【上党之巅回家了】ICP-MS测定XX药注射液中重金属及有害元素的基质干扰试验研究

ICP-MS测定XX中药注射液中重金属及有害元素的基质干扰试验研究

一、实验目的

样品的分解与溶解是分析中的一个重要部分，采用仪器法对中药中的痕量有害元素进行残留分析时，一般均需经过将样品中的有机物消解破坏，完全转溶于水或者稀酸的过程，其作用有三：首先，将样品转变成溶液形式，以满足一般仪器分析的进样要求；其次，待测金属元素在样品中经常以不同的形态、价态方式存在，在对其总量的测定过程中，需将不同的有机态、络合态、不同价态的形式转化为同一种无机态，以保证测定结果的准确；再次，中药有机体成分复杂，对测定可能形成较强的基质干扰，需预先加以破坏、排除。中药注射液多为澄明液体，采用上述三种方法测定时，理论上均可以不经消解有机破坏处理，直接或适当稀释后进样。实验首先考虑样品基质的干扰，对样品稀释后直接进样，通过回收率反映是否有基质干扰。如无基质干扰，则可以将样品稀释后直接进样，简化操作，节省人力物力；如有基质干扰，则应设计合理的样品消解条件，对样品消解后再进样分析。
二、试剂与仪器
1.1 仪器：电子天平（型号 XS 105DU，型号 FX-200），电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS(型号为安捷伦 7700)，Milli-Q 超纯水处理系统，微波消解仪（CEM MARS5）。
1.2 试剂：水为高纯水，硝酸为色谱级（Fisher scientific），调谐溶液为 Li、Mg、Y、Ce、Tl、Co 的混合标准溶液（Agilent 公司，质量浓度为 1 μg·L^-1，）；内标溶液为 100 μg·mL^-1 的 Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Bi 的混合内标溶液稀释 100 倍使用（Agilent 公司，批号 5188-6525），高纯氩气（北京诚维信科技发展公司）。
三、标准溶液的配制
3.1、储备液及标准曲线的制备
混合标准溶液的制备（临用现配）: 精密量取砷标准溶液 1ml 置 10ml 量瓶中，5%硝酸溶液定容至刻度，配成砷标准储备溶液；另精密量取镉标准溶液 1ml、汞标准溶液 1ml 置 100ml 量瓶中，5%硝酸溶液定容至刻度，配成镉、汞混合标准储备溶液。分别取镉汞储备溶液 1ml、砷储备液 1ml、铅标准溶液 2ml、铜标液 1ml 置 100ml 量瓶中，用 5%硝酸溶液定容至刻度，摇匀，制成每 1ml 含铜（Cu）10μg，铅（Pb）2μg，砷（As）1μg，镉（Cd）0.1μg，汞（Hg）0.1μg 的混合标准溶液。
3.2、标准曲线的制备：分别精密量取混合标准溶液 10.0、5.0、2.0、1.0ml，各置100ml 量瓶中，加 5%硝酸溶液稀释至刻度，得标准曲线第 7 点、第 6 点、第 5点第 4 点混合标准溶液；再分别精密量取标准曲线第 7 点混合标准溶液 5.0、2.0、1.0ml，各置 100ml 量瓶中，加 5%硝酸溶液稀释至刻度，得标准曲线第 3点、第 2 点、第 1 点，绘制标准曲线。
3.3、工作曲线标准溶液中不同元素浓度见下表

