中药中重金属新型检测技术的研究论文（共2篇）

中药中重金属新型检测技术的研究论文〔共2篇〕第1篇：中药检测技术的研究贴膏剂是常用的中药现代外用剂型，〔中国药典〕一部中贴膏剂项下收录了橡胶膏剂、凝胶膏剂〔2010年版药典前称之为巴布膏剂〕和贴剂等3种剂型[1]。其属于经皮给药制剂，具有生物利用度高，可避免肝脏首过效应及胃肠道中pH、酶等因素对药物的毁坏；使用方便，可随时使用或停止用药；给药次数少且药效持久等优点[2-3]。因而，贴膏剂近年来发展迅速，经国家食品药品监督管理总局网站数据库查询，截止到2014年底国家批准生产的贴膏剂共计174种，其中橡胶膏剂129种，凝胶膏剂〔巴布膏剂〕14种，贴剂31种，大部分为中药贴膏剂。中药贴膏剂重要以橡胶膏剂和凝胶膏剂为主，因橡胶膏剂存在致敏性[4-5]，而凝胶膏剂具有载药量大、无致敏性、透气保湿效果好等特点[6]，当前中药贴膏剂的研发逐步向凝胶膏剂转移，但是粘性差和弹性弱是困扰凝胶膏剂发展的主要问题[7-8]，其中缺乏可量化的粘附力测定法是不可回避的问题，在剂型研发中粘附力控制显得尤为主要[9-12]，亟需开发一种能有效反映出贴膏剂实际粘性大小的方法。本研究是在粘出力自动监控检测仪专利技术基础上[13]，与专利发明人、相关单位共同研究开发的一种全新粘附力检测技术，试验结果采取牛顿力量化表示，能客观地评价贴膏剂敷贴于皮肤外表粘附力大小，较好地反映贴膏剂粘附性。与〔中国药典〕一部中贴膏剂粘附力方法进行比较[1]，新方法具有操作简便、可量化、重现性好等优点，能够知足当前大部分贴膏剂粘附力检测要求，有效解决了贴膏剂〔尤其是中药贴膏剂〕粘附力无法有效控制问题，为贴膏剂研发提供需要技术支持。1材料与方法1.1仪器粘附力自动监控检测仪〔天津天河分析仪器〕；CZY-G型初粘性测试仪〔济南兰光机电技术发展〕；CZY-6S型持粘性测试仪〔济南兰光机电技术发展〕；XLW〔L〕-PC型智能电子拉力机〔济南兰光机电技术发展〕；ST100-0.05Tb刮制条式水平仪〔锦州市荣昌水平仪制作〕；ST150-0.02Tb刮制条式水平仪〔沈阳市艾隆水平仪厂〕；CP224S型电子分析天平〔德国赛多利斯公司〕。1.2试剂无水乙醇〔上海振兴化工一厂〕；Millipore超纯水；共采集22家企业〔用字母区分〕51批样品，其中10批为凝胶膏剂〔又称巴布膏剂，以*标注〕、37批为橡胶膏剂、4批为贴剂〔以**标注〕，详细样品信息情况见表1。1.3方法仪器装配重要由压辊、拉杆、支架、夹具、传感器、传动装配和电机等部分构成〔如此图1〕，均为不锈钢材质。压辊为一中空圆柱体，长10cm、外径为5cm，中间有一根不锈钢滚轮轴穿过，两侧用轴承固定，通过电机与传动装配保证压辊与支架作用于贴膏剂检测面重量为2000±20g，并用于控制压辊与支架运行速度和方向。拉杆与支架呈90?角相连，两侧向上一面各有一个锲口用于支撑压辊，两侧侧面下方各有一个支撑轮，用于控制压辊与支架上下位置。测试前支撑轮竖立，保证压辊最底端不接触贴膏剂检测面，测试中支撑轮放倒，保证压辊在贴膏剂检测面上匀速滚动。整个测试经过中，由拉力传感器通过拉杆记录拉力大小，并给出每个时间点拉力大小。通过夹具固定贴膏剂检测面，夹具分为底板和压板两部分〔见图2〕，底板为类工字型平板，板有两条凸起平行矩形条，底板与矩形条中间部分向内缩进，可供两个宽1.2cm压条在装片时平行移动。