電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定
注射用頭孢西丁鈉中的Al和Si
（鋼鐵研究總院，北京 100081）
摘 要：頭孢西丁鈉因其譜均衡，覆蓋面更廣，無毒性反應(yīng)，安全性高等優(yōu)勢，已廣泛用于多種感染性疾病。目前，國內(nèi)外的藥品生產(chǎn)廠家，在生產(chǎn)頭孢西丁鈉時，都會同時用到磷鋁酸鹽類分子篩和硅膠柱，因此頭孢西丁鈉中的Al和Si就成為嚴格控制成品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。實驗中，對某一客戶樣品0.2000 g樣品進行微波提取酸溶處理，用于測定Al和Si的含量。采用Al 396.152 nm、Si 251.612 nm作為分析線，建立了使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定注射用頭孢西丁鈉樣品中Al和Si 2種痕量元素的方法。結(jié)果表明，Al和Si的校準曲線的線性相關(guān)系數(shù)均不小于0.999。將方法應(yīng)用于頭孢西丁鈉樣品中2種痕量元素的測定，結(jié)果與ICP-MS的測試結(jié)果基本一致。
關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；頭孢西丁鈉；分子篩；硅膠柱；Al和Si
文獻標志碼：A 文章編號：
抗生素發(fā)展到現(xiàn)在已有80多年的歷史，上世紀60年代是青霉素類抗生素占據(jù)主導地位，90年代主要發(fā)展了頭孢烯物，是頭孢菌素類抗生素占優(yōu)勢的時期。由于頭孢菌素具有高效、廣譜、低毒、耐酶等優(yōu)點，其發(fā)展相當迅速，其品種數(shù)量居各種抗生素的首位。頭孢西丁鈉因其譜均衡，覆蓋面更廣，無毒性反應(yīng)，安全性高等優(yōu)勢，已廣泛用于婦產(chǎn)科、、呼吸科、心腎內(nèi)科、骨科等的多種感染性疾病。[1-4]
頭孢西丁鈉生產(chǎn)過程中會同時用到磷鋁酸鹽類分子篩和硅膠柱，因此頭孢西丁鈉中的Al和Si就成為嚴格控制成品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本方法通過微波提取酸溶處理樣品，建立了電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定注射用頭孢西丁鈉樣品中Al和Si的分析方法，結(jié)果滿意。
1 實驗部分
1.1 主要儀器
Plasma 2000電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測技術(shù)有限公司）。
1.2 主要試劑
Al標準儲備溶液（國家鋼鐵材料測試中心）：1000 μg/mL；Si標準儲備溶液（國家鋼鐵材料測試中心）：500 μg/mL；硝酸（北京化學試劑研究所）：ρ約為1.38 g/mL。
實驗所用試劑均為優(yōu)級純；實驗用水為電阻率大于18 MΩ·cm3的超純水；氬氣（北京誠維峰氣體有限公司）：純度大于 99.95 %。
1.3 實驗方法
1.3.1 樣品的前處理
將0.2000 g 樣品置于100 mL聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL HNO3，按一定的消解條件進行反應(yīng)。消解完全后，將消解好的溶液轉(zhuǎn)移至100mL，加熱至紅棕色蒸汽揮盡并近干，定容至25 mL容量瓶中。
1.3.2 標準溶液系列的配制
在7個100 mL容量瓶中，分別加入上述Al或Si的標準儲備溶液，定容，搖勻。此標準溶液系列中各元素的質(zhì)量濃度如表2所示。
表2 各元素的系列標準溶液
Table 2 Standard solution of each element
曲線 S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
