ICP-OES法检测药用玻璃中砷、锑、铅、镉的浸出量.docx

ICP-OES法检测药用玻璃中砷、锑、铅、镉的浸出量玻璃容器浸出的砷、锑、铅、镉等重金属元素不仅可能会引起药效降低，而且进入人体后，因无法消化、排除，长期累积会对人体造成伤害[1]《国家药包材标准》YBB00372004-2015中规定:铅与镉的浸出量采用原子吸收火焰法(AAS)进行定量测定，砷、锑的浸出量采用分光光度计法进行半定量或定量测定标准中规定的砷和锑的测定方法有几点不足:对人体伤害极大，如测砷所用到的三氯甲烷与测锑所用到的甲苯，可经呼吸道、消化道和皮肤进入机体，对皮肤、黏膜都有较强的刺激作用，同时也会使大脑和肾受到永久损害[2]测定所耗时间较长，如测砷至少水溶反应约2h，才能够反应完全;测锑时，准备时间较长，由于该试验对封闭性要求较高，其中，大量时间消耗在检测分液漏斗的封闭性上，其他反应步骤如等待气泡消耗殆尽也需消耗较长时间;若采用原子吸收法测定砷、锑浸出溶液，必须用氢化物发生器将供试液氢化反应后，才能够上机测定[3]氢化物发生器价格偏贵，但使用寿命较短，极大地增加了检验成本现采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)测定玻璃中砷、锑、铅、镉的浸出量，该法具有检出限低、线性范围宽、能准确快速地同时测定多种元素等优点，无需氢化物发生器即可直接测定样品溶液中的砷、锑、汞等元素，且仪器的安全性较高。

通过比较ICP-OES法与2015年版《国家药包材标准》中规定的检测方法，探索出检测玻璃中4种元素浸出量的安全、快速的方法1、实验部分1.1仪器与试药iCAP7400ICP-OES、ICE3500原子吸收光谱(美国ThermoFisher);UV2600分光光度计(日本岛津);中硼硅玻璃管制注射剂瓶(重庆北源玻璃有限公司，规格:5mL)铅、镉、砷、锑标准溶液(中国计量科学研究院，批号分别为18103、18050、18021、18062，浓度分别为1、1、1、0.1mg·mL-1);硝酸为优级纯;乙酸为分析纯;水为超纯水1.2方法与结果1.2.1ICP-OES和原子吸收光谱仪的参数ICP-OES采用泵速50r·min-1，辅助气流量0.5L·min-1,RF功率1.150kW，观测方式为水平，铅、镉的波长分别为216.999、228.802nm，砷的波长为189.042、193.759、449.423nm，锑的波长为206.833、217.581、231.147nm原子吸收光谱仪中铅、镉的火焰类型为空气-乙炔，燃气流量比分别为1∶1、1∶2，背景校正为四线氘灯，波长分别为217.0、228.8nm，雾化器提升时间4s，燃烧器高度为7.0nm。

1.2.2溶液的制备取0.5mL1mg·mL-1铅标准溶液，加至50mL量瓶中，用2%硝酸定容，得到10μg·mL-1铅标准溶液;分别取1、2、3、4、5mL上述溶液，加入5个50mL量瓶中，用2%硝酸定容，得到0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg·mL-1铅系列溶液同法制得相同梯度的镉系列溶液分别取20mL10μg·mL-1砷、锑、铅、镉元素的单标溶液，加入同一200mL量瓶中，用2%硝酸定容，得浓度为1μg·mL-1的混和标准溶液;分别取10、20、30、40mL上述混和标准溶液，加入4个50mL量瓶中，用2%硝酸定容，得0.2、0.4、0.6、0.8、1.0μg·mL-1砷、锑、铅、镉混和系列溶液取20个玻璃容器，清洗干净，并用4%乙酸溶液灌装至满口容量的90%，用倒置烧杯盖住口部;于98℃烘箱中加热2h，冷却后取出，所得溶液即为供试品溶液分别取5、15、25mL1μg·mL-1的砷、锑、铅、镉混合标准溶液，加入3个50mL量瓶中，用4%乙酸定容，得100、300、500ng·mL-1砷、锑、铅、镉混和标准溶液，将该溶液灌装供试品中至满口容量的90%，用倒置烧杯盖住口部;于98℃烘箱中加热2h，冷却后取出，所得溶液即为供试品加标溶液。

