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天津港东原子荧光光谱仪在药品中砷含量测定的应用

日期: 2018-01-09
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原子荧光光谱仪是测量微量痕量的有效方法目前许多国家标准对于测定含量原子荧光光度计已经作为推荐的标准分析方法之一

药品中的砷多来源于生产过程中所用的原料、辅料及酸碱等物质,虽经精制纯化等工艺处理,也很难完全除净。因为砷对人体十分有害,故各国药典均规定砷盐限度检查。《中国药典》采用古蔡氏法及二乙基二硫代氨基甲酸银法(简称DDTCAg)。古蔡氏法是利用金属锌与酸作用产生的新生态的氢,与药品中砷反应生成挥发性砷化氢,砷化氢遇溴化汞试纸产生黄色至棕色的砷斑,与同样条件下,用一定量的标准砷溶液同法制得的标准砷斑比较,以判定药品中砷盐的限量。二乙基二硫代氨基甲酸银比色法是利用金属锌与酸作用产生新生态的氢,与药品中砷反应生成挥发性砷化氢,以二乙基二硫代氨基甲酸银试液吸收,使还原生成红色的胶态银,与同条件下,用一定量的标准砷溶液所产生的红色胶态银用目视比色法或在510nm波长处测定吸收度进行比较,以判定样品中砷盐的限量或具体的砷含量。

第一法古蔡氏法中,标准砷溶液的取样量一般规定为2ug,获得的标准砷斑便于目视比较,砷斑颜色过深、过浅均影响比色的准确性。所以当砷盐限度不同时,可通过改变供试品取样量来满足上述要求。试剂及供试品中可能含有少量硫化物等影响结果的因数,方法使用试剂较多,操作过程复杂,还需要定制专用的玻璃器皿,还由于所呈砷斑不稳定,在反应中要应尽可能保持干燥及避免强光。反应完毕后应立即了与标准砷斑比较。此法仅能对砷进行限度检查,无法测出砷的具体含量。

第二法 DDTCAg法二乙基二硫代氨基甲酸银比色法,不仅能目视比色,而且利用分光光度计可准确测出其含砷量。在目视比色难以判断时,可采用该方法测定具体含砷量。但操作要求高,测试条件严格,干扰本法的因素很多。

除了有机药品需经有机破坏处理以外,其它许多无机药品也均有干扰,如供试品中若有锑、磷化合物或硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等存在时,与氢作用产生化氢锑等气体,使溴化汞试纸染色,必须事先除去。硝酸能与盐酸作用生成Cl2,并能与锌粒作用放出氮的氧化物,使新生态的氢被氧化,使砷不能成为砷化氢而逸出。其他如碘、氯、汞、铂、银、镍、钴、铜、铁也能影响砷的检查。这些物质的存在都需经特殊处理后,才可按药典规定方法检查。鉴于测试方法存在的局限,药品的预处理方法多达数种。针对无机物药品主要方法是加盐酸溶解后测试;针对有机物药品,则需要样品破坏后溶解测试。

氢化物发生原子荧光光谱法( HG-AFS) 具有灵敏度高、干扰少、操作简便、结果可靠等优点,近年来广泛应用于环境、卫生领域。本方案应用了天津港东原子荧光光谱仪测试了部分无机药品中砷的含量。该方法样品处理方法简单,结果准确,分析速度快。 这部分药品其中以氯化钠要求的含砷限量要求达到下限,氯化钠中砷盐药典限量标准为0.4ug/g,复方氯化钠注射液中砷盐的限量标准为0.1ug/g

使用天津港东AFS-GD300原子荧光光度计测定药品中砷,采用了标准曲线法得到了满意的结果。方法的检出限小于0.0003ug/g,砷的含量为5ug/L时重复性相对标准偏差为0.7%。故使用天津港东原子荧光光谱仪测定药品中砷,满足国家药典的定量限要求。

一、适用范围和应用领域

本方案适用于中国药典中以下78种药品中砷含量的测定:

