明膠空心膠囊中7種元素含量測定方法的建立與應用Δ

王發英，吳查青（麗水市食品藥品與質量技術檢驗檢測院，浙江麗水 323000）

·藥品監督·

明膠空心膠囊中7種元素含量測定方法的建立與應用Δ

王發英＊，吳查青（麗水市食品藥品與質量技術檢驗檢測院，浙江麗水 323000）

目的：為明膠空心膠囊質量的提高提供參考。方法：采用原子熒光光度法測定明膠空心膠囊中汞、砷的含量，石墨爐原子吸收法測定鉻、鉛和鎘的含量，火焰原子吸收法測定銅和鋅的含量，并對48批市售明膠空心膠囊的7種元素含量進行測定。結果：各元素在各自的檢測質量濃度范圍內（鉻、鉛、鎘、砷、汞分別為0～10、0～20、0～1.5、0～10、0～1.0 μg/L，銅、鋅均為0～1.8 mg/L）線性關系良好（r≥0.996 9）；鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷檢測限分別為0.065、0.007、0.011、0.004、0.010、0.108、0.004 μg/L；精密度試驗的RSD均不大于2.5%（n＝6）；重復性試驗的RSD均不大于7.5%（n＝6）；平均加樣回收率在88.6%～109.5%之間，RSD均不大于6.7%（n＝6）。48批市售樣品中7種元素含量均符合2015年版《中國藥典》（四部）及其他國家或組織藥典或標準中的相關規定。結論：本方法靈敏度與精密度高、結果準確可靠，可用于明膠空心膠囊中鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷7種元素的含量測定；不同廠家生產的48批明膠空心膠囊質量情況較好。

明膠空心膠囊；元素；原子熒光光度法；石墨爐原子吸收法；火焰原子吸收法；市售樣品

明膠空心膠囊是由明膠加輔料精制而成的帽、體兩節膠囊殼組成，可容納各種藥粉、液體、半固體和藥片。膠囊能夠有效地掩蓋內容物的味道和氣味，使患者依從性良好。此外，膠囊劑能迅速、可靠和安全地溶解，使藥物發揮良好的療效。2012年4月發生的膠囊殼鉻超標事件使中國食品藥品檢定研究院將明膠中的鉻含量測定列入2014年藥品檢驗能力驗證計劃，足見國家對明膠中鉻的重視[1]。鉻可對人體呼吸道、胃腸道、皮膚等產生損傷，直接影響和危及消費者的健康[2]；砷也是一種嚴重危害人類健康的環境毒物和致癌物，砷中毒還可導致肝損傷[3]；汞主要危及人體中樞神經系統、消化系統及腎，可導致神經系統不可逆損傷[4]；鉛對人體毒性主要表現為神經毒性，被吸收后可影響腦、腎、神經系統和紅細胞功能[5]；鎘中毒的典型癥狀是腎功能受損，腎小管對低分子蛋白再吸收功能發生障礙[6]；鋅和銅蓄積到一定量或價態改變后具有很強的毒性，如較高濃度的銅具有溶血作用，常累及肝、腎[7]。2015年版《中國藥典》（四部）已對明膠空心膠囊中的鉻和重金屬進行了限量，且對膠囊用明膠中的鉻、重金屬以及砷鹽進行了限量[8]。為了更全面地提高明膠空心膠囊的安全質量控制水平，筆者在本研究中對明膠空心膠囊中所含鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷元素進行測定，并對市售的48批明膠空心膠囊質量情況進行分析，為明膠空心膠囊質量的提高提供參考。

1 材料

1.1 儀器

3500AA原子吸收分光光度計（美國Themofisher公司）；AFS-230E原子熒光光度計（北京科創海光公司）；XS104電子天平（瑞士梅特勒公司）；MARS微波消解儀（美國CEM公司）。