1.2.3检测的方法根据《国家药包材标准》YBB00372004-2015中规定，砷、锑的浸出量均采用第二法限度检查法，铅、镉的浸出量采用原子吸收火焰法(AAS)进行测定ICP-OES法:铅与镉采用与《国家药包材标准》中一致的谱线测定，砷、锑采用多条谱线进行分析比较1.2.4线性关系、检出限及定量限的考察由表1可知:除As449.423nm外，AAS和ICP-OES法均具有良好的线性关系(r均>0.999)由于As449.423nm处无线性关系，因此，以下方法学考察均不涉及该谱线在AAS法中，取样品空白，连续测定11次，由11次浓度读数的标准偏差(SD)计算检出限(3SD/K)和定量限(10SD/K),K为线性方程的斜率[4]在ICP-OES法中，取样品空白，连续测定11次，由11次浓度读数的标准偏差(SD)计算检出限(3SD)和定量限(10SD)AAS法测定铅与砷的检出限与定量限值均明显高ICP-OES的测定结果，这与“火焰法适用于ppm级元素测定，ICP-OES适用于ppb～ppm级测定”的方法参数结果一致[5]除Sb231.147nm的检出限与定量限略高外，ICP-OSE其他谱线所测结果均有较高的灵敏度。

1.2.5精密度和稳定性的试验[6]取0.4μg·mL-1混合标准溶液，连续测定6次，计算各元素的浓度，并计算RSD(表2)各元素精密度的RSD均<2%，表明两种方法的精密度均良好取0.4μg·mL-1混合标准溶液，分别于制备后0、2h时各测定1次，根据各元素两次的浓度值计算变化率变化率=(|B-A|)/A×100%式中，A为第一时间点的测定值，B为不同时间的测定值由于AAS法的测定速度为每样约10s,ICP-OES为25s，两种方法均非常快速，结合实际检测需要，选择2h作为该指标的测定点AAS法和ICP-OES法的变化率均低于20%，表明各元素在2h内的测定结果稳定由于AAS灵敏度较低，因此变化率较小，均低于5%;ICP-OES法具有较高灵敏度，变化率为4.18%～15.43%表1各元素的线性关系、检出限及定量限(ng·mL-1)1.2.6加样回收率的试验在测定铅与镉元素时，AAS法与ICP-OES法的加样回收率均为80%～120%;ICP-OES法测定铅的加样回收率比AAS法稍好，更接近真值;测镉时，火焰法更接近真值(表3)ICP测砷时选用的两条谱线的加样回收率接近，均为80%～120%。

测锑时，Sb206.833nm谱线表现最好，加样回收率为90%～95%，更接近真值;而锑231.147nm谱线在100ng·mL-1时的平均加样回收率低于80%《国家药包材标准》中对玻璃容器中浸出量的规定为每升浸出液中砷不得过0.2mg、锑不得过0.7mg、铅不得过1.0mg、镉不得过0.25mg结合上述方法学考察结果，在采用ICP-OES法测定砷、锑、铅、镉浸出物的含量时，铅、镉、锑谱线的分别为216.999、228.802、206.833nm;由于砷在189.042nm时，仪器的相对强度为1.5×104，而193.759nm时的相对强度为1.2×105，具有较高的灵敏度，因此，砷谱线选择189.042nm1.2.7样品的含量测定2015年版《国家药包材标准》中规定:玻璃中砷和锑的检测通过分光光度法进行，而此方法分析结果是否准确的关键因素在于显色反应是否明显显色反应的影响因素较多，如显色剂浓度、温度、酸度、时间、共存组分等，容易使分析结果发生偏离[7]在实际检测中，锑的显色反应明显，1μg·mL-1对照品的吸光度为0.098～0.150，样品一般为0.003～0.020，方法的准确度较高。

