ICP-MS法测定胶体果胶铋胶囊中金属铋质量分数

肖 驰

(哈尔滨市食品药品检验检测中心，哈尔滨 150025)

胶体果胶铋胶囊作用是胃黏膜保护剂，成分是果胶与铋组成不稳定的复合物，经过口服后可以在胃黏膜上形成保护膜，而且能够刺激胃黏膜上皮细胞分泌黏液，从而增加对黏膜的保护作用，用于治疗胃及十二指肠溃疡，幽门螺旋杆菌相关性胃炎.

目前胶体果胶铋胶囊中金属铋质量分数检测方法[1]，是用滴定的方法用乙二酸二钠滴定液测定铋(Bi)的质量分数，取本品缓缓加入硝酸溶液，微热使溶解，用显色剂滴定至溶液显黄色，用最终消耗的滴定液的体积计算出金属(Bi)的质量分数，而药粉本身就是黄色，与最终的颜色相近，并且含有胶体辅料，极为难容，此方法人为干扰因素多，对结果有很大的影响，为了准确测定，尝试研究用ICP-MS来检测胶体果胶铋胶囊中铋(Bi)的质量分数.

近几十年成长最快的无机微量及痕量元素分析技术之一是ICP-MS[2]，对多种元素可以同时进行分析，尤其在医药、地质样品、生物样品等的微量元素的分析中频繁使用[3].ICP配用的电离源是耦合等离子ICP，三层石英套管配成的炬管是它最主要的组成部分，炬管最顶端缠绕的有负载线圈，装载的气体分布在三层管里，高频电感耦合主要用来给负载线圈来传导电流，可以让其生成垂直在线圈的平行面的磁场[4].把待检液体，利用器雾化器生成溶胶，在利用载气带带入焰炬.事实上大多数金属元素电离能都普遍低于10.5 eV，所以ICP-MS都能对大多数金属进行快速检测，但是有一些金属元素，比如C,O,Br,Cu,Co,电离能比较低，精准检测的方法比较难这使ICP工作需要一些必须的条件，主要包括的是功率，辅助气，载气和冷却气流量等[5].一般情况下，常用功率为1 kW，冷却气为15 L/min，辅助气流量和载气流量都约为1 L/min，值得注意的是调节载气流量会影响测量灵敏度，所以目前在进行分析时要注意减少不同元素之间的干扰，以及各种参数的调节.

ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪的基本工作条件和主要组成部分[6]：1)ICP-MS分三部分组成：包括ICP焰炬，接口装置和质谱仪；2)电感耦合等离子体质谱仪的运行条件：主要功率的大小，载气的流量、辅助气流量与冷却气流量.样品提升量等；3)装置的接口运行的参数条件[7]：接口的装置是传送ICP产生的离子进入质谱仪，最主要的因素是采样的深度，简单的说采样锥孔和焰炬之间大概的距离，还有锥孔的距离，透镜的电压大小，确保离子的聚焦更为精准；4)电感耦合等离子体质谱仪需要具备的运行条件[8]：一般实验室环境中的空气会有一部分影响，为了减弱其对结果的干扰，通常会避免采用空气中会含有的金属离子比如N2等来设置扫描的范围，在测定的时候，更需要挑选没有其他元素干扰的质量进行质谱扫描，倍增器的电压选择也是极为重要的因素.

1 实验方法和仪器

1.1 实验方法及原理

此方法的基本原理是试样经过消解后,采取元素特定质量数(质荷比,m/z)定性，由电感耦合等离子体质谱仪测定，采用标准曲线法，用待测元素质谱信号与内标元素质谱信号的强度比与待测元素的质量分数成正比进行定量分析来确定，从而建立了金属元素铋(Bi)的方法检测。并且通过方法验证学的实验，证明了此方法有效可行.

1.2 仪器

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)，微波消解仪，带有装置聚四氟乙烯消解内罐，恒温干燥箱.

1.2.1 试剂

样品：胶体果胶铋胶囊 对照品：铋(Bi)单元素标准溶液(1 000 mg/L)、铑(Rh)单元素标准溶液(1 000 mg/L)

硝酸(HNO3):优级纯或更高纯度

1.2.2 仪器参数

高频发射率：1 500 W；采样深度；12 mm；等离子气体流量：15.0 L/min；辅助气流速：1.1 L/min，重复3次.

2 仪器条件与样品处理

2.1 电感耦合等离子体质谱仪操作条件

见表1.

表1 操作参考条件

2.2 标准品的处理

铋(Bi)标准使用液：精密量取铋(Bi)金属元素标准溶液(1 000 μg/mL)1.0 mL，于100 mL的容量瓶中，缓缓加入硝酸溶液稀释至刻度，从精密中量取1 mL于100 mL量瓶中，加硝酸溶液至刻度.这时溶液的铋(Bi)质量浓度为100 ng/mL.