1.2 藥材與試劑

鉻（批號：GBW08614-11082）、鉛（批號：GBW08619-12075）、鎘（批號：GBW08612-13082）、銅（批號：GBW 08615-12105）、鋅（批號：GBW08618-13082）、砷（批號：GBW08618-13082）標準溶液均購于中國計量科學研究院，質量濃度均為1 000μg/mL；汞標準溶液（批號：GSB04-1729-2004）購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心，質量濃度為1 000μg/mL；硝酸、鹽酸、氫氟酸、氫氧化鈉、高錳酸鉀、硫脲、硫酸、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨均為優級純；鹽酸羥胺、維生素C、硼氫化鈉均為分析純；水為娃哈哈純凈水。12家企業生產的48批明膠空心膠囊購于麗水市藥品市場。

2 方法與結果

2.1 7種元素含量測定的儀器條件

各儀器條件參考文獻[8-12]設置。

2.1.1 鉻、鉛、鎘含量的測定 采用石墨爐原子吸收法測定鉻、鉛、鎘含量。檢測波長分別為357.9、283.3、228.8 nm，燈電流分別為7.5、9、5 mA，通帶寬度均為0.5 nm，載氣均為氬氣，干燥溫度分別為105、100、120℃，灰化溫度分別為1 200、800、800℃，原子化溫度分別為2 500、1 300、1 250 ℃，凈化溫度分別為2 700、2 500、2 500 ℃，鉛、鎘的基體改進劑均為2%磷酸二氫銨2μL（鉻不需要）。

2.1.2 銅、鋅含量的測定 采用火焰原子吸收法測定銅、鋅含量。檢測波長分別為324.8、213.9 nm，燈電流均為7.5 mA，通帶寬度均為0.5 nm，燃燒器高度均為7 nm，乙炔流量均為0.9 L/min，空氣壓力均為0.25 MPa。

2.1.3 砷、汞含量的測定 采用原子熒光光度法測定砷、汞含量。燈電流分別為55、25 mA，負高壓分別為290、280 V，讀數時間均為10 s，原子化器高度分別為8、10 mm，載氣流量均為400 mL/min，屏蔽氣流量均為900 mL/min。

2.2 標準溶液的制備

分別精密量取質量濃度為1 000μg/mL的鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞的單元素標準溶液，分別制備各元素系列標準溶液，具體制備的質量濃度見表1。

表1 7種元素系列標準溶液質量濃度Tab 1 Concentration of series of standard solutions of 7 elements

2.3 樣品溶液的制備

2.3.1 樣品的消解 精密稱取表3樣品（編號1）0.5 g，置于聚四氟乙烯消解罐內，加硝酸8 mL、氫氟酸4滴（測元素砷時不加），混勻，靜置過夜，置微波消解儀內消解：5 min升溫至120℃，保持3 min；5 min升溫至150℃，保持10 min；10 min升溫至180℃，保持25 min。消解完成后，放冷，備用。

2.3.2 砷樣品溶液的制備 取“2.3.1”項下消解溶液，用5%鹽酸溶液溶解并轉移至25 mL量瓶中，精密加入10%硫脲-維生素C溶液2.5 mL，5%鹽酸溶液定容，搖勻，即得。

2.3.3 汞樣品溶液的制備 取“2.3.1”項下消解溶液，用5%鹽酸溶液溶解并轉移至25 mL量瓶中，加20%硫酸溶液5 mL、5%高錳酸鉀0.5 mL，滴加5%鹽酸羥胺溶液至紫紅色消失，用5%鹽酸溶液定容，搖勻，即得。

2.3.4 鉻、鉛、鎘、鋅、銅樣品溶液的制備 取“2.3.1”項下消解溶液，置于電熱板上緩緩加熱趕酸至約1 mL，放冷，用2%硝酸溶液溶解并轉移至25 mL量瓶中，定容，即得。

