原子吸收分光光度法测定蒙脱石散阳离子交换容量*
2020-06-19陈珉珉朱跃芳
陈珉珉,林 芳,陈 莉,朱跃芳
(株洲市食品药品检验所,湖南 株洲 412000)
蒙脱石散为止泻类非处方药品,收载于中国药典二部[1]。其对各种原因造成的急性、慢性腹泻,总有效率高,止泻迅速,可以最大限度减少急性和慢性腹泻患者的胃肠道损害,也可以用于消化道的某些炎症及溃疡的治疗,毒副作用小,适用于所有人群,尤其是儿童[2-5]。蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物,结构通式为:(K, Na, Ca, Mg)Y(Al, Mg)2(Si, Al)4O10(OH)2.xH2O,中间为铝氧八面体,上下为硅氧四面体所组成的层片状结构[6]。双面体结构和层纹状组合,使其具有较大的表面积,带电性和离子交换的特征。这些特征使其对消化道内的病毒、病菌及其产生的毒素等有强大的固定及吸附作用,使危害物失去致病作用,同时对消化道黏膜起到覆盖保护作用,并通过与粘液蛋白相互结合,从而修复、提高黏膜屏障对攻击因子的防御功能,具有平衡正常菌群和局部止痛作用[7]。因此,蒙脱石散的药理作用与其离子交换容量的大小密切相关。
本文参考GB/T20973-2007《膨润土》[8],首次建立了氯化钡-硫酸镁法进行供试品溶液制备,原子吸收分光光度法测定蒙脱石散阳离子交换容量的方法。该方法是采用向蒙脱石散中加入氯化钡溶液,钡离子与蒙脱石散中的阳离子发生等量交换,交换后的钡离子与硫酸镁反应,生成硫酸钡沉淀,再采用原子吸收分光光度法对溶液中剩下的游离镁离子进行测定,得出消耗的标准镁离子溶液,以消耗加入的标准硫酸镁溶液计算出蒙脱石散的离子交换容量。同时采用该方法对不同厂家的蒙脱石散进行了测定,为其更好地进行质量控制提供科学依据。
1 试药与仪器
1.1 仪 器
ZEEnit 700P原子吸收分光光度计,德国耶拿;PinAAcle 900T原子吸收分光光度计,珀金埃尔默仪器(上海)有限公司;TDZ5-WS台式低速离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;EYEL4 CM-1000高速振荡机,上海爱博仪器有限公司;AG-135电子分析天平,梅特勒公司。
1.2 试剂与试药
七水硫酸镁(分析纯),湖南长沙坪圹化学试剂厂;二水氯化钡(分析纯),台山市化工厂有限公司;氯化镧(分析纯),上海阿拉丁生化科技股份有限公司;盐酸(优级纯),国药集团化学试剂有限公司;水为自制二次重蒸水。16批市售蒙脱石散产自7个生产厂家,编号为S1-S16。
2 方法与结果
2.1 仪器工作条件
火焰原子吸收法下的仪器工作参数,见表1。
表1 火焰原子吸收法测定条件Table 1 Determination conditions of flame atomic absorption spectrometry
2.2 标准曲线溶液的制备
称取硫酸镁9.86 g,加水溶解并稀释成2000 mL,摇匀,作为硫酸镁溶液,经标定浓度为:0.02008 mol/L。精密量取硫酸镁溶液2 mL至 200 mL的量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,作为镁标准溶液;再分别精密量取镁标准溶液0 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL至50 mL容量瓶中,分别加入5 mL氯化镧溶液,用水稀释至刻度,摇匀,作为标准溶液。
2.3 标准曲线的绘制
取配制的系列标准曲线溶液进样分析。以镁质量浓度为横坐标(X)、吸光度为纵坐标(Y) 进行线性回归,结果见表2。
表2 镁的标准曲线Table 2 Standard curves of magnesium
2.4 供试品溶液的制备
取本品约1 g,精密称定,放入50 mL离心管中,加盖称重为mL。加入30 mL 0.1 mol/L氯化钡溶液,置高速震荡机上震荡5 min,离心(4000 r/min,10 min),倒出悬浮液,再重复以上操作两次。加入30 mL 0.0025 mol/L氯化钡溶液分散蒙脱石散,置高速震荡机上震荡5 min,静置5 min,离心(4000 r/min,10 min),倒出悬浮液。加盖称重为m2,精密加入30 mL硫酸镁溶液(0.02 mol/L)分散蒙脱石散,置高速震荡机上震荡5 min,静置5 h,离心(4000 r/min,10 min),取上清液过滤,收集续滤液。精密移取0.1 mL续滤液置50 mL量瓶中,加入0.15 mL 0.1 mol/L氯化钡溶液和5 mL 10 mg/mL氯化镧,用水稀释至刻度,摇匀,即得。
