电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定蒙脱石散中的三氧化二铝、氧化镁

黄 蕊,孙启泉,傅风华,许 卉,薛云丽

(1.烟台大学药学院,山东 烟台 264005;2.绿叶制药集团有限公司,山东 烟台 264000)

蒙脱石散是一种具有胃黏膜保护作用的非处方药,副作用小,安全性好,其主要药效组分是天然矿物药蒙脱石.蒙脱石的理论结构式是(0.5Ca,Na)0.7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)8O20(OH)4.nH2O[1],因其特殊的晶体结构[2]而具有电负性、吸附性、阳离子交换性、亲水膨胀性等特性[3]．蒙脱石作为止泻剂进入人体胃肠道后,本身并没有杀菌作用[4],在消化道黏膜上可形成一层保护性覆盖膜,对消化道内的一些病毒、病菌及毒素产生较强的选择性吸附作用[5],因此蒙脱石含量的高低直接影响制剂吸附能力[5],对蒙脱石散的疗效具有重要影响．据文献报道蒙脱石的吸附能力主要来源于三氧化二铝和二氧化硅[6],而且ICP-MS测定蒙脱石散中的三氧化二铝和氧化镁鲜有文献报道,因此用ICP-MS测定蒙脱石散中的三氧化二铝和氧化镁具有重要意义．

测定铝、镁含量的方法有很多,如原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等．AAS的检出限高,但是每次只能测1种元素,应用效率较低[7],ICP-AES测定过程中所需样品量大[8],而且灵敏度低．而ICP-MS法操作简单、检测速度快、结果准确[9-10],可同时测定多个元素,在各行业越来越被推广使用．

对蒙脱石散中的三氧化二铝和氧化镁进行研究,发现中国药典采用EDTA容量法测定蒙脱石散中三氧化二铝含量的方法不够专属[11-13],而且分析速度慢.为此,建立采用样品中加偏硼酸锂在马弗炉中熔融[14],用ICP-MS测定蒙脱石散中三氧化二铝和氧化镁的含量的方法,并与中国药典中的EDTA容量法测定的三氧化铝含量进行对比,结果表明该方法操作简便,结果准确,专属性更强,为更加合理地评控蒙脱石散的质量提供参考[15],也可作为选择原料药蒙脱石质量检测标准之一．

1 仪器与试药

电感耦合等离子体质谱仪(ICAPQ,赛默飞世尔科技);电子分析天平(CPA224S,北京赛多利斯天平有限公司);马弗炉(TSX1400,西尼特(北京)科技有限公司);磁力加热搅拌器(78-1,江苏正基仪器有限公司)．

蒙脱石散(山东绿叶制药有限公司,批号:20180402、20180403、20180404、20160702、20170728、20170836);铝(100 μg/mL,GBW(E)080179)、镁(100 μg/mL,GBW(E)080132)标准溶液均来自核工业北京化工冶金研究院;盐酸(优级纯,德国默克公司,20364618550);硝酸(分析纯,苏州晶瑞化学股份有限公司,171220066);偏硼酸锂(分析纯,ACROS,A0367230)．

2 方法与结果

2.1 ICP-MS仪器测定条件

ICP-MS主要工作参数:冷却气体积流量14 L/min,雾化气体积流量1.03 L/min,辅助气体积流量0.8 L/min,采样深度5.0 mm,蠕动泵速度40.0 r/min．每次开机根据Thermo专用调谐液调谐,自动配置仪器参数,调谐后完成性能报告．

2.2 溶液制备

2.2.1 稀释剂的制备 取20 mL硝酸、5 mL盐酸,置1 000 mL的量瓶中,缓慢加入去离子水中,用去离子水稀释至刻度,摇匀,即得．

2.2.2 对照品贮备液 分别精密量取铝(100 μg/mL)、镁标准溶液(100 μg/mL)各10 mL、置同一个100 mL容量瓶中,用稀释剂稀释至刻度,摇匀,即得．(相当于10 000 ng/mL的对照品贮备液)．

2.2.3 稀硝酸溶液(50 mg/mL) 取硝酸54 mL,置1 000 mL的量瓶中,加去离子水稀释至刻度,混匀,即得．

2.2.4 空白溶液 不加样品,供试品溶液同法制得．

2.2.5 供试品贮备液 精密称取本品0.2 g,置25 mL铂金坩埚中,加0.02 g偏硼酸锂,缓慢加热, 然后放入1 000～1 200 ℃马弗炉中,灼烧15 min,冷却至室温,把坩埚放入100 mL烧杯中,加75 mL的稀硝酸,放入聚四氟乙烯的磁力转子,在磁力搅拌器上搅拌并加热,使残渣完全溶解．溶液趁热过滤至200 mL量瓶中,热水冲洗3遍烧杯与坩埚,冲洗液也过滤至200 mL量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,即得．