压板为类十字型平板，板有两条平行空槽。底板和压板应能互相匹配，并留有一定缝隙供装片用。将裁剪好尺寸贴膏剂粘性面向上，置于上样模块〔长10cm、宽8cm，两端突出部分为5.6cm×6mm〕上，对准适宜刻度线，将两边盖衬分别撕开少许，用压条分别压住两边露出粘性面，小心除去盖衬，居中天然放置在夹具底板上，使供试品平整地贴合在底板上。将压板水平压下，用两侧螺栓固定底板和压板，使矩形条上供试品粘性面均匀绷紧。夹具分不同尺寸，以供不同厚度贴膏剂使用。方法原理系通过对压辊和拉杆施以固定水平拉力，保证压辊匀速地从被夹具固定住贴膏剂粘性面上滚过，采取拉力传感器记录每个时间点拉力，以平均值作为供试品粘附力。为证明本方法能有效测定贴膏剂粘附力，对测试经过中受力情况分析以模型进行说明。F为通过压辊与拉杆作用于压辊轴心水平拉力，F为压辊与贴膏剂粘性面接触处运动阻力。测试中压辊在水平方向匀速滚动，因而水平方向两个力是平衡，即F与F在数值上相等但方向相反，构成一对力偶，表示为FR，R为压辊半径。压辊匀速迁移转变，根据角动量守恒，对力偶FR存在一个平衡力偶。此平衡力偶由与贴膏剂粘性面接触宽度〔D处〕产生粘附力构成，如此图4所示。在图4所示xOy坐标系中，f〔x〕是作用于压辊外表粘附力分布函数。任何一个点受力都垂直于压辊外表即通过轴心。根据压辊迁移转变方向，在0～-D/2区间，粘附力方向指向压辊外表以外，在0～D/2区间则指向压辊轴心。因而，粘附力分布函数f〔x〕是以坐标原点O为对称，将f分解为平行于x轴和y轴两个分力fx和fy，α为两分力之间夹角，则fx合力即为总粘附力F。由于压辊匀速滚动，故运动阻力F与水平拉力F相等，即每一点分力fy构成一个力矩，其合力矩与拉力矩FR相等，即通过以上分析，证明拉力传感器测量所得拉力F和贴膏剂粘性面粘附力f〔x〕、压辊与贴膏剂粘性面接触宽度D存在一一对应函数关系。其中接触宽度D反映的是与粘附力相关粘性面性质，例如硬度、含水率等。故本方法原理是拉力传感器测量拉力F是贴膏剂粘性面对压辊匀速滚过时运动阻力，此运动阻力是由粘附力所构成，二者存在一一对应函数关系，所测得结果即为贴膏剂粘附力。2结果2.1压辊受力验证试验为验证拉力传感器测量拉力F与运动阻力F存在一一对应函数关系，采取以标准砝码代替运动阻力，测定压辊蒙受0g、200g、500g、700g、1000g、1200g、1500g和1700g压力情况下，砝码重量与测得拉力值关系。以砝码重量为横坐标、测得值为纵坐标，进行线性回归，结果二者之间存在线性关系，经多台仪器屡次验证，相关系数均大于0.9900，说明拉力F与运动阻力F存在一一对应函数关系，方法原理成立。2.2方法所牵涉作用力分析为评价本方法能否可客观代表贴膏剂粘附力，需对方法所牵涉作用力进行分析。文献对贴膏剂存在力有不同叫法，但基本为4种作用力，通用名称分别为初粘力、粘附力、内聚力和粘基力[14-16]。4种作用力定义基本如下：初粘力指贴膏剂粘性外表与皮肤在稍微压力接触时，膏体对皮肤粘附力，即初始剥离抵抗力；粘附力指贴膏剂粘性外表与皮肤在充足接触后产生连接力，是贴膏剂粘性外表与皮肤抵抗分离能力；内聚力指贴膏剂膏体内部存在凝聚力，即结合力，是一种能使贴膏剂在使用、拉伸、剪裁或受外部环境影响条件时，保证膏体完好一种主要作用力；粘基力指贴膏剂膏体与背衬之间结合力，也称抛锚力，是防止膏体与背衬分离力。