2.3.5 空白溶液的制備 除不加樣品外，按“2.3.1”～

“2.3.4”項下方法制備各元素空白溶液。

2.4 檢測限和線性范圍考察

取“2.2”項下系列標準溶液適量，依法測定其響應值（吸光度值或熒光值），以各元素質量濃度為橫坐標（x）、響應值為縱坐標（y）進行線性回歸。取各元素空白溶液連續進樣11次，以3倍空白響應值標準偏差所對應的待測元素質量濃度計算各元素的儀器檢測限。結果，各元素的檢測限均能很好地滿足分析要求?；貧w方程、線性范圍和檢測限結果詳見表2。

2.5 精密度試驗

取表3樣品（編號1）3份，按“2.3.2”～“2.3.4”項下方法制備溶液，按相應方法連續測定6次。結果，鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞測定值的RSD分別為1.2%、1.8%、2.5%、1.2%、1.1%、0.6%、2.5%（n＝6），表明儀器精密度良好。

2.6 重復性試驗

表2 回歸方程、線性范圍和檢測限Tab 2 Regression equation，linear range and detection limit

取表3樣品（編號1）18份，按“2.3.2”～“2.3.4”項下方法各制備溶液6份，按相應方法測定，測得鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞的平均含量分別為 0.458、0.113、0.005、4.358、2.131、0.113、0.006 mg/kg，RSD 分別為 2.5%、3.0%、7.5%、2.8%、2.6%、1.4%、4.1%（n＝6），表明本方法重復性良好。

2.7 加樣回收率試驗

精密稱取表3樣品（編號1）0.5 g，分別加入相應元素標準溶液（鉻0.300 0 μg、鉛0.100 0 μg、鎘0.015 0 μg、銅 6.000 0 μg、鋅 5.000 0 μg、砷 0.080 0 μg、汞 0.005 0 μg），按“2.3.2”～“2.3.4”項下方法制備溶液，重復6次，按相應方法測定。結果鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞的平均加樣回收率分別為109.5%、104.6%、88.9%、95.1%、88.6%、96.5%、92.3%，RSD分別為4.1%、6.7%、5.2%、4.3%、3.9%、0.4%、5.2%（n＝6）。

2.8 樣品測定

取48批樣品，按“2.3.1”～“2.3.4”項下方法制備供試品溶液，各2份，按“2.1”項下條件測定，計算7種元素的含量。結果48批明膠空心膠囊中鉻均有檢出，含量為0.118～1.245 mg/kg；鉛有2批未檢出，其余批次含量為0.021～0.421 mg/kg；鎘有30批檢出，其余批次含量為0.001～0.020 mg/kg；銅有4批未檢出，其余批次含量為0.080～4.761 mg/kg；鋅均有檢出，含量為0.050～6.096 mg/kg；砷均有檢出，含量為0.017～0.142 mg/kg；汞有1批未檢出，其余批次含量為0.001～0.032 mg/kg，詳見表3。

3 討論

本試驗采用微波消解技術[13]，在減少樣品的污染和易揮發元素損失的同時，所需樣品量少、消解時間短、樣品分解徹底、操作過程簡便易行，使樣品前處理效率大大提高，是理想的樣品處理方法。由于某些明膠空心膠囊配方中加入了二氧化鈦遮光劑，僅加硝酸無法消解二氧化鈦，會產生消解液渾濁現象，故加入氫氟酸消解，使供試品溶液澄清透明；但是氫氟酸在測重金屬砷時干擾大，使測定值升高，故不能使用。消解后如果在電熱板上高溫趕酸會造成砷、汞的測試結果偏低，故本試驗中微波消解后不趕酸，冷卻后直接制備供試品溶液。

表3 48批明膠空心膠囊中7種元素含量測定結果（mg/kg，n＝2）Tab 3 Contents results of 7 elements in 48 batches of Gelatin hollow capsule（mg/kg，n＝2）

由于砷、汞元素極易受其他元素干擾，故測試時應分別添加相應的掩蔽劑使儀器信號穩定。制備砷元素樣品溶液時需添加抗壞血酸、硫脲；制備汞元素樣品溶液時需添加高錳酸鉀、鹽酸羥胺、硫酸等試劑，同時制備空白溶液，方可使信號穩定。

