采用ICP‑MS法测定中药材中二氧化硫残留的方法与流程

本发明涉及中药材检验
技术领域：
，具体涉及中药材中残留二氧化硫的测定方法。
背景技术：
：用硫磺熏蒸中药材作为一项比较传统的工艺，可以起到增白、防霉、防蛀、有利于药材贮存的作用。硫在熏蒸过程中燃烧产生二氧化硫气体，二氧化硫是一种较强的还原剂，可能会造成中药材中有效成分的改变，影响中药材的质量和疗效。若药物制剂中含有过量的二氧化硫，会损坏药剂服用者消化道、呼吸系统粘膜，还会对肝、肾等器官造成损坏。2015版《药典》通则规定了10味中药及其饮片的二氧化硫残留量不得超过400mg/kg，其他中药材及其饮片的二氧化硫残留量不得超过150mg/kg。对中药材中二氧化硫残留的测定，通常采用水解后，亚硫酸、亚硫酸盐与盐酸反应生成二氧化硫，经过蒸馏，再与烧杯内的碘反应，计算求出二氧化硫的含量。此方法存在检测繁琐、灵敏度不高，需要实验人员具备熟练操作技能等问题。此外，还有离子色谱法、顶空气相色谱法和高效液相色谱法等。这几种色谱法的灵敏度和准确度有所提高，但需要配备相应的色谱柱、检测器及分离制备装置，检测成本较高。离子色谱法需要配备阴离子分离柱和电导检测器，顶空气相色谱法需要配备相应的色谱柱、顶空进样系统及热导检测器，高效液相色谱法除了需要相应的色谱柱和紫外检测器，通常还需要固相萃取装置及柱后衍生装置。电感耦合等离子质谱法(ICP—MS)具有抗干扰能力强、检测灵敏度高、分析速度快、消耗样品量少、动态线性范围宽等特点，目前一直未见采用电感耦合等离子质谱法测定中药材中二氧化硫残留的方法报导。技术实现要素：本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种检测灵敏度高、分析速度快、消耗样品量少的采用ICP-MS法测定中药材中二氧化硫残留的方法。本发明采取的技术方案如下：采用ICP-MS法测定中药材中二氧化硫残留的方法，包括如下操作步骤：(1)样品制备:取中药材,粉碎；称取中药材样品粉末，加入酸溶液，采用水蒸气蒸馏法蒸馏提取，用蒸馏水吸收并定容蒸馏释放出的二氧化硫，摇匀,得样品待测液；(2)制备硫元素标准工作溶液：称取无水硫酸盐，用蒸馏水溶解稀释配制得硫元素的储备液，用蒸馏水逐级稀释，配制成含有浓度梯度，硫元素浓度范围为0mg/L～200.0mg/L的硫元素标准工作溶液；以蒸馏水溶液作为标准空白溶液；(3)应用ICP-MS法测定样品待测液中硫元素的浓度，计算得到中药材中二氧化硫残留含量。上述步骤(1)所述的样品制备，将中药材样品材粉末过20目以上标准筛，称取3～10克样品粉末，置于蒸馏管中，加入酸溶液30mL～100mL，酸溶液中氢离子的物质的量浓度为0.5mol/L～3.0mol/L，摇匀，置于水蒸气蒸馏装置上；取20mL蒸馏水置于接收瓶中，使馏出液冷凝管下端低于蒸馏水液面；启动蒸馏装置，当馏出液体积为100mL～200mL时，停止蒸馏，将接收瓶中的溶液转移至容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀，得样品待测溶液。加入蒸馏管中的酸溶液是但不限于盐酸、硫酸和磷酸的水溶液中的一种或几种的组合。上述步骤步骤(2)的配制硫元素标准工作溶液，采用水溶性的无水硫酸盐，包括但不限于硫酸钠、硫酸钾。上述步骤(3)所述应用ICP-MS法测定样品待测液中硫元素的浓度，计算得到中药材中二氧化硫残留含量的方法如下：a.绘制标准曲线及测定样品：开启电感耦合等离子体质谱仪，依据仪器使用要求进行参数优化，采用同位素为34S，内标元素采用但不限于72Ge、103Rh、115In中的任意一种，积分时间为0.3秒～2.0秒；碰撞反应池气体为氦气；b.在线加入内标溶液，分别吸取标准空白溶液和硫元素标准工作溶液，注入电感耦合等离子体质谱中，在选定的仪器参数下，以待测元素硫含量与内标元素含量的比值为横坐标，待测元素硫的质荷比强度与内标元素质荷比强度的比值为纵坐标，建立硫的工作曲线，对校正数据进行线性回归，求得硫浓度关系的回归方程，相关系数R2不小于0.999；c.