牛延菲 曹紅云 游 燕 張曉南 劉開慶
云南白藥集團創新研發中心、云南省藥物研究所、云南省中藥和民族藥新藥創制企業重點實驗室,云南 昆明 650111
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七葉蓮藥材中磷化物殘留測定
牛延菲曹紅云游燕*張曉南劉開慶
云南白藥集團創新研發中心、云南省藥物研究所、云南省中藥和民族藥新藥創制企業重點實驗室,云南昆明650111
【摘要】目的:建立測定七葉蓮藥材中磷化物殘留量的方法。方法:采用磷鉬酸銨比色法測定磷化物含量,同時采用電感耦合等離子體質譜法進行檢測方法比較。結果:10個樣品的磷鉬酸銨比色法分析結果和電感耦合等離子體質譜法無顯著差別。結論:磷鉬酸銨比色法測定七葉蓮藥材中磷化物殘留,簡單、快速和準確,適用于實驗室日常分析,為七葉蓮質量控制提供可靠依據。
【關鍵詞】七葉蓮;磷化物;磷鉬酸銨比色法;電感耦合等離子體質譜法
七葉蓮為五加科植物密脈鵝掌柴Scheffleraelliptica(Blume)Harms的干燥莖、葉。作為民間常用中藥材,其性苦味甘,具有祛風止痛,舒筋活絡的功效,對三叉神經痛、坐骨神經痛、各種癌癥及手術后的疼痛等均有良好的療效。
磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣等磷化物是國內外廣泛使用的高效、低成本倉貯害蟲熏蒸殺蟲劑。中藥材七葉蓮在保存過程中,最常用的即為磷化物熏蒸法以預防和消滅蟲害。磷化物熏蒸原理為利用磷化鋁吸潮變為磷化氫氣體,該氣體通過害蟲的呼吸系統進入害蟲體內引起組織三磷酸腺苷衰竭,從而達到殺蟲目的[1]。含有磷化氫的空氣經呼吸道及皮膚吸收后,隨血液循環至各組織、器官,主要損害神經系統、心臟、肝臟和腎臟等,影響機體的正常代謝,并可導致神經衰弱綜合征及呼吸道和消化道刺激癥的發病率升高,有報道磷化鋁中毒的死亡率在37.5%~100%[2-4]。藥材保存過程中產生的磷化物殘留存在很大的安全隱患,因此對藥材中磷化物殘留測定具有很重要的意義。
目前,國內有關磷化物熏蒸保存的中藥材及其飲片的報道鮮見,也尚未制定中藥材及其飲片中磷化物殘留量測定的標準。本文參考糧食中磷化物殘留測定方法[5],采用磷鉬酸銨比色法測定七葉蓮中磷化物殘留量。同時采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)檢測不同產地的七葉蓮藥材磷化物殘留量,并將兩種方法所得的檢測結果進行比較。結果表明磷鉬酸銨比色法可滿足七葉蓮藥材中磷化物殘留量分析要求,且兩種方法檢測結果無顯著差異。
1儀器與材料
1.1儀器UV-2501PC型紫外分光光度計(日本Shimadzu 公司);DHG-9037A電熱恒溫干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司);Agilent 7700電感耦合等離子體質譜儀(美國Agilent科技有限公司);Milli-Q 純水處理系統(美國 Millipore 公司);AG285型電子天平(梅特勒公司);TDL-40B離心機(上海安亭);磷化氫發生裝置。
1.2材料1000μg/ml磷單元素標準溶液(批號14031112,國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院);內標溶液為包含Li、Sc、Ge、Rh、In、Tb、Lu、Bi 8 種元素的多元素混合內標溶液(質量濃度均為100μg/mL,美國Agilent科技有限公司);調諧液為包含Li、Y、Ce、TL、Co多元素混合標準溶液(質量濃度均為10μg/L,美國Agilent科技有限公司);硫酸(GR,重慶市川東化工有限公司化學試劑廠);高錳酸鉀(AR,廣州化學試劑一廠);磷酸二氫鉀(GR,天津市光復精細化工研究所);亞硫酸鈉、氯化亞錫;焦性沒食子酸、氫氧化鉀均為AR,天津市風船化學試劑有限公司生產;磷化鋁標準品(純度:85%,比利時Acros公司)。
10批七葉蓮樣品均經過云南省藥物所究所天然藥物資源研究中心正高級工程師高麗鑒定,為五加科植物密脈鵝掌柴Scheffleraelliptica(Blume) Harms的干燥莖、葉。其產地、批號見下表1。陰性供試品為新鮮采摘未用磷化物保存的七葉蓮(云南省藥物研究所提)。
表1 10批七葉蓮藥材產地、批號
2方法
2.1磷鉬酸銨比色法
2.1.1標準溶液制備
2.1.1.1磷化物標準儲備液配制精密稱取經105℃干燥的無水磷酸二氫鉀0.0400g,置于100ml容量瓶中,加適量水溶解并稀釋至刻度,制成每ml相當于0.10mg磷化氫的磷化物標準儲備液。
