磁石药材质量标准的研究

磁石药材质量标准的研究

磁石是临床常用的矿物药物，使用历史悠久。中国传统杂志都有记录。它是由含有氧化还原物（fe3o4）的铁磁矿组成的。主要含有三氧化二铁（fe3o4），开始载于《神农本草经》。磁石性寒,味辛;具平肝潜阳、聪耳明目、镇惊安神、纳气平喘之功效,临床上用于治疗头晕目眩、视物昏花、耳鸣耳聋、惊悸失眠、肾虚气喘等症证。目前矿物药的质量控制、安全性评价研究日益受到关注,中国药典2010年版现行磁石质量标准仅规定了药材性状、铁盐鉴别和经典化学定量法,难以有效控制其药材质量及用药安全性。随着现代仪器分析技术的迅猛发展,对矿物药研究及其质量标准制订也提出更高的要求。本文在前期研究基础上,对18个不同产地与批次的磁石药材进行了铁盐及红外光谱鉴别,水溶性重金属及有害元素检查,以及全铁和水溶性铁含量测定,根据测定数据,制定限量指标,旨在为中国药典2015年版磁石药材标准的制定提供试验依据。1实验仪器和试剂傅里叶变换红外光谱仪(NicoletlR100,Thermo,美国),Encompass红外采集系统;GGX-9原子吸收分光光度计(北京,北京海光仪器公司);AFS-230E原子荧光光度计(北京,北京海光仪器公司);镉(Cd)、铜(Cu)、铁(Fe)、汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)单元素高性能空心阴极灯(北京有色金属研究总院);WS70-1型红外快速干燥器(上海索谱仪器有限公司);压片机(YP-2,上海山岳科学仪器公司);玛瑙研钵;AG285电子天平(赛多利斯,德国)。溴化钾(国药集团化学试剂有限公司,批号:F20100119,SP),镉、铜、铁、汞、砷、铅各1g·L-1单元素标准溶液(国家标准物质研究中心);实验试剂除盐酸、硝酸、重铬酸钾为优级纯外,其余均为分析纯;原子吸收分光光度法和原子荧光光度法测定用水为去离子水,其他实验用水均为纯化水。所有的磁石药材样品为实地收集或由相关单位提供,均经南京大学孔庆友教授鉴定,为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿,留样保存于南京中医药大学中药鉴定教研室。磁石样品来源见表1。2方法和结果2.1特许权2.1.1铁盐项下方法取本品细粉0.5g,加稀盐酸10ml,水浴加热10min,振摇,静置。上清液参照中国药典2010年版一部(附录Ⅳ)一般鉴别试验铁盐项下方法进行试验。结果18个不同产地与批次的样品均显铁盐的鉴别反应。2.1.2傅利叶变换红外光谱照中国药典2010年版红外分光光度法(附录ⅤC)操作。取干燥样品粉末(过200目筛)1mg,与KBr200mg于玛瑙研钵中充分研匀,然后置压片机中压制成透明薄片,置红外分光光度计上于4000~400cm-1扫描测定。每个样品累计扫描16次。Encompasses采集系统采集图像,用OMNIC6.0软件分析,获得傅利叶变换红外光谱。结果18个不同产地与批次的磁石样品在波数(455±5)cm-1、(778±7)cm-1、(1626±6)cm-1、(1005±9)cm-1、(3428±6)cm-1处均有吸收峰。其中(455±5)cm-1、(778±7)cm-1、(1005±9)cm-1均为石英的特征吸收峰;(1626±6)cm-1、(3428±6)cm-1可能为KBr吸收了空气的水产生的吸收峰;而Fe3O4的吸收很弱,红外光谱吸收峰约560cm-1。见图1。2.2对溶解重金属和有害元素的研究2.2.1消极电导lmin-1,产气流量检测(1)原子吸收分光光度法:工作方式:吸收;光谱带宽:0.2nm(Cu为0.5nm);燃烧器高度:7.0mm;空气流量(L·min-1):5.0;乙炔气流量(L·min-1):1.5;各元素灯电流及负高压依操作而定。测量条件:读数时间:3s;重复次数:1;测量方式:标准曲线法;读数方式:峰面积。(2)原子荧光分光光度法:光电倍增管负高压300V;原子化器温度200℃;原子化器高度8mm(测Hg为10mm);灯电流80mA;载气流量400ml·min-1;屏蔽气流量1000ml·min-1。测量条件:读数时间:10s;延迟时间:1s;重复次数:1;测量方式:标准曲线法;读数方式:峰面积。