性能良好贴膏剂中4种作用力必需知足粘基力内聚力粘附力初粘力条件，且各种作用力大小应适中，否则，会带来与皮肤严密贴合、膏面毁坏、剥离时会产生痛感或拉伤皮肤等一系列质量问题[14-16]。本方法中压辊与贴膏剂粘性面接触处运动阻力F和仪器所测得拉力F在数值上相等但方向相反，在正常情况下，作用力情况有2种：1〕当拉力F只够克制贴膏剂初粘力，则运动阻力F=初粘力，测得拉力F即为初粘力；2〕当拉力F能克制贴膏剂初粘力和粘附力，则运动阻力F=初粘力+粘附力，因初粘力相对于粘附力较小，测得拉力F基本认定为粘附力。粘附力自动监控检测仪在测定经过中通过仪器控制一直坚持压辊匀速行进，测定粘附力是每个时间点所测定拉力平均值，代表整个测定面粘附力，结果能较客观反映贴膏剂粘附力，且能保证结果精到准确和重现，是一种可行性较强量化粘附力检测技术。2.3样品测定结果采取本方法分别对样品进行测定，再采取〔中国药典〕一部中贴膏剂项下初粘力测定法和持粘力测定法分别对凝胶膏剂〔巴布膏剂〕和橡胶膏剂进行测定[1]，比较本方法与法定方法区别。取凝胶膏剂〔巴布膏剂〕固定倾斜板倾斜角为15?，室温为25℃，每批样品分别测定3片，以3片都能粘住最大号钢球号作为初粘力测定结果；取橡胶膏剂，固定测试面积为1cm×5cm，室温为25℃，每批样品分别测定3片，以3片脱落时间算术平均值〔min〕作为持粘力测定结果；取贴膏剂，室温为25℃，裁剪成不低于3.5cm×6.0cm尺寸，每批样品分别测定5片，以粘附力平均值〔mN〕作为测定结果。结果表示清楚，初粘力测定法中3片能粘住钢球号往往差异不同较大，持粘力测定法中3片脱落时间长短差别较大，2种法定方法测定误差均较大。本方法5片测定结果RSD值基本小于15.0%，方法重现性和精确性较好。3讨论现行药典中3种方法由于方法自己特点[1]，结果均存在一定局限性。1〕初粘力测定法当钢球球号较小时，测定值基本可反映初粘力；当钢球球号较大时，则违背了初粘力定义中稍微压力要求，测定值含一部分粘附力。且易受倾斜板角度、涤纶薄膜材料、操作人员动作幅度等因素影响，重现性差。2〕持粘力测定法要到达使贴膏发生位移或脱落目，需逐步克制粘附力、内聚力、背衬弹力，使贴膏拉伸至最大张力，部分或全部克制粘基力，才可产生位移或脱落，测定结果包括4种力。受背衬物理特性、粘贴面与试验板严密水平、膏体自己特性等因素影响，每次测定时各作用力所占比例不同，导致结果误差极大。3〕剥离强度法通过拉力传感器收集到贴膏剂与聚酯薄膜剥离时单位宽度所能蒙受载荷，具有一定科学性，但要使聚酯薄膜从贴膏剂上剥离，必需克制贴膏剂粘附力、内聚力和背衬弹力，测定值受剥离速度、装片位置、聚酯薄膜质量影响，更与背衬弹力有关，各操作者间误差较大。本研究建立粘附力检测技术采取模仿人体实际使用贴膏剂形式，利用拉力值来表征贴膏剂粘附力，检测原理通过理论和理论多方论证，精确可靠，同时采取特制夹具和上样模块，尽量减少了人为装片带来误差，保证测得值可有效客观地反映贴膏剂粘附力，相对于现行药典中3种方法，具有自动化水平较高，结果可量化，通用性、反复性和可操作性均较强特点。贴膏剂要充足发挥作用，粘附力必需在适宜范围，应能保证贴膏剂能严密接触皮肤并持久地覆盖皮肤使其完全发挥疗效。