2.1.1.2磷化物標準使用液配制吸取磷化物標準儲備溶液1.0ml置于100ml容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,制成每毫升相當于1.0μg磷化氫的磷化氫標準使用液。
2.1.1.3標準曲線的制備精密吸取磷化物標準使用液0、2.00、4.00、6.00、8.00、10ml(相當于0、2、4、6、8、10μg磷化氫),分別于50ml比色管中,加水至30ml。各加入5.5ml硫酸搖勻,加入2.5ml鉬酸銨溶液(50g/l),搖勻,加水至50ml,搖勻,再各加入0.1ml新配制的氯化亞錫溶液,迅速搖勻。放置15min,用1cm比色皿,以零管調零,于710nm處測定吸光度。回歸方程為y=0.0130x-0.0002,r=0.9998。
2.1.2磷化氫蒸餾吸收裝置的準備連接好磷化氫發生裝置,在3個串聯的氣體吸收管中各加5ml高錳酸鉀溶液(3.3g/l)和1ml硫酸。洗氣瓶1中加入100ml酸性高錳酸鉀溶液,洗氣瓶2中加入新配制的堿性焦性沒食子酸溶液,分液漏斗中加入5ml硫酸和80ml水。水浴鍋中加入適量水,并加熱至沸騰。打開抽氣泵,檢查裝置的氣密性。
圖1 標準曲線
2.1.3供試品溶液制備及測定樣品粉碎,過5號篩,取約50g,迅速投入預先通氣5min的反應瓶中,加大抽氣速度使分液漏斗中的5ml硫酸和80ml水加至反應瓶中,然后減慢抽氣速度,將放置反應瓶的水浴加熱至沸并保持30min。反應完畢后,取下三個氣體吸收管,分別滴加飽和亞硫酸鈉溶液使高錳酸鉀溶液褪色,合并吸收管中的溶液至50ml比色管中,用少量水洗滌,洗液并入比色管中。加入4.5ml硫酸搖勻,再加入2.5ml鉬酸銨溶液(50g/l),搖勻,再加水至50ml,搖勻,再加入0.1ml新配制的氯化亞錫溶液,迅速搖勻。放置15min后,用1cm比色皿,以零管調節零點,于710nm處測定吸光度,利用標準曲線求出磷化氫含量。空白試驗除不加樣品外,其余均按照以上步驟操作。
2.1.4陰性供試品溶液制備及測定按照“2.1.3”進行陰性供試品溶液的制備及測定。
2.2方法學考察
2.2.1專屬性試驗按照“2.1”項下測定方法,同時對照品溶液、供試品溶液、陰性供試品溶液進行考察,處供試品、對照品溶液在710nm均有較大吸收,而陰性對照品于710nm處無吸收,該方法中陰性供試品對樣品測定無影響,專屬性較強。
2.2.2加樣回收率試驗取七葉蓮(批號:20110423,已知磷化物含量為0.042mg/kg)約25g,6份,精密稱定,分別加入含磷化氫為1μg的磷化鋁標準溶液適量。按“2.1.3”項進行測定,計算其回收率。結果見表2,回收率均在92.15%~99.90%之間,表明該方法的回收率較好。
表2 加樣回收率試驗
2.2.3精密度試驗精密量取磷化氫含量為2μg的磷化物標準使用液,按照“2.1.1.3”項進行制備,于710nm處連續6次測定吸光度。RSD為2.9%,表明該方法的儀器精密度較好。
2.2.4 重復性試驗稱取樣品6份,精密稱定,按“2.1.3”平行操作,計算含量,RSD為4.6%,表明該方法的重復性良好,可滿足分析要求。
2.3不同檢測方法的比較
2.3.1方法比較嘗試采用電感耦合等離子體質譜法與磷鉬酸銨比色法進行比較。采用PH3發生法將樣品中的磷化物轉化為H3PO4后用ICP-MS分析吸收液中的總磷,換算成磷化物的含量(以PH3計)[6]。
2.3.2ICP-MS工作條件及測定方法反射功率<15W;射頻功率1450W;等離子體氣流速:15.0 L/min;輔助氣流速:0.8 L/min;載氣流速:0.8 L/min;采樣深度:8mm,蠕動泵:0.30 r·s-1,定量環容積100μl;測量點數/峰:3;數據采樣模式:跳峰采集模式;重復次數:3。31P為同位素,45Sc作為內標。采用在線加入內標法進行定量分析,在優化的工作條件下,分別對標準溶液、試劑空白及供試品進行分析,利用標準曲線定量計算出磷化物濃度。
2.3.3樣品前處理樣品粉碎,過5號篩,取約50g,迅速投入預先通氣5min的反應瓶中,加大抽氣速度使分液漏斗中的5ml硫酸和80ml水加至反應瓶中,然后減慢抽氣速度,將放置反應瓶的水浴加熱至沸并保持30min。反應完畢后,取下三個氣體吸收管,合并吸收管中的溶液至50ml比色管中,用少量水洗滌,洗液并入比色管中,用純水定容至刻度。
2.3.4標準曲線的制備分別吸取濃度為1000μg/ml的磷標準溶液1ml于100ml容量瓶中得10μg/ml 的磷化物標準使用液,分別精密吸取該磷化物標準使用液0、0.025、0.125、0.25、0.625、1.25、2.5ml于50ml容量瓶中,加入15ml高錳酸鉀溶液(3.3g/l)和3ml硫酸,定容至刻度,制成標準曲線系列的濃度分別為0、5、25、50、125、250、500μg/l。另精密吸取多元素混合內標溶液1ml,加超純水稀釋成1μg/ml的混合溶液,作為內標溶液。測定時標準溶液和內標溶液分別從蠕動泵的樣品管和內標管進樣。標準曲線方程為:Y=0.0508X+0.0449,相關系數為0.9998。