分别吸取样品待测液和内标溶液注入电感耦合等离子体质谱中，在选定的仪器参数下，得到待测元素硫的质荷比强度与对应内标元素质荷比强度的比值，代入回归方程，得试样空白溶液和试样液中硫元素浓度，经过计算得出中药材样品中二氧化硫残留量。本发明的优点如下：(1)本方法采用粉末样品中加入酸溶液，在水蒸气蒸馏条件下，样品中残留的亚硫酸根转化为二氧化硫气体，并随水蒸气蒸出，加标回收率高，精密度好；(2)采用水蒸气蒸馏，可以更好地控制温度，实验结果重现性好，同时可减少干扰物质进入吸收溶液；(3)本方法采用蒸馏水为吸收液，可以较好地冷却并吸收二氧化硫这种酸性气体，减少蒸馏出的二氧化硫的损失，同时，不会引入过多的干扰物质；(4)本方法以无水硫酸盐作为标准物质，和亚硫酸根相比较，硫酸根具有更好的稳定性，硫酸钠、硫酸钾等常见的硫酸盐，具有物质组成稳定安全，容易纯化、好保存的优点；(5)本方法采用在线加入内标法和碰撞反应池技术，能够较好地克服检测中基体效应和仪器响应漂移，有利于测定结果的准确和稳定。本发明方法灵敏度高、抗干扰能力强、高效快速、检出限低。检出限为5mg/kg(以称样量5g，定容到200mL计)、加标(高、中、低标)回收率介于90％～110％之间、相对标准偏差(n＝6)为2.25％。附图说明图1是实施例1测定硫的工作曲线(以72Ge为内标，硫元素浓度范围为:0mg/L～20mg/L)；图2是实施例2测定硫的工作曲线(以103Rh为内标，硫元素浓度范围为:0mg/L～200mg/L)。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例中采用的试剂、材料和仪器信息如下：1、材料、试剂和设备。(1)中药材样品：白芍1、白芍2、葛根1、葛根2、淮山药1、淮山药2、浙贝母1、浙贝母2、天麻1、天麻2、百合1、百合2；(2)试剂与材料：水(符合GB/T6682中一级水的要求)；盐酸、磷酸及硫酸，优级纯，西陇化工股份有限公司；内标液：锗(72Ge)、铑(103Rh)(100mg/L，安捷伦科技有限公司，美国)，用5％硝酸溶液稀释至浓度为1.0mg/L的溶液；调谐液：锂、钇、铈、铊、钴(1μg/L，安捷伦科技有限公司，美国)。硫酸钠、硫酸钾，优级纯，西陇化工股份有限公司。等离子体气体及辅助气：高纯氩气(≥99.999％，昆明梅塞尔气体产品有限公司)。碰撞反应气：高纯氦气(≥99.999％，昆明宏发得利气体产品有限公司)。硫元素标准溶液配制：准确称取硫酸盐，用蒸馏水溶解并定容，得到1000mg/L的硫元素储备液，移取不同体积的硫储备液，用蒸馏水逐级稀释，得到硫元素浓度范围为0～200.0mg/L的硫元素标准工作溶液；以蒸馏水作为标准空白溶液。(3)仪器设备：电感耦合等离子体质谱仪(安捷伦7700x，美国)；旋风磨(1093，丹麦FOSS)；普通水蒸气蒸馏装置；水蒸气蒸馏仪(Vap20，德国Gerhardt)；分析天平(AB204-S，瑞士梅特勒)；容量瓶：50mL、200mL；三角瓶：250mL；量筒：50mL。实施例1:取样品白芍和葛根，旋风磨粉碎过40目筛。称取硫酸钠，用水逐级稀释，配制得到硫元素浓度范围为0～20.0mg/L的硫元素标准工作溶液，用蒸馏水作为标准空白溶液。用蒸馏水稀释得到1mol/L的盐酸溶液。用5％硝酸溶液稀释得到浓度为1.0mg/L的锗溶液。称取中药材粉末5克，加入1mol/L的盐酸溶液40mL，摇匀，置于水蒸气蒸馏仪上，水蒸气蒸馏仪的参数为：蒸汽强度为100％，蒸馏时间为5分钟，蒸馏结束时馏出液约140mL，用蒸馏水稀释定容至200mL，得到样品待测液；除了不加入样品粉末外，同法得到标准空白溶液。