四、测定条件
4.1 、质谱条件
反馈功率为 5W，射频功率为 1550W，载气（高纯氩气）流速为 1.05 L•min^-1，等离子气体流速为 15.0L•min^-1，蠕动泵转速 0.3rps，采样深度 8mm，检测质量数m/z=75（As），采样周期为 0.1s。
4.2、 同位素和内标选择
测定时选取的同位素为 ⁶³Cu、⁷⁵As、¹¹⁴Cd、²⁰²Hg 和 ²⁰⁸Pb，按照内标同位素质量数与待测元素质量数相近的原则，⁶³Cu、⁷⁵A s 以 ⁷²Ge 作为内标，¹¹⁴C d ¹¹⁵ I n 作为内标，²⁰²Hg、²⁰⁸P b 以 ²⁰⁹B i 作为内标，并根据仪器的要求选用适宜校正方程对测定的元素进行校正。
4.3、内标溶液的制备：（0~5℃密封贮存）精密量取含 ⁷²Ge、¹¹⁵In、²⁰⁹Bi 的混合内标液适量,置量瓶中，用 5%硝酸溶液稀释至刻度（含⁷²Ge、¹¹⁵In、²⁰⁹Bi 1ug/ml）

（图片来自网络如有冒犯请多多谅解）
五、样品制备及测定结果
5.1、XX注射液每日最大用量为 40ml，按照《中国药典》2015 版注射液限度规定，按各品种项下每日最大使用量计算，铅不得超过 12ug，镉不得超过 3ug，砷不得超过 6ug，汞不得超过 2ug，铜不得超过 150ug，计算后限度为：铅不得过 0.3ug/ml，镉不得超过 0.075ug/ml，砷不得超过 0.15ug/ml，汞不得超过 0.05ug/ml，铜不得超过 3.75ug/ml。
5.2、供试品溶液制备：XX注射液（批号 20161035）精密量取 3ml，置 50ml量瓶中，用 5％硝酸稀释至刻度摇匀即得，平行制备两份样品。
5.3、加标回收样品制备：复方苦参注射液（批号 20161035）精密量取 3ml，置50ml 量瓶中，再精密量取标准储备液 1ml，加入量瓶中，用 5％硝酸稀释至刻度摇匀即得，平行制备两份。
5.4、结果如下表 所示：




从检测结果来看，其基质对砷和汞测定均有干扰，在取样为 2ml 时，基质干扰明显减弱，回收趋于正常水平。但是在此稀释倍数下，取样较少时，其样品限
度落在标曲线性范围以外，检测灵敏度难以满足风险评估要求，所以需要进一步考察消解条件。
六、微波消解条件考察
6.1、条件 1：
精密量取待测样品（批号 20161035）3ml，分别置微波消解罐中，加硝酸 8.0ml，置加热板 120℃加热 2h，取出消解罐，放冷，将消解液转入 50ml 量瓶中，用少
量水洗涤消解罐 3 次，洗液合并量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。同时制备空白试剂。
6.2、 条件 2：
精密量取待测样品（批号 20161035）3ml，分别置微波消解罐中，加硝酸 8.0ml，按操作规程安装好装置，消解（3 分钟升温至 120℃保持 3 分钟，2 分钟升温至
150℃保持 3 分钟，2 分钟升温至 190℃保持 10 分钟），消解结束后，冷却至 60℃以下，取出消解罐，放冷，将消解液转入 50ml 量瓶中，用少量水洗涤消解罐 3
次，洗液合并量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。同时制备空白试剂。
6.3、两个条件结果对比：


实验发现，消解条件下，砷和汞的回收率均在正常水平范围内，明显排除了基质干扰，其他元素回收率在正常水平内；对比两种消解条件，其结果差异并
不大，而条件 1 为直接加热，操作简单，条件 2 为微波消解，消解后需进行赶酸，操作相对复杂，综合考虑，选择条件1为样品前处理条件。
6.4、加热时间的考察
精密量取待测样品（批号 20161035）3ml，分别置微波消解罐中，加硝酸 8.0ml，置加热板 120℃加热，分别加热 1、2、3、4、5h，结果如下表所示：

由测定结果可知，加热 1h 以上均可,考虑到样品基质复杂, 排除不确定因素干扰，所以选择加热 2h，使其充分消化，更彻底去除基质干扰。
总结： 通过对以上数据分析，确定本检验方法的样品前处理方法为：精密量取本品 3ml，加硝酸 8ml，置加热板 120℃加热2h，放冷，将消解液转入 50ml量瓶中，用少量水洗涤容器 3 次，洗液合并量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。同法制备试剂空白溶液。