2.3.5含量測定將10批采用磷鉬酸銨比色法測定了磷化物殘留量的七葉蓮藥材樣本,按進行處理“2.3.3”后,按照“2.3.2”條件進樣,采用標準曲線法定量,計算樣品中的磷化物含量(以磷化氫計),2種方法的檢測結果比較見下表3。
表3 10批七葉蓮藥材磷化物含量測定結果比較(mg/kg)
3討論
磷化物是國內外廣泛使用的高效、低成本倉貯害蟲熏蒸殺蟲劑,主要用于糧食及中藥材的保存。在糧食衛生標準中,磷化物為必測項目,但目前國內關磷化物熏蒸保存中藥材及其飲片的報道鮮有,國內也尚未制定對中藥材及其飲片中磷化物殘留量測定的檢驗標準。本實驗參考糧食中磷化物殘留測定方法,用氫化物發生法先將磷化物變為PH3,用硫酸吸收后轉化為磷酸,再用鉬酸銨顯色法進行測定。本文中對該法進行了方法學研究,并測定了10批不同產地的七葉蓮中的磷化物含量,同時與ICP-MS法的檢測結果進行比較,結果顯示,兩種方法測定結果無顯著差異。
檢測結果可知不同產地七葉蓮中藥材中磷化物的含量均沒有超過糧食標準中有關規定(磷化物最大殘留限量0.05mg/kg)[5]。磷化物可能對中藥材的質量和療效甚至人體健康造成影響,有必要對磷化物熏蒸劑在中藥材保存中的使用進行監管。研究證明,磷鉬酸銨比色法可應用于七葉蓮中磷化物殘留量的測定,該方法簡單、快速,具有較高的準確性和良好的重現性,適用于實驗室日常分析,可以作為監察七葉蓮中藥材中磷化物殘留量的標準測定方法,為七葉蓮質量控制提供可靠依據。
參考文獻
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Determination of phosphide inScheffleraelliptica(Blume)Harms
NIU YanfeiCAO HongyunYOU Yan*ZHANG XiaonanLIU Kaiqing
Yunnan Bai Yao Group Innovation and R&D Center;Yunnan Institute of Materia Medica,;Yunnan Province Company Key Laboratory for TCM and Ethnic Drug of New Drug Creation,kunming 650111,China
Abstract:Objective: To develop a method to determinphosphide residue in Schefflera elliptica(Blume)Harms. Methods: Use ammonium phosphomolybdate colorimetric method to determine phosphorous amount in absorbing liquid while also using inductively coupled plasma mass spectrometry to compare test methods.Results: Two results from 10 samples showed no significant differences. Conclusion: The method was simple, quick and precise, enabling its use in daily lab analysis and providing strong support for the quality control of Schefflera elliptica(Blume) Harms.
Key words:Schefflera elliptica (Blume) Harms; phosphide; ammonium phosphomolybdate colorimetric; inductively coupled plasma mass spectrometry
(收稿日期:2015.12.13)
【中圖分類號】R282.5
【文獻標志碼】A
【文章編號】1007-8517(2016)05-0003-03
作者簡介:牛延菲(1984-),女,山東德州人,工程師,碩士,主要從事藥物分析和質量研究。E-mail:yfniu@126.com通信作者:游燕(1975-),女,云南昭通人,高級工程師,主要從事藥物分析和質量研究。E-mail:youwanyan@sohu.com
基金項目:中藥現代化科技產業基地建(2013CG001)。