揭除时应易完好除去贴膏，无膏体残留在皮肤上，且皮肤不出现痛感或拉伤。除此之外，粘附力还是保证贴膏剂质量主要指标，不少贴膏剂常出现膏体变形或溢出、膏体与背衬材料分离情况[14-16]，均可导致粘附力偏离正常值。当前，贴膏剂研发中粘附力常采取现行药典中3种方法进行粘附力监控，部分实验装配为实验者克己[9-12]，结果不确定度较大，对研究结果影响显着。本研究所开发粘附力方法可有效改变上述状态，尤其针对中药贴膏剂，因测定结果量化且反复性较好，可较清楚反映出不同基质对粘附力影响，有利于改变现有中药凝胶膏剂粘附力普遍不高需借助辅助材料帮助粘附于皮肤上场面，同时帮助解决部分中药橡胶膏剂粘附力大小不适宜问题。整刊文本版-现代仪器与医疗2016年1期量化粘附力检测技术对中药贴膏剂质量控制的作用字数：1344现代仪器与医疗2016年1期字体：大中小打印当页正文本研究方法必需要求贴膏剂尺寸大于3.5cm×6.0cm，某些特殊尺寸贴膏剂无法知足该尺寸，此次研究中4批贴剂仅“冰樟桉氟轻松贴膏〞〔自编号NFL-1〕可测定，粘附力为4278mN〔n=5，RSD为5.9%〕，另有1批“愈裂贴膏〞无法测定，因而本次51批样品中有4批无法测定，针对该类特殊尺寸贴膏剂，尚需进行进一步研发。当前该方法已能解决市场中大部分贴膏剂中粘附力控制问题，被收录于〔中国药典〕2015年版，将会极大改善和提升中药贴膏剂质量，有助于该剂型进一步发展。夏晶，陆继伟，仇佳思，付艳，刘毅，任重远，钱忠直，季申第2篇：基于惯例仪器分析的基础上中药中重金属新型检测技术的综述中药因其具有独特的疗效和较小的毒副作用，正逐步遭到各国的看重。但是随之而来的重金属的含量问题也愈来愈遭到人们的关注。中药中存在的重金属一般包含铅、汞、镉、砷等。不同种类的重金属作用于人体不同的系统或部位，表现的中毒症状不同，可对神经系统、消化系统、造血系统、人体新陈代谢等产生危害。重金属超标已成为影响中药出口，阻碍我们国家药走向世界的重要问题，因而精确检测和限定重金属的含量是保障人民用药安全，促进中药走向国际化的关键[1-]。当前常用的检测方法重要有比色法和仪器分析法等。随着对重金属限度要求的曰益提升，仪器分析法已成为重金属检测的重要手段。本文在惯例仪器分析的基础上就中药中重金属新型检测技术作一综述。1中药重金属的限量由于中药中少量的重金属即可对人体各脏器产生严重危害，世界卫生组织〔WHO)已规定人体对重金属的吸收基线值，即短期内可耐受一周的摄入量，如汞为0.3mg、铅3mg、镉0.4~0.5mg。除此之外，由于对中药中重金属的限量缺乏统一的认识，很多国家对重金属的含量都有各自的限定标准，且每个国家的着重点均不同，我们国家亦于2001年7月1日，发布了〔药用植物及制剂进口绿色行业标准〕。德国、加拿大、美国等欧美国家对中药原料及成品中重金属的限量控制较为严格。另外我们国家在2010版〔中国药典〕中规定，有27种药材制剂需做重金属测试，其中有6种药材：黄芪、金银花、西洋参、白芍、甘草、丹参要做有毒有害元素即铅、镉、砷、汞、铜的检查4。2中药重金属惯例检测技术当前中药中重金属检测常用的分析方法重要有紫外分光光度法、原子吸收分光光度法和原子荧光分光光度法。紫外分光光度法具有简便、快速的特点，但因干扰因素较多，并没有在重金属测定中占领主要地位，当前重要用于镉、铅、汞的测定。