Al 0 1 ng/mL 30 ng/mL 50 ng/mL 100 ng/mL 200 ng/mL 400 ng/mL 600 ng/mL
Si 0 5 ng/mL 25ng/mL 50ng/mL 150ng/mL 500ng/mL
2 結(jié)果與討論
2.1 譜線的選擇
頭孢西丁鈉樣品經(jīng)微波消解酸溶后，可溶性Al和Si等元素均溶解于溶液中，同時無基體干擾。本實驗主要考慮各待測元素譜線之間的干擾。利用各待測元素的單元素標準溶液和待測樣品試液分別進行掃描，然后對圖譜進行疊加，考察光譜干擾情況，終確定適合的分析譜線并扣除相應(yīng)的背景信號。本方法各元素分析線可能存在的干擾如表3所示。
表3 分析譜線的選擇
Table 3 Selection of spectral line nm
元素
Element 波長
Wavelength 干擾譜線波長
Wavelength of interference spectral line
Al 308.215 無干擾
394.401 無干擾
396.152 無干擾
Si 212.412 Al212.336
250.690 無干擾
251.612 無干擾
從表2可以看出：Al 308.215nm、Al 394.401nm和Al 396.152nm均不存在相關(guān)的干擾； Si 212.412nm存在Al 212.336nm的干擾；Si 250.690nm、Si 251.612nm不存在相關(guān)干擾。同時，根據(jù)各分析譜線的靈敏度和相應(yīng)值，本方法終確定的各元素分析線見表4。
表4 各元素分析譜線
Table 4 Spectral line of each element nm
元素
Element Al Si
波長 / nm
Wavelength 396.152 251.612
2.2 校準曲線和檢出限
按照儀器設(shè)定的工作條件對標準溶液系列進行測定，以待測元素質(zhì)量濃度為橫坐標，發(fā)射強度為縱坐標，繪制校準曲線，結(jié)果見表5。-建議只留系數(shù)
表5 各元素的線性回歸方程和檢出限
Table 5 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 波長
Wavelength/
Nm 線性回歸方程
Linear regression equation 相關(guān)系數(shù)
Correlation coefficient
Al 396.152 y=0.67x+610.16 0.99901
Si 251.612 y=1.14 x+237.83 0.99959
3 樣品分析
按照實驗方法測定某一頭孢西丁鈉客戶樣品中的Al和Si，進行精密度試驗，并將測定結(jié)果與ICP-MS的測定結(jié)果進行比對，結(jié)果見表6。
表6 精密度試驗、加標回收實驗和對比實驗結(jié)果(n=7)
Table 6 Results of precision test,recovery and comparison test
元素
Element 測定值
Found/(ng/ml) 平均值
Average/
(ng/ml) MS/
(ng/ml)
Al 6.72，6.85，7.03 6.89 6.90
Si 17.66，19.15，18.17 18.32 18.24
參考文獻：
[1]徐學儒.頭孢菌素臨床應(yīng)用進展[J].醫(yī)學理論與實踐,1995,8(6):241-243.
[2]付明耀.頭孢菌素進展[J].中國冶金工業(yè)醫(yī)學雜志,2003,20(3):172-174.
[3]任吉民. 國外頭孢菌素市場淺析[J].中國藥房,2005(4): 267-267.
[4]Fuller J.Evaluation of a direct cefositin disc diffusion test for the presumptive idendification of MRSA from clinical specimens[J].International Journal of Antimicrobial Agents,2007, 29(2): 452-460.

