原子吸收分光光度法测定甲基纤维素中的重金属含量

刘 帅，张延超，李 滋，张玉婷，李华龙

(天津市药品检验研究院，天津 300070)

甲基纤维素(methylcellulose)是一种长链取代纤维素，呈白色或类白色纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味。其作为药用辅料通常以包衣材料、乳化剂、助悬剂、黏合剂和崩解剂等形式广泛用于口服制剂、局部用制剂、食品、化妆品以及作为人工晶体植入术的辅助药物，通常被认为无毒、无致敏、无刺激性[1,2]。

甲基纤维素已被多国药典收载[2-5]，但是各国药典各论中对重金属的检查规定各不相同。《中国药典》2015年版和《日本药局方》17版中，甲基纤维素各论项下仅采用目视比色法检查砷盐，《英国药典》和《美国药典》中的各论项下不再收载重金属的检测项目，而是统一按照ICHQ3D(金属杂质指导原则)的标准执行[6,7]。作为药用辅料的常见检查项之一，结合药品医疗器械审评审批制度改革专项课题的要求，本文作为2020年版《中国药典》药用辅料品种制修订中甲基纤维素的部分探究结果，建立了甲基纤维素中4种重金属(铅、镉、砷、汞)的原子吸收分光光度测定法，为甲基纤维素的质量控制以及新版药典的修订提供了技术支撑。

1 仪器与试药

Varian AA-240FS原子吸收分光光度计，北京吉天AFS-9130原子荧光光度计，CEM MARS 6 CLASSIC微波消解仪，METTLER TOLEDO XS 205分析天平，Milli-Q纯水仪；铅(批号15074)、砷(批号13083)、汞(批号15095)单元素标准溶液(1 000 μg/ml)购于中国计量科学研究院，镉(批号167007-2)单元素标准溶液购于国家有色金属及电子材料分析测试中心；所用试剂均为分析纯，水为自制纯化水；甲基纤维素样品为3个厂家提供的共10批样品。

2 方法与结果

2.1供试品溶液的制备 取甲基纤维素样品约0.5 g，精密称定，置聚四氟乙烯消解罐中，加硝酸6 ml和过氧化氢2 ml，旋紧消解罐，放置过夜，置微波消解仪中，按照表1中的微波消解程序消解，消解完全并冷却后，置电热板60 ℃缓慢加热至红棕色蒸气挥尽并剩余约1 ml液体，定量转移至25 ml量瓶中，加2%硝酸溶液定容至刻度，即得供试品溶液。如果供试品溶液中元素的含量超过线性范围，则用2%硝酸溶液进行稀释，以使相应元素的浓度位于线性范围内。同法制备空白溶液。

2.2仪器测定条件

2.2.1铅、镉的测定 铅和镉的测定采用石墨炉法，仪器测定条件及石墨炉参数见表2。

2.2.2砷、汞的测定 砷和汞的测定采用氢化物原子荧光法，仪器测定条件及原子荧光光度计参数见表3。

表1 样品前处理的微波消解程序

表2 铅、镉的仪器测定条件

表3 砷、汞的仪器测定条件

2.3标准曲线的制备 由仪器自动配制各元素的标准曲线系列溶液，以吸光度Y为纵坐标，浓度X为横坐标，计算线性回归方程。结果显示，4种元素在各自的线性范围内呈现良好的线性关系，见表4。

表4 线性回归方程

2.4检出限 按照3SD/K和10SD/K分别计算各元素的检出限和定量限，其中SD为空白样品连续11次进样所得吸光度的标准偏差，K为各元素标准曲线方程的斜率。按照甲基纤维素样品取样量为0.5 g计，铅、镉、砷、汞4种元素的检出限分别为0.012、0.004、0.003和0.003 mg/kg，定量限分别为0.039、0.013、0.010和0.010 mg/kg。

2.5精密度试验 分别取铅(20 ng/ml)、镉(1.5 ng/ml)、砷(2 ng/ml)、汞(1.0 ng/ml)元素的标准溶液，按“2.2”项下方法连续测定6次，以吸光度计算RSD，所得结果铅为1.54%，镉为1.48%，砷为1.87%，汞为2.86%，表明仪器精密度良好。

2.6加样回收率试验 取甲基纤维素样品约0.5 g，精密称定，分别加入适量的铅、镉、砷、汞标准溶液，按供试品制备并测定(每种元素各低、中、高3个加标浓度，每个浓度平行操作3次)，计算各元素的回收率和RSD，结果见表5。

表5 加样回收率试验结果(n=3)

2.7甲基纤维素样品中4种重金属的测定 取3个厂家提供的共10批甲基纤维素样品，按供试品溶液制备方法制备供试液和空白溶液，按上述条件分别测定并计算铅、镉、砷、汞的含量。结果显示，10批样品中铅、镉、砷、汞4种元素的含量均低于各自的检出限，即均未检出上述4种重金属，样品均符合要求。

3 讨论

3.1本试验在样品前处理时，对微波消解和湿法消解进行了比较，即采用上述两种消解方法处理同一批次的甲基纤维素，结果表明，所测定的4种重金属元素的结果一致，均未检出。采用微波消解法进行样品前处理耗时短、操作安全简便、温度易于控制，所得结果平行性较好，并且适用于大样本量的检测。

3.2《中国药典》2015年版和《日本药局方》17版中，甲基纤维素各论项下仅采用目视比色法检查砷盐，本试验中亦进行了原子吸收分光光度法与目视比色法的比较，结果显示原子吸收分光光度法的检出限更低，检测灵敏度更高，选择性更强，可以对各种重金属进行准确的定量。

综上所述，采用原子吸收分光光度法测定甲基纤维素中的4种重金属(铅、镉、砷、汞)含量，灵敏度高，操作简便，选择性和重现性好。本文作为2020年版《中国药典》药用辅料品种制修订中甲基纤维素的部分探究结果，为新版《中国药典》的修订提供了思路以及相关的实验和数据支持。