2.2.6 供溶液 精密量取供试品贮备液5 mL,置50 mL的量瓶,用水稀释至刻度,精密量取其0.8 mL溶液置50 mL量瓶,用稀释剂稀释至刻度,摇匀,即得．

2.3 线性试验

精密量取对照品贮备液(10 000 ng/mL)各0、0.25、0.5、0.75、1.0 mL,分别置50 mL量瓶中,用稀释剂稀释至刻度,混匀,成为0、50、100、150、200 ng/mL系列标准溶液,以各溶液中元素的质量浓度(ng/mL)作横坐标及其响应值(cps)为纵坐标进行线性回归,由仪器自动绘制标准曲线[16],结果见表1所示,铝、镁在0 ～ 200 ng/mL范围内,r均大于0.99,呈现良好的线性关系．

表1 铝、镁标准曲线结果

2.4 检测限和定量限

依据“2.3”的标准曲线,连续测定空白溶液11次, 分别以3倍标准偏差除以铝或镁标准曲线的斜率,计算出铝、镁的检测限分别为1.502 2 ng/mL和0.670 4 ng/mL,分别以10倍标准偏差除以铝或镁标准曲线的斜率,计算得铝、镁的定量限分别为4.552 1 ng/mL和2.031 5 ng/mL．

2.5 重复性试验

按照“2.2.5”和“2.2.6”制备供试品溶液6份(编号1、2、3、4、5、6),依据上述测试条件,测定空白溶液和6份供试品溶液,计算出三氧化二铝和氧化镁的含量及其RSD,如表2所示,空白溶液中铝、镁浓度分别6.117 3 ng/mL 、0.710 3 ng/mL,三氧化二铝和氧化镁含量的RSD分别为3.40%、3.96%,均小于10%,表明该方法重复性很好．

表2 重复性试验结果

2.6 回收率试验

取6个铂金坩埚(编号1、2、3、4、5、6),分别精密加入铝标准溶液2.5 mL、镁标准溶液1.2 mL,加热并蒸干,分别加入空白辅料(无水葡萄糖7.5 g,香草醛0.4 g,糖精钠0.7 g,混匀)50 mg,按照“2.2.5”项制备供试品贮备液,分别量取供试品贮备液1 mL,置10 mL量瓶中,用稀释剂稀释至刻度,摇匀,即得供试品溶液．按上述仪器测定参数测定供试品溶液中铝、镁的浓度并计算回收率,如表3所示,铝、镁平均回收率均在70%～150%范围内,表明方法回收率良好,符合分析要求．

表3 回收率结果

2.7 样品测定

取6批自制蒙脱石散,分别按“2.2.5”项处理样品,按上述仪器测定参数测定其三氧化二铝、氧化镁含量,结果见表4所示,同时采用中国药典中的EDTA容量法测定这6批自制蒙脱石散的三氧化二铝含量．

3 讨 论

在考察回收率时,由于此蒙脱石散的原料药蒙脱石具有吸附性,在试验的过程中会吸附加入的铝、镁标准元素,不好回收,容易导致结果误判,因此实验中选择在辅料中加铝、镁标准物质检测．

在样品前处理时,采用中国药典测定蒙脱石散中三氧化二铝的前处理方法处理样品,ICP-MS测定,结果发现样品中含三氧化二铝为8%左右,远低于中国药典标准三氧化铝标准含量12.0%～25.0%,而偏硼酸锂熔融法处理样品测定的结果比较接近中国药典标准,因此确定采用偏硼酸锂熔融法的前处理方法,同时消除了中国药典中蒙脱石散前处理方法由于操作过程繁琐造成的损失[17]．

表4结果显示2种方法测定不同批次蒙脱石散中三氧化二铝的RSD均小于5%,表明不同批次之间质量差异较小[15],总体质量较为稳定．另外中国药典EDTA容量法测出的三氧化二铝含量明显高于本研究建立的方法,推测中国药典EDTA容量法中参与反应的不只是铝离子,还包括镁离子和其他离子,因此中国药典EDTA容量法测定三氧化二铝不够专属．本研究用偏硼酸锂熔融样品,结合ICP-MS测定三氧化二铝更加准确可靠,更有说服力,专属性高,线性范围良好,检出限低,精密度好,准确度高,科学可行,为进一步提高制剂质量提供新思路[16],对更加合理的评控蒙脱石散的质量具有参考价值．

表4 分别采用ICP-MS法和EDTA容量法测定蒙脱石散中的三氧化二铝