微波消解-ICP-MS法测定中链甘油三酸酯中铜、铅、铬、镍、锡

曹 璨

(辽宁省分析科学研究院，辽宁 沈阳 110015)

自“毒胶囊”事件以来，药品安全问题受到了社会各界的广泛关注。中链甘油三酸酯又称中链脂肪酸甘油三酯(MCT)，是碳链长度为6～12个碳原子的脂肪酸甘油三酯。甘油三酯是人体的脂肪成分，会根据身体所需而分解，作为生命活动的热量源来加以利用。由于MCT碳链短，乳化稳定性和溶解性都优于普通油脂，在水相与油相之间也有较好的溶解性和互溶性，所以在食品添加剂中常作为乳化剂使用，在人体消化吸收、生理特性、营养药理学等方面有着显著的生理特性。这类产品在化妆品、药品、特殊营养食品等方面有着广泛应用[1-4]。尤其是作为药品，MCT已被列入美、日、英等国家的药物丛书中，应用于吸收不良、抑制肥胖、降低血清胆甾醇、早产婴儿哺乳等方面。

MCT的天然产量不高，主要存在于椰子油或棕榈仁油中，提取工艺复杂[5]。多年来，我国这类产品主要依靠进口，近几年才可以部分生产[6-7]。国家药品监督管理局对药用中链甘油三酸酯的质量控制比较严格，其中金属元素铜、铅、铬、镍、锡的限量指标为0.000 01%或以下(铬限量为0.000 005%)。因MCT稳定性好、不易消解、检测比较困难，对其进行鉴定和有害成分分析的报道较少。现有的分析方法仅为国家药品监督管理局内部提供的标准方法，即MIBK溶解-原子吸收光谱法，且没有给出合适的仪器条件。常用的火焰原子吸收光谱法(FAAS)[8]受灵敏度的限制，无法满足限量要求；石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)[9-10]的基体干扰大、灰化损失率高，且对石墨管的损耗较大；电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)[11]虽然在有机进样上有很大优势，但测定铅和锡元素时的方法检出限较高，很难一次完成测定；电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)具有检出限低、线性范围宽、灵敏度高、快速简便、一次可测定多种元素等优点[12-14]，在很大程度上可以弥补其他光谱类仪器的不足，也可直接用于有机进样[15-16]，但由于MCT粘度较大，直接进样对仪器的要求较高，易造成锥孔堵塞。

微波消解技术作为一种新兴的前处理手段，具有污染少、损失少、消解效果好、效率高等特点，已广泛应用于食品、药品、化工产品等领域。本研究拟采用微波消解进行前处理，ICP-MS法测定中链甘油三酸酯中的铜、铅、铬、镍、锡元素，旨在为该药品的检测提供快速、简便、准确的分析方法。

1 实验部分

1.1 仪器

Agilent7700x电感耦合等离子体质谱仪：美国Agilent公司产品，配有八极杆碰撞/反应池，Agilent7700 MassHunter工作站；Mars6微波消解仪：美国CEM公司产品，配有Xpress plus消解罐，配套赶酸板；AE-240电子天平：瑞士Mettler Toledo公司产品；Milli-Q纯水仪：美国Millipore公司产品。

1.2 试剂

铜、铅、铬、镍、锡标准储备液(1 000 mg/L，编号分别为GBW08615、GBW08619、GBW08614、GBW08618、GBW(E)080355)：由中国计量科学研究院提供；内标混合溶液5188-6525(Bi、Ge、In、6Li、Lu、Rh、Sc、Tb，浓度均为100 mg/L)，调谐液(Li、Y、Ce、Tl、Co，浓度均为10 μg/L)：美国Agilent公司产品；硝酸、30%过氧化氢(优级纯)：国药集团化学试剂有限公司产品；中链甘油三酸酯样品：德国SASOL公司产品。所有标准溶液和样品的制备用水均为Milli-Q超纯水(电阻率>18 MΩ·cm)。

分别准确移取10 mL铜、铅、铬、镍、锡标准储备液至100 mL容量瓶中，用1%硝酸定容，配制成100 mg/L的混合标准中间液；使用前将上述各元素的混合标准中间液用1%硝酸逐级稀释，配制成0.1 mg/L的混合标准中间液；移取0.5 mL内标混合溶液，用1%硝酸定容至100 mL，配制成内标使用液(Bi、Ge、In，浓度均为500 μg/L)。

1.3 实验方法

1.3.1标准溶液的配制 准确移取一定体积的0.1 mg/L混合标准溶液，用1%硝酸稀释成铜、铅、铬、镍、锡浓度分别为0、0.5、1、5、10、30 μg/L的标准溶液系列。

1.3.2仪器条件的优化 用调谐液调试仪器，自动校准矩管位置，对电感耦合等离子体参数、质谱仪参数和测量参数进行优化，使灵敏度和分辨率达到最佳状态，其工作条件列于表1。