原子吸收分光光度法在重金属测定中应用较为成熟[5-]，包含火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法、氢化物原子吸收法及冷原子吸收法。火焰原子吸收分光光度法和石墨炉原子吸收分光光度法经常配合使用，操作快速简便，前者较后者检测速度快，后者较前者检测灵敏度高，两者的共同缺点是不能同时测定多种元素。氢化物原子吸收具有比石墨炉更低的检测限且干扰低，但需要专门的氢化物发生器，可检测的元素较少。冷原子吸收法只用于含汞元素的测定[7]。原子荧光分光光度法检测限低于原子吸收分光光度法，线性范围宽，干扰少，但应用元素有限。3中药重金属新检测技术3.1电感耦合等离子体发射光谱〔ICP-)ES)技术电感耦合等离子体发射光谱〔ICP-3ES又称ICP-AES)，其工作原理为：高频电流通过线圈产生电磁场，作用于矩管中的导体构成感应电流并释放出大量的热能，加热气体构成最高温度达104K的等离子炬。当含有重金属的试样气溶胶通过等离子炬内焰区时，被加热至6000~7000K，样品在这里区经历原子化、激发、电离的经过，并发出特征谱线，谱线强度与该金属的量成正比。ICP~OES具有灵敏度高，检测限低，精致细密度高，线性范围宽及抗干扰能力强等特点[8]，能将多种金属元素同时或顺序测定，测定速度快。该法适用于绝大部分金属元素的测定。ICP~OES的使用大大提升了分析效率，缩短了分析时间，弥补了原子吸收法等不能同时测定多种元素的不足，在痕量元素分析中占领很大的优势，是发射光谱中发展最快的方法。当前应用较多的是用其检测各类中药材或中药复方中各重金属含量。张琦等9]采取ICP~OES通过建立标准曲线的方法对枸杞、菊花、灵芝、麦冬这4种中药材经浓硝酸和双气水消化后，测定其中铅、镉、砷、汞、铜的含量，所建立的方法快速精确，重金属的含量均符合药典规定。崔蕴慧等[10通过湿法消化，建立了ICP~OES测定三七葛根胶囊中铬、铜、镉、锌、铅、砷的检测方法，结果重金属的含量远低于国家标准。除了做惯例的检测之外，王娜等[11]使用了一种较为新颖的思路，用ICP~OES对市售艾叶中的铅、镉、锌、铁、锰、铬、镁、钙、铜、铝这10种金属元素进行了含量测定，为研究金属含量与药效关系提供了数据支持。3.2电感耦合等离子体质谱〔ICP-MS)技术电感耦合等离子体质谱〔ICP-MS)技术是将不同的金属元素在电感耦合等离子体的作用下发生汽化，先后进入质谱进行测定。该方法综合了电感耦合等离子体较高的离子化能力和质谱的高分辨、高灵敏度及连续测定多种元素等的优点，只需一次处理样品，一次上机就能够同时给出测试结果[4，可与多种进样或分离技术联用[12，具有更低的检出限，更宽的线性范围，更强的抗干扰能力，更高层次的精致细密度及分析速度，而且能够提供精到准确的同位素信息[13]，是当前痕量分析领域最先进的方法。对于中药中微量元素的测定，需要具有克制较大基体干扰的能力，显然ICP-MS是较为理想的分析手段，但其价格较为昂贵。应用最多的仍然是对中药重金属的含量测定。王桂花等[14]采取硝酸一双气水的消解体系，应用ICP-MS同时测定枳壳中的铅、镉、砷、汞、铜5种微量重金属元素的含量，同时考察了微波提取、超声波提取和传统煎煮法对枳壳中五种重金属元素溶出的情况。