砷的显色反应不明显，1μg·mL-1对照品的吸光度为0.018～0.026，样品的吸光度一般低于0.01，一方面可能由于空白样品二乙基二硫代氨基酸银对湿空气和光敏感，受环境因素影响发生了一定程度的降解;另一方面，前期产生的砷化氢气体速率较快，二乙基二硫代氨基酸银未能全部接收并发生反应，造成砷化氢气体的部分遗失[8]表3加样回收率试验的结果2、讨论在实际大批量样品检测中，该检验项目按照《国家药包材标准》中的方法检验，通常需要约3个工作日才能完成，若采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)，半个工作日即可完成，大幅提升了检验效率在测定铅、镉浸出量方面，原子吸收火焰法(AAS)与ICP-OES法均能满足实际检验需求，但ICP-OES所用载气为氩气，是一种惰性气体，比AAS法所用乙炔气更安全[9]火焰法一次只能测一种元素，效率为每个样品每个元素15～20s，而ICP-OES法一次能同时测定多种元素，效率为每分钟每个样品5～30个元素AAS法中，Pb、Cd的检出限分别为26.54、2.97ng·mL-1，而ICP-OES法两元素的检出限分别为9.82、0.32ng·mL-1在测定砷、锑的浸出量方面，《国家药包材标准》中采用分光光度计法，样品与对照锑的吸光度差异显著，而样品与对照砷的吸光度差异较小，方法的可靠性较低。

ICP-OES法除能同时测定两种元素外，由于不涉及有机试剂，对人体的伤害较小此外，ICP-OES法的灵敏度较高，在测定砷、锑时，检出限分别为3.22、3.40ng·mL-1，精密度分别为0.75%、0.64%同时，ICP-OES法无需氢化物发生器，就可快速、准确地测定出供试品溶液中元素的含量综上所述，ICP-OES法测定砷、锑、铅、镉浸出物的含量是一种快速、安全、简捷的方法，能够大幅提高检验效率，可为政府监管和企业的质量监控提供有效的数据支撑参考文献：[1]刘静,李树先,朱江,等.浅谈几种重金属元素对人体的危害及其预防措施[J].中国资源综合利用,2018,36(3):182-184.[2]王海兰.三氯甲烷的职业危害与防护[J].现代职业安全,2014,14(5):110-111.[3]范莉君,郭蓉,廖志海,等.氢化物发生–原子吸收光谱法测定铅粉中痕量砷､锑[J].中国资源综合利用,2015,24(3):213-217.[4]张晓栋,范婷婷.火焰原子吸收法测定复方利血平片中的泛酸钙[J].华西药学杂志,2019,34(1):79-80.[5]徐冲,赵立琴,李玉丹,等.电感耦合等离子体发射光谱法测定面制品中铝含量的不确定度评定及方法改进[J].中国粮油学报,2019,34(11):120-127.[6]杨正明,李波,王静霞,等.ICP-OES法测定不同栽培条件下白花丹茎中的无机元素[J].华西药学杂志,2015,30(3):325-327.[7]黄达伟.影响可见分光光度法显色反应因素探析[J].现代测量与实验室管理,2007,15(2):15-17.[8]梁志云,昌水平,余香,等.古蔡氏法测定蛇伤药酒中砷盐含量[J].蛇志,2016,28(1):7-8.[9]宋伟胜,张士兵,周方杰,等.乙炔性质对乙炔安全储存和使用的影响[J].广东化工,2014,41(9):115-116.武静文,周祥敏,范能全,王道权,杨柳,李莎.ICP-OES法检测药用玻璃中砷､锑､铅､镉的浸出量[J].华西药学杂志,2020,35(05):533-536.。