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定嬰幼兒輔食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn的含量
鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司，北京 100094
摘 要： 采用硝酸和雙氧水，于微波消解法條件下200℃溶解樣品，選擇Ca315.887nm，Cu327.395nm，Mg279.553nm，Mn257.610nm，Na589.592nm，P213.618nm，Zn213.857nm為分析線，使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定嬰幼兒輔食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校準曲線線性相關(guān)系數(shù)r為0.9995-0.9999，線性關(guān)系良好；方法中各個元素測定下限為0.13ug/g-98.3ug/g之間，回收率為89.73%-102.57%之間。
關(guān)鍵詞： 嬰幼兒輔食，微波消解，元素測定
嬰幼兒輔食是一類添加適量營養(yǎng)成分以補充嬰幼兒營養(yǎng)的輔助食品，主要用于補充嬰幼兒身體成長所需的必須營養(yǎng)物質(zhì)。其礦物成分或營養(yǎng)成分含量有嚴格的限定，因此檢測嬰幼兒輔食中的營養(yǎng)成分或礦物質(zhì)元素含量非常重要。
1 實驗部分
1.1 主要儀器及工作參數(shù)
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測技術(shù)有限公司）；高純氬氣（純度不小于99.999%），具體工作參數(shù)見表1
表1 ICP光譜儀器主要工作參數(shù)
儀器工作參數(shù) 設(shè)定值 儀器工作參數(shù) 設(shè)定值
射頻功率／W 1200 輔助氣流速／L·min-1 2
冷卻氣流速／L·min-1 15 蠕動泵轉(zhuǎn)速/rpm 20
載氣流速／L·min-1 0.6 進樣時間/s 25
1.2 試劑
Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn單元素標準儲備溶液（國家鋼鐵材料測試中心）：1000 μg/mL；
硝酸（ρ約為1.42 g/mL），優(yōu)級純；雙氧水，優(yōu)級純；
實驗用水均為二次去離子水。
1.3 樣品處理
準確稱取0.5 g（精確至0.0001 g）試樣，放入聚四氟乙烯微波消解罐中。等樣品完全冷卻至室溫后，轉(zhuǎn)移樣品至50mL容量瓶中。定容搖勻待測，部分元素稀釋10倍。隨同做空白試驗。
1.4 標準溶液系列的配制
取5個100 mL容量瓶，分別加入各待測元素的標準溶液，補加12mL硝酸，定容，搖勻。此標準溶液系列中各元素含量見表2。
2 結(jié)果與討論
2.1分析線
根據(jù)樣品中各待測元素的含量及譜線的干擾情況，選其靈敏度適宜、譜線周圍背景低且無其他元素明顯干擾的譜線作為待測元素的分析線。各元素的分析譜線干擾情況見圖1-9，分析譜線見表4。
圖1 Ca的譜線選擇及背景扣除
Fig.1 Spectral line selection and background subtraction of Ca
圖2 P的譜線選擇及背景扣除
Fig.2 Spectral line selection and background subtraction of P
圖3 Mg的譜線選擇及背景扣除
Fig.3 Spectral line selection and background subtraction of Mg
圖4 Cu的譜線選擇及背景扣除
Fig.4 Spectral line selection and background subtraction of Cu
圖5 Mn的譜線選擇及背景扣除
Fig.5 Spectral line selection and background subtraction of Mn
圖6 Na 的譜線選擇及背景扣除
Fig.6 Spectral line selection and background subtraction of Na
圖7 Zn的譜線選擇及背景扣除
Fig.7 Spectral line selection and background subtraction of Zn
表4 各元素分析線
Table 4 Spectral lines of each element nm
元素
Elemnet Ca P Mg Cu Mn Na Zn
波長
Wavelength 315.887 214.914 279.553 327.395 257.610 589.592 213.857
2.2 校準曲線和檢出限
按照儀器設(shè)定的工作條件對標準溶液系列進行測定，以待測元素質(zhì)量濃度為橫坐標，發(fā)射強度為縱坐標，繪制校準曲線，結(jié)果見表5。在儀器工作條件下對標準溶液系列的空白溶液連續(xù)測定11次，以3倍標準偏差計算方法中各待測元素檢出限，以10倍標準偏差計算方法中各待測元素的測定下限，結(jié)果見表5。