目前，2015年版《中國藥典》（四部）對明膠空心膠囊中的鉻和重金屬總量進行了限度規定[8]：鉻≤2 mg/kg，重金屬總量≤2 mg/kg。國外藥典未對空心膠囊中重金屬的含量進行控制，而僅對原料明膠進行控制。美國藥典（USP 36）對明膠中砷和重金屬總量進行控制[14]：砷≤0.8 mg/kg，重金屬總量≤50 mg/kg；日本藥局方（JP 16）對明膠中砷、汞和重金屬總量進行控制[14]：砷≤1.0 mg/kg，汞≤0.1 mg/kg，總量≤50 mg/kg；英國藥典（BP 2012）對明膠中鐵、鋅和鉻含量進行控制[14]：鋅≤30 mg/kg，鉻≤10 mg/kg；歐盟食品衛生標準則規定[15]：鉛≤1 mg/kg，砷2.0 mg/kg，汞≤1 mg/kg，鎘≤1 mg/kg；歐盟關于動物源性食品的特殊衛生規范（No.853/2004/EC）中針對動物膠產品的金屬元素限度進行規定[14]：鉛≤5 mg/kg，鎘≤0.5 mg/kg，鉻≤10 mg/kg，銅≤30 mg/kg，鋅≤50 mg/kg，汞≤0.15 mg/kg，砷≤1 mg/kg。參照以上標準對明膠中各元素的限量規定，此次測定的48批明膠空心膠囊中鉻含量均低于2015年版《中國藥典》（四部）標準限度規定的2 mg/kg，鉛含量均低于歐盟食品衛生標準限度規定的1 mg/kg，砷含量低于USP 36標準限度規定的0.8 mg/kg，汞含量均低于JP 16對明膠中限度規定的0.1 mg/kg，鎘、銅、鋅含量均低于No.853/2004/EC中針對動物膠產品的金屬元素限度規定的0.5、30、50 mg/kg，表明該48批明膠空心膠囊中鉻、鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷等7種元素的質量情況較好。

隨著人們生活水平的提高，人們對食品、藥品安全的要求越來越高，但隨著工業化和現代化的高速發展，各種金屬材料的大量使用，使得重金屬污染問題越來越嚴重。因此，提高我國食品、藥品的安全生產和檢測技術水平已成為相關機構的重要研究課題，如何控制重金屬污染也成為一個重要的社會話題。本文利用石墨爐原子吸收法、火焰原子吸收法和原子熒光光度法測定明膠空心膠囊中鉻、鉛、鎘、銅、鋅、砷、汞含量，通過對測定方法的精密度、重復性和加樣回收率的考察，證明該方法簡單、數據準確可靠，可有效控制明膠空心膠囊的質量安全。

[1] 侯鵬高.明膠空心膠囊中鉻含量測定方法研究進展[J].中國藥房，2015，26（21）：3021-3024.

[2] 曹珺，趙麗嬌，鐘儒剛.原子吸收法測定食品中重金屬含量的研究進展[J].食品科學，2012，33（7）：304-309.

[3] 韓俊洋，吳順華.地方性砷中毒致肝損傷機制研究進展[J].中國公共衛生，2014，30（3）：374-376.

[4] 徐珍，張玉芹，彭芳.汞神經毒性機制研究進展[J].中國職業醫學，2010，37（6）：503-504、507.

[5] 劉婷婷，王文瑞，徐曉楓，等.食品中鉛鎘鋁汞污染及檢測技術研究進展[J].內蒙古醫學雜志，2012，44（20）：57-60.

[6] 莊延雙，蔡皓，劉曉，等.ICP-AES法測定小柴胡顆粒中重金屬和微量元素的含量[J].中國藥房，2011，22（40）：3818-3820.

