磷酸三丁酯萃取-石墨炉原子吸收分光光度法测定海藻多糖空心胶囊中痕量六价铬
2014-05-02郭盈杉
张 毅,郭盈杉
(河北省食品药品检验院,河北 石家庄 050011)
不同价态的铬有不同的生物效应,三价铬(Cr3+)是人体必需 的微量元素,而六价铬(Cr6+)则被确认为有致癌作用。样品中Cr3+和Cr6+常用的测定方法有直接分光光度法[1]、利用离子缔合物的共振散射和二级散射直接测定[2]、吸附分离-分光光度法[3-4]、原子光谱法[5]。本试验中,对海藻多糖空心胶囊中存在的痕量Cr6+萃取分离后,使用石墨炉原子吸收光谱法测定,消除了其他价态铬元素和其他元素的干扰,方法简便、灵敏度高,适用于海藻多糖空心胶囊中存在的痕量Cr6+的检测。
1 仪器和试药
原子吸收分光光度计(日本岛津 AA-6300,GFA-EX7i石墨炉原子化器);日本岛津热解涂层石墨管;滨松铬元素空心阴极灯。硝酸(德国默克公司,优级纯,65%);六价铬单元素标准溶液(国家有色金属及电子材料分析测试中心,GSB 04-1723-2004,1 000μg/mL);磷酸二氢铵(国药集团化学试剂有限公司,优级纯);水为纯化水;基体改进剂为2%磷酸二氢铵溶液。所有玻璃及聚四氟乙烯仪器,均以硝酸溶液(20%)浸泡24 h以上,用纯化水反复冲洗,晾干。
2 方法与结果
2.1 样品处理与溶液制备
取样品0.5 g,置 100mL离心管中,精密加水 50mL,置 60℃水浴中时时振摇使溶解,放冷,精密加盐酸1 mL,摇匀,再精密加入磷酸三丁酯(TBP)5 mL,密塞,强力振摇 2 min,3 000 r/min 离心10 min,精密量取上清液1 mL,置聚四氟乙烯消解罐中,加硝酸 10 mL,180℃预消解 30 min[6],放冷,补加硝酸 5 mL,密塞,微波消解完全后,放冷,180℃蒸至近干,用水转移至10 mL容量瓶中,并用水稀释至刻度,摇匀,作为供试品溶液。取不含六价铬的空白样品0.5 g,置100 mL离心管中,精密加水50 mL,照供试品溶液制备方法处理,制备空白基质溶液。取六价铬单元素标准溶液,用水制成含铬 0,5,10,20,40 ng /mL 的溶液,精密量取 50mL,照供试品溶液制备方法处理,制备对照品溶液。
2.2 测定条件
进样量:4μL;加基体改进剂2μL,注入石墨管,检测波长为357.9 nm(见图 1);灯电流:4.0 mA;狭缝:0.5 nm;峰高定量,氘灯扣背景,石墨炉升温程序见表1。
图1 最大吸收波长
表1 石墨炉原子吸收测定铬的升温程序
2.3 方法学考察
专属性试验:取不含六价铬的空白样品3份,每份0.5 g,分别置100 mL离心管中,精密加合成试样(含 Cr6+20 ng/mL,Cr3+1 000 ng/mL,Na+1 000 ng/mL,K+1 000 ng/mL,Ca2+1 000 ng/mL,Mg2+1 000 ng/mL,Al3+1000 ng/mL,Zn2+1 000 ng/mL,Fe3+1 000 ng/mL的 0.2 mol/L盐酸溶液)50 mL,照 2.1项下供试品溶液制备方法处理。按拟订的测定条件测定,结果样品本底质量浓度未检出,加入六价铬质量浓度为20 ng/mL,测得六价铬平均质量浓度为17.868 7 ng /mL,回收率为 89.3% 。
稳定性试验:取六价铬单元素标准溶液,用水制成含铬20 ng/mL的溶液,精密量取50 mL,置100 mL离心管中,依法制备对照品稳定性试验溶液,室温放置 1,2,4,6,8 h,注入石墨管,结果响应值的 RSD为 2.7%(n=5)。另取不含六价铬的空白样品0.5g,置100 mL离心管中,精密加六价铬单元素标准溶液(1 000 ng /mL)1.0 mL,精密加水至 50 mL,依法制备稳定性试验供试品溶液,室温放置 1,2,4,6,8 h,注入石墨管,结果响应值的RSD 为 3.6% (n=5)。
线性关系考察:参照2010年版《中国药典(二部)》[6]明胶空心胶囊总铬的限度,按拟订的方法测定,以吸光度对质量浓度绘制标准曲线,得线性回归方程 A=0.015 435C+0.000 4,r=0.999 7(n =6)。结果表明,六价铬最佳检测质量浓度线性范围为0~40 ng/mL。
最低检测限确定:取空白基质溶液,连续测定11次。结果的RSD =0.001 7% ,当信噪比(S/N)≥3 时,检测限为 0.33 ng/mL(0.033 mg /kg)。
精密度试验:取六价铬单元素标准溶液,用水制成含铬20 ng/mL的溶液,精密量取50mL,置100mL离心管中,依法制备精密度试验溶液,连续进样6次。结果响应值的 RSD为1.3%(n=6)。
加样回收试验:取不含六价铬的空白样品9份,每份0.5 g,分置100mL离心管中,精密加六价铬单元素标准溶液(1 000 ng/mL)0.8,1.0,1.2 mL,各 3 份,分别精密加水至 50 mL,照供试品溶液制备方法制备回收率试验溶液,进样测定,计算回收率。结果见表2。
表2 六价铬加样回收试验结果(n=9)
2.4 样品检测
取各批号样品,分别按2.1项下方法制备供试品溶液,按2.2项下条件测定,结果及参照2010年版《中国药典(二部)》明胶空心胶囊铬检查方法测得的总铬量对比见表3。
3 讨论
Cr2O72-可与 TBP和Cl-形成Cr6+-TBP-Cl-溶剂化合物,故选用盐酸提供酸性环境[7]。至于5 mL的磷酸三丁酯,加入15mL硝酸微波消解能充分破坏有机物,剩余的硝酸经赶酸处理至近干,可有效减少酸效应,结果重复性良好。加入2%磷酸二氢铵溶液作为基体改进剂,可以提高灰化温度,减少背景干扰,增加信号的稳定性。
表3 样品检测结果
参考文献:
[1]薛 斌,李月华,白晓琳,等.可见分光光度法对水样中痕量Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的同时测定[J].沈阳工业大学学报,2004,26(1):117-120.
[2]申金山,李献锐.罗丹明B-I-3离子缔合物共振散射测定环境水样中的铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ) [J].分析化学,2001,29(8):944-946.
[3]刘海玲,刘树深,陈英淼.聚酰胺富集分离环境水中铬铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ) [J].分析化学,1998,26(8):963-967.
[4]余建新,曾汉口.出口手套皮革中水溶性六价铬含量的测定 [J].分析测试学报,1998,17(8):59-61.
[5]Sperling M,Xu SK,Kelz B.Determination of chromium(Ⅲ)and chromium(Ⅵ)in water using flow injection on line perconcentration with selective absoption on activated alumina and flame atomic absorption spectrometric detection[J].Anal Chem,1992,64:3 101-3 108.
[6]雷 庆,林琪宇,陈建平.微波两步消解-石墨炉原子吸收光谱法快速检测明胶空心胶囊中的铬[J].2013,22(19):46-47.
[7]国家药典委员会.中国人民共和国药典(二部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:1 204.