调谐液调谐电感耦合等离子体质谱仪至最佳工作环境，其仪器工作条件为：全定量模式；射频功率：1550W；等离子体气流速：15.0L/min；载气流速：0.8L/min；辅助气流速：0.4L/min；碰撞/反应池气体：氦气，流速为2.0mL/min；采样深度：8mm；雾化室温度：2℃；重复采样次数：3。采用的同位素为34S，内标元素为72Ge、积分时间为1.0秒。分别吸取试样液和内标溶液注入电感耦合等离子体质谱中，得到待测元素硫的质荷比强度与对应内标元素质荷比强度的比值，代入回归方程，得试样空白溶液和试样液中硫元素浓度，经过计算得出中药材样品中二氧化硫残留量，结果见表1，测定硫的工作曲线见图1。表1:白芍和葛根样品中二氧化硫残留量测定结果样品二氧化硫残留量(mg/kg)白芍1255白芍2468葛根1527葛根2159采用中国药典第五版二氧化硫测定法第一法(酸碱滴定法)验证，进行测量值的比较，差值均小于测量结果的5％。实施例2取中药材淮山药、浙贝母样品，旋风磨粉碎过60目筛。称取硫酸钾，用水逐级稀释，配制得硫元素含量0～200.0mg/L的标准工作溶液，用蒸馏水作为标准空白溶液。用蒸馏水稀释得到0.5mol/L的磷酸溶液。用5％硝酸溶液稀释得浓度为1.0mg/L的铑溶液。称取中药材粉末3克，加入0.5mol/L的磷酸溶液100mL，摇匀，置于水蒸气蒸馏仪上，水蒸气蒸馏仪的参数为：蒸汽强度为90％，蒸馏时间为6分钟，蒸馏结束时馏出液约100mL，用蒸馏水稀释定容至200mL，得到样品待测液；除了不加入样品粉末外，同法得到标准空白溶液。调谐液调谐电感耦合等离子体质谱仪至最佳工作环境，其仪器工作条件为：全定量模式；射频功率：1550W；等离子体气流速：15.0L/min；载气流速：1.0L/min；辅助气流速：0.5L/min；碰撞/反应池气体：氦气，流速为2.2mL/min；采样深度：9mm；雾化室温度：2℃；重复采样次数：3。采用的同位素为34S，内标元素为103Rh、积分时间为0.3秒。分别吸取试样液和内标溶液注入电感耦合等离子体质谱中，得到待测元素硫的质荷比强度与对应内标元素质荷比强度的比值，代入回归方程，得试样空白溶液和试样液中硫元素浓度，经过计算得出中药材样品中二氧化硫残留量，结果见表2，测定硫的工作曲线见图2。表2:淮山药、浙贝母样品中二氧化硫残留量测定结果样品二氧化硫残留量(mg/kg)淮山药190淮山药2259浙贝母1559浙贝母2124采用中国药典第五版二氧化硫测定法第一法(酸碱滴定法)验证，进行测量值的比较，差值均小于测量结果的5％。实施例3取中药材天麻、百合样品，旋风磨粉碎过20目筛。称取硫酸钠，用水逐级稀释，配制得0～200.0mg/L的硫元素标准工作溶液，用蒸馏水作为标准空白溶液。用蒸馏水稀释得到1mol/L的硫酸溶液。用5％硝酸溶液稀释得浓度为1.0mg/L的铟溶液。称取中药材粉末10克，加入3mol/L的硫酸酸溶液30mL，摇匀，采用普通水蒸气蒸馏装置进行水蒸气蒸馏仪，当馏出液约200mL，得到样品待测液；除了不加入样品粉末外，同法得到标准空白溶液。调谐液调谐电感耦合等离子体质谱仪至最佳工作环境，其仪器工作条件为：全定量模式；射频功率：1500W；等离子体气流速：15.0L/min；载气流速：1.2L/min；辅助气流速：0.6L/min；碰撞/反应池气体：氦气，流速为2.5mL/min；采样深度：10.0mm；雾化室温度：2℃；重复采样次数：3。采用的同位素为34S，内标元素为115In、积分时间为2.0秒。分别吸取试样液和内标溶液注入电感耦合等离子体质谱中，得到待测元素硫的质荷比强度与对应内标元素质荷比强度的比值，代入回归方程，得试样空白溶液和试样液中硫元素浓度，经过计算得出中药材样品中二氧化硫残留量，结果见表3。表3:天麻、百合样品中二氧化硫残留量测定结果样品二氧化硫残留量(mg/kg)天麻1109天麻271百合1821百合2117采用中国药典第五版二氧化硫测定法第一法(酸碱滴定法)验证，进行测量值的比较，差值均小于测量结果的5％。当前第1页1 2 3