表5 各元素的線性回歸方程和檢出限
Table4 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 線性范圍
Linear range/(?g/mL) 相關(guān)系數(shù)
Correlation coefficient 檢出限
Detection limit/(ug/g)
Ca 0-12 0.9999 24.3
P 0-12 0.9997 98.3
Mg 0-12 0.9999 3.9
Cu 0-1.2 0.9995 2.3
Mn 0-1.2 0.9997 0.13
Na 0-1.2 0.9997 10.6
Zn 0-1.2 0.9999 0.51
3 樣品分析
3.1 精密度和回收率試驗
按照實驗方法測定米粉樣品中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn，并進行加標回收試驗，結(jié)果見表5。
表6 微波消解法精密度和回收率試驗
Table 6 Precision and recovery test
元素
Element 測定值
Found/（μg/g） 加入量
Added/（μg/g） 測定總值
Total found/（μg/g） 回收率
Recovery/%
Ca 4293.45 5000 9370.52 101.54
P 3009.25 5000 7949.79 98.81
Mg 323.80 500 772.42 89.73
Cu 2.71 10 12.20 94.94
Mn 6.08 10 15.92 98.33
Na 25.80 50 77.09 102.57
Zn 43.49 50 97.94 94.92
3.2 實驗結(jié)果
采用奶粉標樣(GBW10017)測定，結(jié)果見表7
表7
元素
Element 測定值
Found/（μg/g） 標定值
certified value/（μg/g）
Ca 9400±300 9802
P 7600±300 7637
Mg 960±70 878
Cu 0.51±0.13 <5
Mn 0.51±0.17 0.38
Na 4700±300 4912
Zn 34±2 34.38
3.3 實驗結(jié)果
采用微波消解法對樣品進行測試，測定結(jié)果見表8。
表8 工業(yè)硅樣品測定結(jié)果
Table8 Determination results of sample μg/g
元素Element 米粉 兒童餅干 兒童面條 磨牙棒
Ca 4293.45 4319.25 268.92 5002.75
P 3009.25 1108.67 1127.36 1850.34
Mg 323.80 247.73 315.63 453.47
Cu 2.71 <2.3 <2.3 <2.3
Mn 6.08 2399.79 22.47 2503.87
Na 25.80 2214.15 64.10 2301.68
Zn 43.49 68.45 7.67 15.30
4 結(jié)論
采用硝酸和雙氧水及微波消解法溶解樣品，使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）測定嬰幼兒輔食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校準曲線線性相關(guān)系數(shù)r為0.9995-0.9999，線性關(guān)系良好；方法中各個元素測定下限為0.13ug/g-98.3ug/g之間，回收率為89.73%-102.57%之間，并使用奶粉標樣（GBW10017）進行驗證，結(jié)果準確可靠。本方法適用于嬰幼兒輔食中營養(yǎng)/礦物質(zhì)元素的準確測定。

Plasma2000測定鐵基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P
關(guān)鍵詞：Plasma2000，ICP-OES，非晶材料，鋼鐵，全譜瞬態(tài)直讀
非晶合金(俗稱金屬玻璃)是一種兼有液體和固體、金屬和玻璃特征的金屬合金材料，因而具有獨特而優(yōu)異的性能，如高強度、高韌性、高硬度、極高抗腐蝕以及軟磁特性等，是一類極具發(fā)展前途的新型金屬材料。常見的非晶有鐵基非晶、鈷基非晶、鐵鎳基非晶、鈷鎳基非晶及納米非晶等。新型非晶合金是靠成分的調(diào)整來抑制晶態(tài)相的形成和長大，從而得到很強的非晶形成能力，準確測定非晶材料中的成分含量非常重要。本實驗采用混酸溶樣，使用鋼研納克生產(chǎn)的ICP-OES發(fā)射光譜儀準確測定了鐵基非晶材料中的B、Cr、Mn、Nb、P等元素。
儀器特點
Plasma 2000 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司）是一種使用方便、操作簡單、測試快速的全譜ICP-OES分析儀，具有良好的分析精度和穩(wěn)定性。儀器特點如下：
高效固態(tài)射頻發(fā)生器，超高穩(wěn)定光源；
大面積背照式CCD芯片，寬動態(tài)范圍；
中階梯光柵與棱鏡交叉色散結(jié)構(gòu)，體積小巧；