1.3.3样品处理 准确称取0.5 g样品于微波消解罐内杯中，加入8 mL硝酸和2 mL 30%过氧化氢，盖上内塞，静置过夜，进行预消解，微波消解程序列于表2，拧紧外盖后按此程序进行消解。消解完成待冷却至室温后，将内杯敞口放置恒温加热的赶酸板中，150 ℃赶酸至溶液剩余1 mL左右，停止加热；冷却后转移至10 mL容量瓶中，用水定容后摇匀；同时进行试剂空白实验。

1.3.4样品测定 在优化的仪器条件下，在线加入内标，对混合标准溶液系列和样品溶液进行测定。

表1 优化的ICP-MS工作条件Table 1 The optimized parameters of ICP-MS system

表2 微波消解程序Table 2 The procedure of microwave digestion

2 结果与讨论

2.1 微波消解条件的选择

在微波消解中经常使用硝酸-过氧化氢体系，针对不同样品二者的配比略有不同，消解温度和消解时间也不同。分别称取6份样品，加入10 mL硝酸和2 mL 30%过氧化氢后，静置过夜。设定1、2、3号样品的最高消解温度为180 ℃、190 ℃和200 ℃，保持时间为10 min。实验表明：1、2号溶液浑浊；3号溶液基本澄清，略有絮状浑浊。设定4、5、6号样品的保持时间分别为180 ℃、5 min，200 ℃、15 min；180 ℃、10 min，200 ℃、15 min；180 ℃、10 min，200 ℃、20 min。实验表明，6号样品完全澄清，消解效果最好。为减小试剂空白和试剂用量，再称取3份样品(7、8、9号)，加入(硝酸+30%过氧化氢)体积配比分别为(9+2)mL、(9+1)mL、(8+2)mL的溶液，静置过夜。按上述微波消解条件处理后，其中7、9号样品均得到澄清溶液，因此选择8 mL硝酸和2 mL 30%过氧化氢作为本实验的消解体系。

2.2 内标元素的选择

选择内标元素的两个主要依据是：1)化学性质和物理性质(主要是指质量数)与待测元素相近；2)样品中不得含有此元素。Bi、Ge、In是常用的内标元素，进样同时在线引入内标溶液，以校正标准溶液和待测溶液基体差异造成的待测元素响应值的偏差。经插值法比较和内标元素回收率校正，各元素的分析质量数和相应内标元素列于表3。

表3 各元素的分析质量数和内标元素Table 3 Analyzed mass and internal standards of the elements

2.3 积分时间的选择

锡元素的激发能较高，信号不稳定，因此选择积分时间为0.99 s，其他元素则为0.30 s。

2.4 标准曲线和检出限

ICP-MS的线性范围广，可以达到4～5个数量级。本样品的有害元素含量较低，不需要太大的浓度跨度，因此选择0～30 μg/L范围做标准曲线，在此范围内线性关系良好，相关系数r在0.999 4～0.999 9之间。按照IUPAC规定，在优化条件下，对样品空白溶液测定11次，用每个元素3倍响应值的标准偏差除以校准曲线斜率得到该元素的检出限。线性范围、标准曲线方程、相关系数和检出限列于表4。

2.5 方法精密度和回收率

平行称取6份样品，按实验方法在最优条件下进行6次独立实验，测量结果的相对标准偏差RSD即为方法精密度。另平行称取9份样品，分别加入高、中、低3个浓度水平的标准溶液各3份，测定加标回收率，结果列于表5。

2.6 方法准确度

用选定的方法测定国家一级标准物质鸡肉GBW10018中的痕量有害元素，测定值与标准值相吻合，测定结果列于表6。

2.7 实际样品的测定

用选定的方法测定药品使用厂商送检的两批中链甘油三酸酯样品，测定结果列于表7。在两批样品的测定中，方法的RSD为0.64%～5.7%。

表4 线性范围、标准曲线方程、相关系数和检出限Table 4 Linearity ranges, standard curve equations, correlation coefficients and detection limits

表5 方法精密度和回收率Table 5 Precisions and recoveries of the method

表6 标准鸡肉GBW10018的准确度测定结果Table 6 Results of accuracy experiments with the reference

表7 实际样品测定结果Table 7 Results of elements in MCTs

3 结论

本研究建立了微波消解-ICP-MS测定中链甘油三酸酯中铜、铅、铬、镍、锡5种痕量有害元素的分析方法，优化了微波消解条件和仪器参数，对分析质量数和内标元素进行了选择，并进行了方法学考证。结果表明：方法在0～30 μg/L范围内线性关系良好，相关系数r在0.999 4～0.999 9之间；方法检出限为0.013～0.057 μg/kg，方法精密度为1.2%～6.7%。采用加标回收率和标准物质测定两种方法的准确度，加标回收率为94.0%～110.0%，标准物质测定值与标准值没有显著差异。微波消解-ICP-MS法具有简便、准确、灵敏度高等优点，适用于中链甘油三酸酯中铜、铅、铬、镍、锡有害元素的测定，为中链甘油三酸酯的质量监督提供了新的检测方法，也可为国家药品监督管理局监管药用中链甘油三酸酯的质量控制提供支持。

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