2.5 空白溶液的制备
精密移取0.1 mL硫酸镁溶液(0.02 mol/L)置50 mL量瓶中,加入0.15 mL 0.1 mol/L氯化钡溶液和5 mL 10 mg/L氯化镧,用水稀释至刻度,摇匀,再精密量取25 mL到50 mL的量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,即得。
2.6 测定与计算
分别取标准曲线溶液、空白溶液、供试品溶液,依法在285.2 nm的波长处,采用空气乙炔火焰在原子吸收分光光度计上测定吸光度,并从标准曲线得到空白溶液中镁的浓度(Cb1)和样品中镁的浓度(C1),计算,即得:
式中:CEC——供试品的阳离子交换容量,mmol/100 g
m——样品的质量,g
m1——离心管与干样品质量,g
m2——离心管与湿样品质量,g
2Cb1——对照空白溶液的镁浓度,mmol/L
C1——样品中的镁浓度,mmol/L
2.7 检出限和定量限的确定
精密移取0.1 mL水置50 mL量瓶中,加入0.15 mL 0.1 mol/L氯化钡溶液和5 mL氯化镧溶液,用水稀释至刻度,作为试剂空白溶液,依法连续进样11次,测得试剂空白溶液的标准偏差,按照公式LOD=3.3δ/S,LOQ=10δ/S进行计算。结果为镁最低检测限为0.0001 mmol/L,最低定量限为0.0003 mmol/L。
2.8 稳定性试验
精密称取供试品(批号为:170437,生产厂家1)1.0688 g至50 mL离心管中,加盖称重为14.6054 g,加30 mL 0.1 mol/L氯化钡溶液,按照2.4项下的方法制备供试品溶液,分别在放置0、2、4、8、16、24 h测定,结果分别为88.56、88.51、89.12、88.50、86.78、89.10 mmol/100 g,RSD%为0.97%。
2.9 重复性试验
取样品(批号:170437)6份,按照2.4项下的方法制备供试品溶液,进行测定,6次离子交换容量分别为88.56、87.80、88.96、89.42、87.65、88.70 mmol/100 g,RSD为0.77%,表明方法重复性良好。
2.10 中间精密度试验
考察随机变动因素对蒙脱石散离子交换容量的影响,另一名分析员不同日期取同一批样品(批号:170437)独立进行操作,不同仪器进行测定。测定结果RSD为1.36%,说明方法中间精密度良好。
2.11 准确度试验
精密称取同一供试品(批号:170437)1 g的80%、100%、120%量,高、中、低各三份放入50 mL离心管中,按照2.4项下的方法制备供试品溶液,进行测定,计算回收率。在三个浓度下,离子交换容量的回收率在99.2%~100.6%之间,RSD为0.57%,该方法测定离子交换容量准确度良好。
2.12 不同厂家蒙脱石散阳离子交换容量的测定
取不同厂家样品,按照2.4项下的方法制备供试品溶液,依法进行测定。结果如表3所示。
表3 蒙脱石散中阳离子交换容量的测定结果Table 3 Results of cation exchange capacity in montmorillonite powder
3 结 论
(1)本文首次建立的利用氯化钡-硫酸镁交换,原子吸收分光光度法测定蒙脱石散阳离子交换容量的方法简便,结果准确,能很好地对蒙脱石散的阳离子交换容量进行测定,特别是对大批量样品测定时,快速准确。
(2)本文对GB/T20973-2007进行了改进,考察了台式振荡器震荡1 h和高速振荡机振荡5 min处理效果,基本一致,故将样品处理方法中,改进后的方法用时更少,效率更高。GB/T20973-2007方法中的空白溶液的浓度过高,不在标准溶液的线性范围内,故进行稀释处理。
(3)本文对原研厂家和国内市场上6个厂家的蒙脱石散进行了阳离子交换容量的测定,结果为81.35~91.22 mmol/100 g,其差异不大。