多元素同時分析，全譜瞬態(tài)直讀。
Plasma 2000型ICP-OES光譜儀
樣品前處理
儀器參數(shù)
儀器工作參數(shù)
儀器工作參數(shù) 設(shè)定值 儀器工作參數(shù) 設(shè)定值
射頻功率／W 1250 輔助氣流速／L·min-1 0.5
冷卻氣流速／L·min-1 13.5 蠕動泵轉(zhuǎn)速/rpm 20
載氣流速／L·min-1 0.5 進樣時間/s 25
典型元素譜線
光譜掃描后，根據(jù)樣品中各待測元素的含量及譜線的干擾情況，選其靈敏度適宜、譜線周圍背景低且無其他元素明顯干擾的譜線作為待測元素的分析線。其典型譜線見下圖及下表。
標樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 --- ---
標準1 0.5 0.5092 -0.0092
標準2 1 1.0081 -0.0084
標準3 3 2.9710 0.0290
標準4 5 5.0148 -0.0148
標樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 -0.0062 0.0062
標準1 0.5 0.5095 -0.0095
標準2 1 1.0061 -0.0061
標準3 3 2.9818 0.0182
標準4 5 5.0087 -0.0087
標樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 -0.0011 0.0011
標準1 0.05 0.0505 -0.0005
標準2 0.1 0.1010 -0.0010
標準3 0.3 0.2996 0.0004
標樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 0.0038 -0.0038
標準1 0.5 0.5072 -0.0072
標準2 1 1.0055 -0.0055
標準3 3 2.9633 0.0367
標準4 5 5.0202 -0.0202
標樣 濃度% 測定值% 偏差
空白 0 -0.0096 0.0096
標準1 0.5 0.4966 0.0034
標準2 1 1.0169 -0.0169
標準3 3 2.9980 0.0020
標準4 5 4.9982 0.0018
準確度及方法回收率
按照實驗方法測定樣品，并進行加標回收試驗，結(jié)果見下表
各元素的加標回收實驗 %
元素 測定值 加入量 測定總值 回收率%
B 2.87 4.0 6.82 98.8
Cr 1.03 4.0 4.84 95.3
Mn 0.13 0.2 0.33 100.0
Nb 3.31 4.0 7.27 99.0
P 2.44 4.0 6.24 95.0
穩(wěn)定性
對實際樣品連續(xù)測定11次，計算其平均值及穩(wěn)定性RSD%
各元素穩(wěn)定性 %
元素 11次測定值 平均值 RSD
B 2.81/2.92/2.87/2.90/2.86/2.84/2.75/2.93/2.89/2.88/2.92 2.87 1.83
Cr 1.01/1.05/1.04/1.03/1.03/1.02/0.99/1.06/1.03/1.04/1.05 1.03 1.86
Mn 0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.13/0.14/0.13/0.13 0.13 1.57
Nb 3.20/3.34/3.30/3.25/3.27/3.25/3.36/3.39/3.34/3.30/3.37 3.31 1.70
P 2.47/2.47/2.45/2.44/2.40/2.39/2.39/2.49/2.47/2.43/2.44 2.44 1.39
方法檢出限
在該方法選定條件下，對鐵基體空白溶液連續(xù)測定11次，以3倍標準偏差計算方法中各待測元素檢出限，以10倍標準偏差計算方法中各待測元素的測定下限，該測定下限完全滿足鐵基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P元素的分析。
各元素的線性回歸方程和檢出限
元素 譜線nm 檢出限% 測定下限%
B 249.773 0.0231 0.0770
Cr 267.716 0.0048 0.0160
Mn 257.710 0.0003 0.0010
Nb 309.418 0.0129 0.0430
P 213.618 0.0183 0.0610
結(jié)論
Plasma 2000光譜儀對非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P等元素進行測定，穩(wěn)定性較好，RSD%(n=11)在1.39%-1.86%之間，檢出限在0.00035-0.0231%之間，回收率在95.0-100.0%之間，準確性好。Plasma 2000能夠快速、準確、可靠的測定鐵基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P等元素。
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