2.2.2标准曲线与检测限(1)砷标准曲线:精密移取砷标准溶液0.1ml,用5%盐酸为介质逐级稀释至1μg·ml-1的砷标准储备液。分别取适量砷标准储备液于事先加入5ml硫脲-抗坏血酸(各含50mg·ml-1)混合液(还原掩蔽剂)的50ml量瓶中,以5%HCl定容至刻度,摇匀,制成含砷量为0,1,2,4,6,8μg·L-1的标准系列溶液,室温下放置30min后测定。以荧光强度值(IF)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标制备标准曲线,砷的线性方程为:IF=793.745C+693.259,r=0.9974。检测限为0.0415μg·L-1。(2)汞标准曲线:精密移取汞标准溶液50μl,用5%盐酸为介质稀释至1μg·ml-1的汞标准储备液。分别取汞标准储备液适量于事先加入5ml硫脲-抗坏血酸(各含50mg·ml-1)混合液(还原掩蔽剂)的50ml量瓶中,用5%盐酸定容至刻度,摇匀,制成含汞量为0,0.5,1.0,2.0,4.0,8.0μg·L-1的标准系列溶液,室温下放置30min后测定。以荧光强度(IF)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标制备标准曲线,汞的线性方程:IF=205.258C+55.121,r=0.9995。检测限为0.0119μg·L-1。(3)铅标准曲线:精密移取铅标准溶液20μl,用2%硝酸定容至100ml,得到200ng·ml-1标准储备液,分别移取标准储备液适量,用2%硝酸溶液稀释制成每1ml各含铅0,5,20,40,60,80ng的溶液。以吸光度(A)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标,制备标准曲线,r=0.9997。检测限为0.126μg·L-1。(4)镉标准曲线:精密移取镉标准溶液10μl,用2%硝酸定容至100ml,得100ng·ml-1标准储备液,分别移取标准储备液适量,用2%硝酸溶液稀释制成每1ml各含镉0,0.8,2.0,4.0,6.0,8.0ng的溶液。以吸光度(A)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标,制备标准曲线,镉的线性方程为:Y=0.005X-0.004,r=0.9997。检测限为0.053μg·L-1。(5)铜标准曲线:精密移取铜标准溶液0.1ml,用2%硝酸定容至10ml,得10μg·ml-1标准储备液,分别移取标准储备液适量,用2%硝酸溶液稀释制成每1ml各含铜0,0.05,0.2,0.4,0.6,0.8μg的溶液。以吸光度(A)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标,制备标准曲线,铜的线性方程为:Y=0.141X+0.0001,r=0.9995。检测限为0.001μg·ml-1。2.2.4镉、铜的24h稳定性依法进行精密度试验、重复性试验、稳定性试验及加样回收率试验。结果表明方法灵敏度高,重复性好,砷、汞、铅、镉、铜的24h稳定性的RSD%分别为0.42%,0.17%,2.6%,3.2%,1.9%,平均回收率分别为93.7%(RSD%=4.21%),103.4%(RSD%=2.17%),109.7%(RSD%=3.37%),96.3%(RSD%=3.01%)、106.3%(RSD=5.44%)。2.2.5样品测定2.3铁含量测定2.3.1重铬酸钾滴定法按中国药典2010年版一部磁石含量测定方法测定。取本品细粉约0.25g,精密称定,置锥形瓶中,加盐酸15ml与25%氟化钾溶液3ml,盖上表面皿,加热至微沸,滴加6%氯化亚锡溶液,不断摇动,待分解完全,瓶底仅留白色残渣时,取下,用少量水冲洗表面皿及瓶内壁,趁热滴加6%氯化亚锡溶液至显浅黄色(如氯化亚锡加过量,可滴加高锰酸钾试液至显浅黄色),加水100ml与25%钨酸钠溶液15滴,并滴加1%三氯化钛溶液至显蓝色,再小心滴加重铬酸钾滴定液(0.01667mol·L-1)至蓝色刚好褪尽,立即加硫酸-磷酸-水(2∶3∶5)10ml与二苯胺磺酸钠指示液5滴,用重铬酸钾滴定液(0.01667mol·L-1)滴定至溶液显稳定的蓝紫色。