砷盐检查前处理研究

砷盐检查前处理研究

杨XX

北京中医药大学09中药分析

摘要中药材、中药制剂和一些有机药物砷盐的检出通常应先进行前处理而破坏

有机状态使砷容易析出。常用的破坏方法有稀释法、干法灰化、湿法消解等。

关键字中药；砷盐检查；前处理

砷是一种有害元素，可经呼吸道、消化道及皮肤吸收而进入人体，从而引起人体器官的各种病变。在临床上由砷引起的慢性中毒和急性中毒，如脑病、末梢神经病、皮肤病等，甚至还包括呼吸道癌和皮肤癌。砷在自然界中以不同的化学形态存在，包括无机砷（三价砷和五价砷）以及有机砷[一甲基砷酸（MMA）和二甲基砷酸（DMA）]，其毒性大小为三价无机砷大于五价无机砷大于有机砷，其中无机砷的毒性远大于有机砷。中药材及中成药制剂中所含的砷可分为两类，一类是在种植、加工、制剂生产等过程中，通过各种原因污染而进入成品中的杂质或污染物；另一类是以有效成分入药的含砷矿物，如雄黄、雌黄、砒石（信石）等。中药中砷的分析测定主要指总砷测定、可溶性砷盐测定、砷形态分析。

1 总砷测定前处理方法

1.1 稀释法

适用于液态及可溶于水或试剂的化合物类药品。稀释剂常为去离子水、稀酸和有机溶剂。其优点是不需要进行化学处理，避免了试样分解中可能引进的污染，缺点是存在基体干扰（有机物或无机物），使测定灵敏度降低。

1.2 干法灰化

干法灰化是样品中金属元素分析常用的前处理方法，尤其适用于挥发温度比较高的金属元素的分析。干法灰化的优点是消解温度高，可消解难消化的化合物，但是对于砷含量低的制剂，采用此法消解取样量大，烧灼温度不易控制，消化时间长。砷在高温下易挥发，采用本法消化常加入合适的助灰化剂，常见的干法灰化消解法以助灰化剂的不同分类，有硝酸镁法、氢氧化钙法、氢氧化钙- 淀粉法、无水碳酸钠熔融法。其中硝酸镁可提高熔样效果，而氧化镁可吸收由于高温逸出的砷，形成不挥发及易溶于水的焦砷酸盐（As2O74-）。灰化前样品必须彻底干燥，否则在高温下易造成爆溅，使样品丢失或沾污。由于砷元素的损失程度与灰化温度和时间有关，因此选择最佳灰化条件，缩短灰化时间可提高砷测定的准确性中成药中含有大量有机成分，有机成分中的羟基、羰基、羧基、氨基、杂环等活性基团可与砷离子形成络合物，药材种植过程中受环境因素影响可富集一定量的砷，这些砷络合物和富集物在有机破坏后可能会因某种原因而游离出来对于只测定雄黄的中成药而言，若将灰化消解后测定的砷含量作为雄黄中的砷含量，可能致使结果不准确。

1.3 湿法消解

湿法消解是通过酸类试剂在加热条件下破坏有机质达到样品无机化的目的，常用于元素痕量分析的前处理，具有适应性强、重现性好、易挥发元素不易损失、容器吸附少的优点，但耗酸量大。本法常用消解酸有硝酸、高氯酸、硫酸或与少量双氧水、盐酸、氢氟酸等混合，在实际应用中常以混合酸形式消化以提高消化效

率。对于消化温度的控制非常重要。

1.4 微波消解

微波是一种频率在300MHz 300GHz，波长在100cm至1mm 范围内（即远红外线与无线电波之间）的电磁波消解溶液系统是一个循环消解过程，通过在密封容器内加压加热来达到破坏有机质的目的，避免了砷挥发损失、酸蒸汽逸出等问题，不污染环境与传统的干法和湿法消解相比具有快速使用试剂少空白值低的优点微波消解对于易挥发元素砷的测定结果的准确性较湿法消解和干法灰化消解高，消解氧化剂一般为硝酸或含硝酸的混酸。微波消解不仅可提高检测水平，还可减少酸用量，防止有机物在密闭容器中分解时产生大量的气体，引起消解混合物飞溅，赌塞微波罐的排气小孔，进而导致爆炸。消解酸均有强氧化性，测定时必须赶尽，沸点大小为硫酸高氯酸> 硝酸，为避免砷损失，宜选用沸点较低的硝酸作为主要消解酸。

