原子荧光光谱法检测含铁包衣粉中铅含量
2012-04-09邱湘龙张育胜赵艳红陈利明方卫卫
邱湘龙,张育胜,赵艳红,陈利明,方卫卫
(温州小伦包衣技术有限公司,浙江 温州 325011)
氧化铁作为着色剂常被应用于药品、食品、化妆品中。在食品、药品、化妆品的质量控制过程中常有对铅等有害元素的含量测定,铁元素对采用原子荧光光谱法检测铅时有极大的干扰,当反应的最终pH为8~9时会形成氢氧化铁沉淀而沉积于仪器管道中,由于共沉淀的吸附作用,严重干扰铅的检出,使回收率非常低,甚至为负数。另外,铁与氧化剂铁氰化钾反应生成的沉淀可能堵塞管道。因此,使用原子荧光光谱法检测含铁样品中的铅时必须消除铁的干扰。笔者前期已进行了原子荧光光谱法检测薄膜包衣粉中砷、铅含量的前处理方法研究[1],现针对含有氧化铁的薄膜包衣粉进行试验,对原有试验方法进行改进,通过采用甲基异丁基甲酮(MIBK)萃取样品中的铁,以消除其对检测铅含量的干扰[2],取得较好的效果,现报道如下。
1 仪器与试药
XGY-1012型原子荧光分光光度计(国土资源部物化探研究所);压力消解罐(江苏滨海正红塑料厂);所用玻璃器皿均于20%硝酸中浸泡过夜处理。盐酸、硝酸、氢氧化钾、双氧水、硼氢化钾(优级纯,上海化学试剂公司);铅标准溶液(国家标准物质中心);薄膜包衣粉(批号为OL0804009,温州小伦包衣技术有限公司);紫氧化铁(批号为2010050802B,Fe2O3的含量为99.8%,上海一品颜料有限公司)。
2 方法与结果
2.1 铁离子干扰铅回收率试验
2.1.1 试液制备
取紫氧化铁0.5 g,加4mL盐酸,于水浴上加热溶解,放冷,加1mL 30%过氧化氢溶液,于水浴上加热使过氧化氢分解,加热至溶液约剩2mL时停止加热,加入适量水,转移至100mL容量瓶中,用水定容,摇匀,作为溶液A,其中的Fe3+的质量浓度为3 500μg/mL。取溶液A 10 mL,至100 mL容量瓶中,用水定容,摇匀,作为溶液B,其中Fe3+的质量浓度为350μg/mL。
2.1.2 试验过程和结果
分别取0.5μg/mL铅标准溶液0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5mL,置50mL容量瓶中,加入1.0mL硝酸,加入10%铁氰化钾5.0mL,定容,摇匀后待测。取不同量的溶液A和溶液B,分别置50mL容量瓶中,加入1.0mL硝酸,加入1.5μg标准铅(取0.5μg/mL标准溶液3.0mL,因本公司生产的包衣粉对铅的内控为1.5μg/g,故以1.5μg标准铅为例),加入10%铁氰化钾5.0mL,定容,摇匀后上机。计算铅的回收率,结果见表1。Fe3+质量浓度与铅回收率的关系图见图1。可见,铁对铅的检出有很大的影响。只有当溶液中Fe3+的质量浓度低至21μg/mL以下时才有较好的回收率(87.8%以上),因此对于含铁量较多的样品无法采用稀释法消除铁的干扰。本试验采用MIBK多级萃取样品中的铁,能使样品中的铁处于很低的质量浓度,从而有较好的回收率。
表1 Fe3+的浓度与Pb回收率的关系
图1 Fe3+质量浓度与pb回收率的关系
2.2 含铁包衣粉中铅的检测
2.2.1 薄膜包衣粉的消解
采用压力消解罐法消解样品[2]。经试验,含氧化铁样品的消解反应均较剧烈,会使内容物溢出,故每个罐子的样品量由1.0 g降为0.5 g。各称取0.5 g样品,置4个聚四氟乙烯内罐中,加入硝酸5.0mL,过夜,再加入5.0mL双氧水,盖上内罐,放入不锈钢外罐中,于130℃消解4~5h后,冷却后待用。各取0.5 g样品和0.5μg/mL铅标准溶液1mL,置4个聚四氟乙烯内罐中,按样品处理方法同法处理,供回收率试验用。
2.2.2 消解液的萃取
样品处理:取全部消解液至烧杯中,加入适量水,于电炉上小心加热至残留的过氧化氢分解,放冷后,转移至100 mL容量瓶中,加水至100 mL,摇匀,静置,精密吸取50 mL上清液至烧杯中,于电炉上蒸发至约5mL,放冷,转移至分液漏斗中,用15mL质量浓度为7mol/L的盐酸溶液分次洗涤烧杯,洗液并入分液漏斗中,加入15mLMIBK进行第1次萃取;取水相,加10mL浓度为7 mol/L的盐酸溶液与15 mLMIBK,萃取第2次;取水相,加5mL浓度为7mol/L的盐酸溶液与15mLMIBK萃取第3次;取水相,在水浴或封闭式电炉上加热以挥发残留的MIBK,待MIBK挥发完全时,再在电炉上蒸发至近干,放冷,加适量水,溶解,加硝酸(可以使用优级纯盐酸,但鉴于优级纯硝酸中的铅含量较少,故用优级纯的硝酸)2.0 mL,溶解,转移至100mL容量瓶中,加入10%铁氰化钾10mL。定容至100mL,摇匀,待测,同法处理供回收率试验用的样品。
空白处理:取10mL硝酸,11mL双氧水,于电炉上蒸发至约5mL,放冷,转移至分液漏斗中,用15mL 7mol/L盐酸,分次洗涤烧杯,洗液并入分液漏斗中,加入15mLMIBK,进行第一次萃取;取水相,加10mL 7mol/L盐酸与15mLMIBK,萃取第2次,取水相,加5mL 7mol/L盐酸与15mLMIBK萃取第3次,取水相,蒸发至近干,放冷,加适量水,溶解,加硝酸2.0mL,溶解,转移至100 mL容量瓶中,加入10%铁氰化钾10 mL,摇匀,作为空白溶液,待测。
标准系列:分别取0.5μg/mL铅标准溶液0.5,1.0,1.5,2.0,2.5mL置50mL容量瓶中,加入1.0mL硝酸,加入10%铁氰化钾5.0mL,定容,摇匀后待测。
2.2.3 检测结果
对同一批号(批号为OL0804009)的包衣粉按拟订的方法进行检测,结果见表2。经计算,每克样品中加入1.0μg标准铅后的回收率在98.6%~101.5%之间,对同一样品6次的检验结果的 RSD为0.81%。可见,用压力消解罐法消解含铁包衣粉后,在7mol/L盐酸中,用MIBK萃取其中的铁,能有效消除铁对铅检测的干扰,有较好的重现性和回收率。
表2 样品粉(批号为OL0804009)的铅含量和回收率
3 讨论
对于氧化铁含量更高的样品,若按此法则不能完全萃取其中的铁,可以增加7mol/L盐酸溶液和MIBK的量,通过试验找出最佳的用量及萃取次数。
经MIBK萃取后的样品溶液中可能有少量的MIBK,应在避免明火的条件下加热,以挥发残留的MIBK,再于普通电炉上加热,以避免MIBK蒸气燃烧。
[1]贾 毅,邱湘龙,张育胜,等.原子荧光光谱法检测薄膜包衣粉中As.Pb含量的前处理方法研究[J].中国现代应用药学杂志,2006,23(3):225.
[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典(二部)[M].北京:化学工业出版社,2005:726.