[7] 郭偉.中藥中的重金屬及其檢測和去除方法[J].天津中醫藥，2010，27（4）：351-352.

[8] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：四部[S].2015年版.北京：中國醫藥科技出版社，2015：205-206、523.

[9] 衛生部，國家標準化管理委員會.中華人民共和國國家標準食品衛生檢驗方法理化部分：一[S].北京：中國標準出版社，2012：81-85、95-99、109-113、115-118、123-127、141-145.

[10] 蔡艷榮，劉源，李玲玲，等.原子吸收光譜法測定水果中10種元素含量及分布[J].衛生研究，2011，40（3）：361-364.

[11] 王枚博，王欣美，李麗敏，等.微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測定安宮牛黃丸中的鉛、鎘、銅含量[J].中國衛生檢驗雜志，2014，24（5）：679-681.

[12] 李淑娜.氫化物原子熒光光譜法測化妝品中的砷、汞[J].中國衛生檢驗雜志，2012，22（6）：1296-1297、1300.

[13] 朱琳嬌，陳運動，吳永江.電感耦合等離子體質譜法檢測明膠空心膠囊中10種元素的含量[J].中國現代應用藥學，2013，30（11）：1228-1232.

[14] 潘云雪，陳成飛，金朦娜，等.ICP-MS測定明膠空心膠囊中鉛、鉻、鎘、砷、銅的含量[J].中國現代應用藥學，2014，31（3）：339-342.

[15] 謝秀紅，李勇勤，麥劍平，等.藥用明膠硬膠囊殼中重金屬含量的研究[J].今日藥學，2010，20（1）：28-30.

Establishment and Application of Content Determination Method for 7 Elements in Gelatin Hollow Capsule

WANG Faying，WU Chaqing（Lishui Institute for Food and Drug&Quality and Technical Inspection，Zhejiang Lishui 323000，China）

OBJECTIVE：To provide reference for improving the quality of Gelatin hollow capsule.METHODS：Atomic fluorescence spectrometry was used to determine the contents of Hg，As in Gelatin hollow capsule；graphite furnace atomic absorption spectrometry was used to determine the contents of Cr，Pb，Cd；flame atomic absorption spectrometry was used to determine the contents of Cu，Zn；and the contents of 7 elements in 48 batches of commercially available Gelatin hollow capsule were determined.RESULTS：Each element showed good linear relationship in each mass concentration range（Cr，Pb，Cd，As and Hg were respectively 0-10，0-20，0-1.5，0-10，0-1.0 μg/L；Cu and Zn were 0-1.8 mg/L）（r≥0.996 9）.The detection limits of Cr，Pb，Cd，Cu，Zn，Hg and As were 0.065，0.007，0.011，0.004，0.010，0.108，0.004 μg/L，respectively.RSDs of precision tests were no more than 2.5% （n＝6）；RSDs of reproducibility tests were no more than 7.5% （n＝6）；average recoveries ranged in 88.6%-109.5%（RSD≤6.7%，n＝6）.The contents of 7 elements in the 48 batches of samples were in line with the relevant provisions in Chinese Pharmacopoeia（2015 edition，part 4）and pharmacopoeia or standards in other countries or organizations.CONCLUSIONS：The method shows high sensitivity，high precision with accurate and reliable results，and can be used for the content determination of Cr，Pb，Cd，Cu，Zn，Hg and As in Gelatin hollow capsule.The 48 batches of Gelatin hollow capsule from different manufacturers have good quality.

Gelatin hollow capsule；Element；Atomic fluorescence spectrometry；Graphite furnace atomic absorption spectrometry；Flame atomic absorption spectrometry；Commercially available samples

R917

A

1001-0408（2017）28-3992-04

2017-01-03

2017-07-29）

（編輯：劉明偉）

浙江麗水市科技計劃項目（No.2010JYZB19）

＊主管藥師。研究方向：藥物分析。電話：0578-2132670。E-mail：wangfaying008@126.com

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.28.28