A-1:  氯化钠中砷盐的检定。砷限量小于0.4ug/g。  

组氨酸、盐酸组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、色氨酸、精氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、谷氨酸钠、丝氨酸、甲硫氨酸、门冬氨酸 、门冬酰胺 、盐酸半胱氨酸 、胱氨酸、 酪氨酸、盐酸赖氨酸、盐酸精氨酸、醋酸赖氨酸、乳酸、枸橼酸、枸橼酸钠、 枸橼酸钙、枸橼酸钾、枸橼酸锌、胞磷胆碱钠、木糖醇  、硫酸钡(Ix型、环拉酸钠、三水合磷酸氢二钾、氯化钾、盐酸、硫酸中砷盐的检定。砷限量小于1ug/g

酸多沙普仑、DL-苹果酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、胶体果胶铋、乳酸钠溶液、氧化锌、硫酸镁、氯化钙、葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌、丙二醇、碱式碳酸铋、醋氨乙酸锌、磺胺嘧啶锌、碳酸氢钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、碳酸锂、白陶土、糊精、泊洛沙姆、 硫酸亚铁中砷盐的检定。砷限量小于2ug/g

阿拉伯胶、果胶、醋酸钠中砷盐的检定。砷限量小于3ug/g

葡萄糖酸亚铁、碳酸钙、磷酸氢钙中砷盐的检定。砷限量小于4ug/g

氧化镁、氯化铵、硼砂、甘油磷酸钠、磷酸二氢钠(含轻质)、中砷盐的检定。砷限量小于5ug/g

A-2:  甘油果糖氯化钠注射液砷限量小于0.4ug/g、磺胺嘧啶钠注射液砷限量小于1ug/g、右旋糖酐铁注射液砷限量小于5ug/g、复方氯化钠注射液砷限量小于0.1ug/g中砷盐的检定。

B:  异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸中砷盐的检定。砷限量小于1ug/g

C:  甘露醇、山梨醇、无水葡萄糖 、麦芽糖、果糖中砷盐的检定。砷限量小于1ug/g

、方法原理:

样品按照方案对应方法消解后,加入适量硫脲和抗坏血酸将试样中的砷还原为三价,用硼氢化钾做还原剂,将三价砷还原为砷化氢,由载气带入原子化器中进行原子化使用砷特制空心阴极灯做光源,使天津港东AFS-GD300原子荧光光度计检测其荧光强度值,同时测试标准荧光值,计算样品中的含量。

、实验条件:

1、仪器:

    天平:感量0.01g

    电热板

    AFS-GD300 原子荧光光谱仪(天津港东)  

    砷空心阴极灯(北京有色院)

氩气  

2AFS-GD300 原子荧光光度计(天津港东)仪器参考分析条件:

光电倍增管负高压280 v

灯电流60mA

炉高:8mm

载气流速:300ml/min

屏蔽气流速:800ml/min

测量方式;标准曲线法

读数方式:峰面积

读数时间;12s

进样体积;1.2ml

3、试剂

3.1、盐酸:ρ=1.19g/mL(国药集团)

3.2、砷标准储备液:(1.000g/L)中国计量科学研究院购(GBW08611

3.3、砷工作标准溶液:(100ug/L10%盐酸介质

3.4、载流:(1+19)盐酸

3.5、硼氢化钾+氢氧化钾:(20g/L+2g/L)称取2g硼氢化钾溶解于预先溶有0.2g的氢氧化钾的水中,稀释到100ml,待用,用时现配。

3.6、抗坏血酸:AR25g

3.7、硫脲:AR500g

3.8、硫脲-抗坏血酸混合液:称取5g硫脲(3.8)和5g抗坏血酸(3.7),用水溶解稀释到100ml。用时现配。

四、测试步骤

4.1、试样处理

A-1类药品、称取药品样0.5-2g,置于50ml具塞试管中,加入少量水润湿,加入2.5ml浓盐酸,硫脲+抗坏血酸混合液(3.82.5ml,定容到25ml,混匀,放置20min之后,与标准同时测定。

