12.4	12.2
4	110623	1.6	1.3
5	0420	1.4	1.6
6	110401	1.5	1.2
7	0110	1.9	1.7
8	0097331	1.7	1.5
9	2404	1.5	1.6
10	091204	1.6	1.8

2.8 稳定性实验

取批号为0097331的样品1份,每隔30 min测定1次,测试10次,测得样品中铬的平均含量1.4 μg·g^-1,RSD 0.9%,结果表明该方法在300 min内稳定。

3 讨论

笔者采用了压片技术制备标样和样品,将片厚度固定在2 mm,可以较好保证测试结果的准确,有效消除由厚度、形状等因素带来的检测误差。

本方法在测试过程中,对测定参数的选择进行了一定的考察,分别采用管电压20,60,80 kV3个参数进行检测,笔者发现在管电压20 kV时,测定的结果相对偏小,而管电压60 kV和管电压80 kV两者的测试结果基本一致,鉴于高电压对于检测设备的影响,故采用了管电压60 kV的参数。

XRF法操作简单,准确性高,稳定性好,分析误差满足常规化学分析法的误差要求,其结果准确度高。该方法对样品的要求比较低,分析速度明显加快,可以减少对胶囊行业监管的人力、精力投入,在保证监管覆盖面和监管环节不降低的前提下,监管效率明显提高。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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