每1ml重铬酸钾滴定液(0.01667mol·L-1)相当于5.585mg的铁(Fe)。结果见表2。2.3.2铁的质量标准(1)测定条件:原子吸收分光光度法测定条件同“2.2.1”。(2)标准曲线:精密移取铁标准溶液1ml,用2%硝酸定容至100ml,得到5μg·ml-1标准储备液,分别移取标准储备液适量,用2%硝酸溶液稀释制成每1ml各含铁0,0.1,0.5,1.0,2.0,3.0μg的溶液。以吸光度(A)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标,制备标准曲线,铁的线性方程为:A=0.003C+0.004,r=0.9995。检测限为0.001μg·ml-1。(3)供试品溶液制备:取样品粉末1.0g(过200目筛),精密称定,置锥形瓶中,加30ml去离子水,水浴(100℃)提取3h,过滤,去离子水冲洗残渣,定容至50ml,作为水溶性铁测定样品液。(4)方法学考察:依法进行精密度试验、重复性试验、稳定性试验及加样回收率试验。结果表明方法灵敏度高,重复性好,铁的平均回收率为110.6%,RSD为2.89%。(5)样品测定:取供试品溶液按上述测定条件,进样测定。结果见表2。3测定水溶性重金属及有害元素含量现行版中国药典磁石质量标准中,铁盐鉴别专属性不强,缺少检查项,经典全铁定量难以有效控制其药材质量。因此很有必要研究增补专属性较强的红外光谱鉴别、水溶性重金属及有害元素检查、水溶性铁定量测定,以完善、提高磁石药材质量标准。鉴别是质量标准研究中评价药材真实性的一项重要内容。矿物红外光谱是由矿物分子振动产生的吸收光谱,它能提供有关矿物成分和结构的大量信息,且具有专属性强、快速、经济、操作简便、重复性好等特点,已作为一种重要手段广泛应用于矿物药的鉴定。磁石红外光谱鉴别结果表明,所测磁石样品均在455,778,1005,1626,3428cm-1波数附近处有吸收峰,且专属性强,重复性好,可作磁石药材鉴别的一项重要指标。重金属及有害元素检查是保证中药临床应用安全性的重要方面,尤其对矿物药的安全性控制更显重要。根据中医传统汤剂中矿物药的应用特点,考虑到矿物药在临床汤剂中应用的安全性,测定磁石水溶性重金属及有害元素的含量,更具有实用价值。实验设计中还根据磁石临床应用先煎、久煎的原理,将样品粉末经久煎(3h)处理,再依法检测,更加符合磁石在临床汤剂中的应用情况。通过对5种水溶性重金属及有害元素的AAS和AFS分析,与全元素ICP-MS分析比较,虽磁石药材中这5种元素的含量多大于药材中铅≤5.0mg·kg-1,镉≤0.3mg·kg-1,汞≤0.2mg·kg-1,砷≤2.0mg·kg-1,铜≤20.0mg·kg-1的限量标准,但其5种水溶性重金属及有害元素均低于植物药中的限量标准。此外,与ICP-MS法相比,AAS和AFS法简便易行,经济应用。因而,建议用原子吸收光谱法和原子荧光光谱法检测水溶性重金属及有害元素作为磁石药材质量标准的检查项。同样,考虑到矿物药在临床汤剂中应用的有效性,测定磁石水溶性铁,更具有科学性。因而建议在现有标准全铁含量测定的同时,增补用原子吸收光谱法测定水溶性铁含量。从本文研究结果看,所测磁石样品中,有1个样品检出水溶性砷,2个样品检出水溶性铅,9个样品检出水溶性汞,其平均值为0.0227mg·kg-1,16个样品检出水溶性镉,其平均值为0.0444mg·kg-1,10个样品检出水溶性铜,其平均值为0.4501mg·kg-1。依据中国药典中药质量标准研究制定技术要求,按其平均值的±20%作为限度的制定幅度,初步制定限量指标:磁石药材不得检出水溶性砷和水溶性铅;水溶性汞不得过0.0136mg·kg-1;水溶性镉不得过0.0533mg·kg-1;水溶性铜不得过0.54mg·kg-1。综合铁含量测定结果,所测磁石样品的全铁量平均值为48.01%,水溶性铁含量平均值为771.96mg·kg-1。依据中国药典中药质量标准研究制定技术要求,按其平均值的±20%作为限度的制定幅度,初步制定限量标准:全铁量不低于48.0%;水溶性铁含量不低于0.065%。本文通过对18个不同产地与批次磁石药材的鉴别、检查及含量测定实验研究,建立了磁石药材红外光谱鉴别、水溶性重金属及有害元素检查和水溶性铁含量测定的方法,初步制定了水溶性重金属及有害元素、