A-2类药品、移取注射液20ml,置于50ml具塞试管中,加入2.5ml浓盐酸,硫脲+抗坏血酸混合液(3.92.5ml,混均,放置20min之后,与标准同时测定。

B类药品、称取0.5-2g药品,加水5ml,加硫酸1ml与亚硫酸10ml,置于水浴上加热至体积剩余2ml,加水5ml,滴加氨试剂至酚酞指示剂显中性,加盐酸2.5ml定容25ml容量瓶。同时做空白试验。放置20min之后,与标准同时测定。

C类药品、称取药品样0.5-2g,置于50ml具塞试管中,加水10ml溶解后,加稀硫酸5ml与溴化钾溴试剂0.5ml,置于水浴上加热20min,使保持稍过量的溴存在,必要时可滴加溴化钾溴试剂,并随时补充蒸发的水分,放冷,加盐酸2.5ml,定容,混均,放置20min之后,与标准同时测定。

4.2、标准工作溶液的制备:取砷工作标准溶液(100ug/L,0;0.50;2.5;5.010.0mL50mL容量瓶中,加入浓盐酸5ml,加入硫脲+抗坏血酸混合液(3.85mL,水定容,混均,放置20min之后,与样品同时测定。

三、结果

按照样品处理方法方法实测了代表样品医用氯化钠、和亮氨酸、甘露醇的总砷含量,结果见下图1、表1、表2图一为实测工作曲线,用天津港东AFS-GD300 型原子荧光光度计测砷工作曲线,相关系数0.9999,线性非常好;线性回归方程:A=736.38c-55.3596;实测数据可见天津港东原子荧光光谱仪由于采用了独特的电路设计仪器本底值极低,本次测试样品空白仅有17.43个数,而10ng砷标信号高达7185.847荧光值,可见仪器信噪比极佳,非常适合药品中痕量砷元素的测量,仪器良好的性能保证了测试结果的准确性。

 

 

图一  砷测试工作曲线

天津港东原子荧光光谱仪在药品中砷含量测定的应用 

 

按照方法仅需要将处理好的待测样品(3.1A)与标准同时同条件测试,得到荧光强度值,并按下公式计算结果: 

天津港东原子荧光光谱仪在药品中砷含量测定的应用

w为样品中砷的量,单位ug/g

c为标准曲线计算出的标准含砷浓度单位为ug/L

v为样品体积单位为ml;如有稀释再乘以稀释倍数;

m为称取样品的量单位为g

表一为每类代表样品氯化钠、亮氨酸、甘露醇分析测试结果;

1药品中砷测试结果

样品名称

样品处理方法

取样量g

待测液体积ml

测荧光强度值

测得值ug/g

限定量ug/g

医用氯化钠

A

1

25

14.428

0.0024

0.4

亮氨酸

C

0.5

25

25.938

0.0055

1

甘露醇

D

0.5

25

77.178

0.0090

1

对样品进行了砷的加标回收率实验验证,回收率范围在101%-105.1%之间,结果令人满意。结果见下表2

2加标回收率试验:

样品名称

加标量ug/g

测得值ug/g

回收率

氯化钠

0.25

0.255

101.03

亮氨酸

0.5

0.519

102.7

甘露醇

0.5

0.535

105.1

 

四、方法的精密度和检出限

使用样品空白测试十一次计算方法的检出限为0.00030ug/g;使用了5ug/L砷溶液测试了精密度,RSD0.7%

图二 4ug/L砷溶液测试精密度

 

天津港东原子荧光光谱仪在药品中砷含量测定的应用


 

图三  样品空白检出限测试


天津港东原子荧光光谱仪在药品中砷含量测定的应用


 

五、结论

本方案应用了天津港东氢化物发生原子荧光光谱仪测试了部分无机药品中砷的含量。该方法样品处理方法简单, 比国家药典推荐两种方案,灵敏度高、干扰少、结果可靠。操作简便,分析速度快。非常值得推广应用。

 

参考文献:(中国药典)2015版第二部


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