1.5 其他方法

除上述常见的消解方法外，还可见其他消解方法如高压消解法，本法采用压力消解罐，系统密闭，有利于挥发性元素砷的测定；氧瓶燃烧法，最早见于上世纪年代，目前本法可通过H2O2 产生O2增加燃烧需氧量，氨水吸收产生的CO2；回流消化法，系统密闭，并通过与湿法灰化法比较，银盐法测定砷含量，本法测定值高；对于与消解剂难混合的样品，消解则比较特别，可用有机溶剂溶解后，再消解，如姜油和姜油树脂的消解。

2 可溶性砷盐测定前处理方法——浸提法

浸提法是利用浸提液解离某些与待测元素结合的键，并对待测元素或含待测元素的组分有良好的溶解力，而从试样中将含有待测元素的部分浸提出来。由于浸提法未经激烈反应，被它浸提的仅限于以游离形式存在或结合键易被破坏的元素，或能溶于浸提液的含待测元素的分子。浸提法因元素、样品基体、样品颗粒大小、浸提液种类和浓度、浸提时间以及浸提温度变化而影响浸提元素的浸提效率。用于中药中砷分析的浸提液主要有水、盐酸、人工胃液等。

3 砷形态测定前处理方法

不同形态的砷具有不同的理化性质和毒性，准确测定中药中不同形态的砷含量有利于对中药中砷的安全性进行客观评价。在进行砷形态分析前，可先对可溶性砷盐进行分析，然后采用不同的分离手段分离无机砷和有机砷或分离三价砷和五价砷。除了通过前处理实现砷的形态分离，还可通过如液相色谱、气相色谱等手段改变检测条件完成砷的形态分析通过前处理手段实现砷的形态分析主要有两种：离子交换树脂分离和巯基棉分离

4 其他前处理方法

氢化物发生法在砷的分析中得到广泛的应用，该法的反应体系主要有三种：活泼金属- 酸体系硼氢化物酸体系、电化学方法发生体系，反应机理的共同点都是生成了氢化物气体在自然界中，砷的价态主要有三价和五价，均能生成砷化氢气体，但三价砷形成氢化物的速度较五价砷快，因此在砷测定前都要进行预还原处理，使样品中的砷均以三价砷存在常见的预还原剂有硫脲、抗坏血酸（VC）、碘化钾、L- 半胱氨酸、谷胱甘肽、Fe2+等。其中L- 半胱氨酸对砷具有高效的预还原能力、显著的去干扰作用和一定的增敏效果，L- 半胱氨酸可还原

五价砷一甲基砷二甲基砷，还原后用于测定总砷。

5 药典中关于砷测定前处理方法的规定

在2005 版中国药典一部附录IX B 原子吸收分光光度法中所提到的砷测定的前处理方法有A法（微波消解法）或 B 法（湿法消解）在A法项下，取供试品粗粉0.5g 加硝酸 3 5mL ，对于复杂的中药基质而言，可能存在取样量过大、消解不彻底的问题，而对不同型号的微波消解仪不同的消解条件，样品的消解结果可能也不同；在 B 法项下，其消解装置为敞开式消解，可能引起砷挥发损失，消解温度也可能影响样品的消解程度附录IX F 中的砷盐检查法，仅以按各品种项下规定方法制成，缺乏前处理方法的指导原则或具体方法即将出版的2010 版中国药典中ICP- MS 和增加收载的的前处理方法一样，其前处理方法项下则为结合实验室条件以及样品基质类型选用合适的消解方法，缺乏具体操作方法。

参考文献：

[1]王秀华，李宗.中药及其制剂中砷测定的前处理方法概述.中国药物警戒，2010，7（2）109—111

[2]赖宇红.中药砷盐检查有机破坏中存在的问题.中国药品标准，2006，7（2）：48- 50.

[3]杨钊，范莹，迟少云，等.7 种藻类中总砷和无机砷含量的测定.中国海洋药物杂志，2007，26 （2）43- 46

[4]卜祥运.含砷的中药的不良反应概述.临床用药，2008，5 （6）478

[5]梁生旺.中药制剂分析.北京：中国中医药出版社，2003.1