标准曲线的制备：精密量取铋标准使用液0、1、5、10、30、50 mL置于100 mL量瓶中(相应质量浓度为0、1、5、10、30、50 ng/mL)，用硝酸溶液(5+95)稀释至刻度，摇匀.

内标溶液液的制备：精密量取铑(Rh)金属元素标准溶液(1 000 μg/mL)1.0 mL置于100 mL量瓶中，加硝酸溶液至刻度，混匀，从中精密量取1.0 mL于200 mL量瓶中，加硝酸溶液至刻度，混匀，此时溶液铑(Rh)金属的质量浓度为50 ng/mL.

2.3 样品的处理

ICP-MS法试样处理：精密称取0.5 g试样于聚四氟乙烯消解罐的罐底，精密加入10 mL硝酸放置12 h，盖内盖，外盖拧紧，放入微波消解炉里，按照升温程序设定，进行完全消解.消解结束，冷却至室温，将聚四氟乙烯消解罐防在赶酸器中100 ℃加热1 h，结束后分次转移于50 mL的量瓶中，用水溶解并稀释至刻度.从中精密量取1.5 mL，于100 mL的量瓶中用水稀释至刻度.

空白试验：除不加试样外，按样品制备得到试剂空白溶液.

消解的程序：仪器在10 min由室温升至120 ℃，维持5 min；5 min由120 ℃升至150 ℃，维持5 min；5 min由150 ℃升至180 ℃，维持20 min.

2.4 标准曲线的测定

依次吸入标准曲线各个系列的溶液和内标溶液铑来测定信号的响应值，用信号响应值当纵坐标，横坐标是测定溶液的质量浓度，来进行标准曲线的绘制.

2.5 试样溶液的测定

依次把空白溶液与待测样品溶液注入电感耦合等离子体质谱仪,精密测出待测样品的金属元素和内标金属元素铑(Rh)的信号响应值,由标准曲线中计算从而得到待测样品金属元素铋(Bi)的质量分数，最后算出铋为本品标示量得百分数.

3 结果与分析

3.1 用改进之后的方法测定铋(Bi)质量分数

采用ICP-MS法测定胶体果胶铋胶囊铋(Bi)，同一样品进行10次，98.2%；98.4%；100.2%；99.0%；99.5%；99.2%；99.1%；99.8%；99.3%；101.1%，RSD值为0.9%.可以从中得出改进后的方法比以前稳定性和精密度高.

3.2 用改进之后的方法测定(Bi)的回收率

回收率是验证方法的成功与否，(Bi)的回收率计算和相对偏差，分别精密加入铋(Bi)10 ng/mL标准溶液1、5、10 mL，各三份，按2.3方法进行处理，按样品测定方法进行计算测定结果(见表1).回收率：95.2%；96.4%；100.2%；98.0%；96.5%；97.2%；99.1%；99.8%；97.3%，RSD值为0.72%.

样品中回收率和相对偏差，测定结果为回收率：95.2%；96.4%；100.2%；98.0%；96.5%;97.2%；99.1%；99.8%；97.3%,RSD值为0.72%.可以看出改进后的方法稳定和精密度都很高.

表2 对照品(Bi)的回收率

4 讨 论

实验中遇到问题很多，第一个问题是关于内标物质的选择，根据2015年版药典中胶体果胶铋的原料药中要求检查铅和砷[10]，所以内标物质应避免这两种金属，而且又要求内标元素应和待测元素质量数接近，而且电离能和待测元素电离能相近[11]，所以基于以上三点总结，最后确定了用金属铑(Rh)为内标元素.第二个问题是关于内标元素的质量浓度确定，样品这次要求定量的分析，[12]首先做全扫描的定量分析，发现样品中要求分析的铋金属元素质量分数很高，所以定量分析时内标质量浓度需要准确确定[13]，假如太低的质量浓度，仪器本身的本底和其他的金属元素的干扰影响明显[14].结果数据的准确度十分不够.经过反复实验可先将待测样品稀释到适当质量浓度再添加内标进行分析.

5 结 语

本文确定了用ICP-MS法测定胶体果胶铋胶囊的质量分数.结果为铋(Bi)金属元素质量分数为99.8%，回收率为95.4%～108.1%，铋(Bi)金属元素的线性相关系数(R2)在0.999 1～0.999 5之间，RSD值在0.5～0.9之间.在用改进后的方法测定胶体果胶铋胶囊中铋的质量分数，根据标准曲线，可以准确测定样品中铋的质量分数，线性关系良好，无辅料及其他杂质干扰.有较高的灵敏度，可作为胶体果胶铋胶囊检测的方法改进.