利用ICP-MS的高灵敏度、高抗干扰力及快速测定的特点，可进行大批量植物药重金属的检测工作。采取ICP-MS对荷兰市面上的藏药、中药及印度植物药约292个品种中的铅、汞、砷进行了监测，结果显示仍有不少植物药中的铅、汞、砷超越了规定的范围。除了单纯的测定重金属含量之外，建立一套合理、完好的测定方案需要对结果的不确定度进行测定。王欣美等[16]以金银花为例，用对中药材中铜、砷、镉、汞、铅含量的不确定度进行分析，结果表示清楚，样品溶液的制备经过、测定样品溶液中各元素的浓度是影响中药中重金属定量分析的测量不确定度的重要因素。3.3高效液相一电感耦合等离子体质谱联用〔MS)技术中药中重金属检测大部分是测定中药样品中待测元素的总量，但现代研究表示清楚，仅依靠测定元素总量来评价毒理作用是片面的，关键是要分析元素的形态。因而需要将样品中各元素形态进行有效分离之后再用高灵敏度的检测器进行测定。当高效液相和电感耦合等离子体质谱法联用时，融合了HPLC高效分离及ICP-MS低检出限、宽线性范围、能跟踪多种元素及同位素信号等优点，当前多用于中药中砷形态的分析[17]。金鹏飞等[18采取HPLC4CP-MS联用技术建立了测定中药中As(H)、As(V)、MMA、DMA4种砷形态同时测定的方法，用该法对大黄、黄芪、黄芩、何首乌、地黄这5种中药材炮制前后的砷形态变化进行了比较。另外，对一份总砷含量超标的冬虫夏草样品进行砷形态的分析研究。陈秋生等[19则通过仿生提取，建立了高效液相色谱一电感耦合等离子体质谱联用技术。通过模仿人体胃肠道环境，采取人工胃液提取雄黄中药制剂中的可溶性砷，结合HPLC-ICP-MS，成功分离可溶性砷并对其进行测定，将其建立的方法应用于其他含雄黄的中药制剂的可溶性砷测定。另外，对于镉的含量测定，李彬等[20用不同形态的镉培养液〔包含硝酸镉、氯化镉、草酸镉、镉~EDTA和柠檬酸镉〕对不同蕨类药用植物〔狗脊、石松、石韦和瓦韦〕进行培养，并对培养后植株的不同部位所含的镉采取SEC~HPLC分离后，运用ICP-MS分析，结果成功分离出不同结合形态的有机镉，通过测定，其检出限低，结果令人；两意。3.4阳极溶出伏安〔ASV)技术阳极溶出伏安法〔ASV)也称为反向极谱法，被测金属离子在一定的电压下，电解一定时间富集在一电极上，通过将电压从负到正的方向扫描，使复原富集的金属从电极上气化溶出，记录其气化波。根据气化波的高度值确定被测物质的含量。此法能将样品中很低浓度的金属元素快速检测出来，灵敏度高，精致细密度好，检测限低，可同时测定几种元素，且不需要贵重仪器，成本低，但需要严格的样品前处理经过。Injang等[21]制备了铋膜修饰的碳纳米管电极〔SPCNTE)，通过优化碳纳米管一碳比例，铋的浓度，沉积时间及流速获得一最佳条件，在该条件下建立顺序进样的阳极溶出伏安法〔SIA-ASV)，即可同时测定穿心莲及其胶囊中铅、镉、锌的含量。结果显示，所测得的铅、镉、锌的检测限分别为0.2、0.8、1叫?L—1，与ICP-OES所测结果相当。因而该法不失为一种高灵敏度、高通量的微量重金属在线监测技术。3.5免疫法快速检测技术免疫检测法为中药中重金属的检测提供了一种新的思路。与传统的检测方法相比，除了具有省时、省力、便于携带、易于操作、费用低廉等新的优点之外，也具备灵敏度