电感耦合等离子体原子发射光谱法测定
注射用头孢西丁钠中的Al和Si
（钢铁研究总院，北京 100081）
摘 要：头孢西丁钠因其谱均衡，覆盖面更广，无毒性反应，安全性高等优势，已广泛用于多种感染性疾病。目前，国内外的药品生产厂家，在生产头孢西丁钠时，都会同时用到磷铝酸盐类分子筛和硅胶柱，因此头孢西丁钠中的Al和Si就成为严格控制成品质量的关键因素。实验中，对某一客户样品0.2000 g样品进行微波提取酸溶处理，用于测定Al和Si的含量。采用Al 396.152 nm、Si 251.612 nm作为分析线，建立了使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）测定注射用头孢西丁钠样品中Al和Si 2种痕量元素的方法。结果表明，Al和Si的校准曲线的线性相关系数均不小于0.999。将方法应用于头孢西丁钠样品中2种痕量元素的测定，结果与ICP-MS的测试结果基本一致。
关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法；头孢西丁钠；分子筛；硅胶柱；Al和Si
文献标志码：A 文章编号：
抗生素发展到现在已有80多年的历史，上世纪60年代是青霉素类抗生素占据主导地位，90年代主要发展了头孢烯物，是头孢菌素类抗生素占优势的时期。由于头孢菌素具有高效、广谱、低毒、耐酶等优点，其发展相当迅速，其品种数量居各种抗生素的首位。头孢西丁钠因其谱均衡，覆盖面更广，无毒性反应，安全性高等优势，已广泛用于妇产科、、呼吸科、心肾内科、骨科等的多种感染性疾病。[1-4]
头孢西丁钠生产过程中会同时用到磷铝酸盐类分子筛和硅胶柱，因此头孢西丁钠中的Al和Si就成为严格控制成品质量的关键因素。本方法通过微波提取酸溶处理样品，建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定注射用头孢西丁钠样品中Al和Si的分析方法，结果满意。
1 实验部分
1.1 主要仪器
Plasma 2000电感耦合等离子体原子发射光谱仪（钢研纳克检测技术有限公司）。
1.2 主要试剂
Al标准储备溶液（国家钢铁材料测试中心）：1000 μg/mL；Si标准储备溶液（国家钢铁材料测试中心）：500 μg/mL；硝酸（北京化学试剂研究所）：ρ约为1.38 g/mL。
实验所用试剂均为优级纯；实验用水为电阻率大于18 MΩ·cm3的超纯水；氩气（北京诚维峰气体有限公司）：纯度大于 99.95 %。
1.3 实验方法
1.3.1 样品的前处理
将0.2000 g 样品置于100 mL聚四氟乙烯消解罐中，加入5 mL HNO3，按一定的消解条件进行反应。消解完全后，将消解好的溶液转移至100mL，加热至红棕色蒸汽挥尽并近干，定容至25 mL容量瓶中。
1.3.2 标准溶液系列的配制
在7个100 mL容量瓶中，分别加入上述Al或Si的标准储备溶液，定容，摇匀。此标准溶液系列中各元素的质量浓度如表2所示。
表2 各元素的系列标准溶液
Table 2 Standard solution of each element
曲线 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 结果与讨论
2.1 谱线的选择
头孢西丁钠样品经微波消解酸溶后，可溶性Al和Si等元素均溶解于溶液中，同时无基体干扰。本实验主要考虑各待测元素谱线之间的干扰。利用各待测元素的单元素标准溶液和待测样品试液分别进行扫描，然后对图谱进行叠加，考察光谱干扰情况，终确定适合的分析谱线并扣除相应的背景信号。本方法各元素分析线可能存在的干扰如表3所示。
表3 分析谱线的选择
Table 3 Selection of spectral line nm
元素
Element 波长
Wavelength 干扰谱线波长
Wavelength of interference spectral line
Al 308.215 无干扰
394.401 无干扰
396.152 无干扰
Si 212.412 Al212.336
250.690 无干扰
251.612 无干扰
从表2可以看出：Al 308.215nm、Al 394.401nm和Al 396.152nm均不存在相关的干扰； Si 212.412nm存在Al 212.336nm的干扰；Si 250.690nm、Si 251.612nm不存在相关干扰。同时，根据各分析谱线的灵敏度和相应值，本方法终确定的各元素分析线见表4。
表4 各元素分析谱线
Table 4 Spectral line of each element nm
元素
Element Al Si
波长 / nm
Wavelength 396.152 251.612
2.2 校准曲线和检出限
按照仪器设定的工作条件对标准溶液系列进行测定，以待测元素质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制校准曲线，结果见表5。-建议只留系数
表5 各元素的线性回归方程和检出限
Table 5 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 波长
Wavelength/
Nm 线性回归方程
Linear regression equation 相关系数
Correlation coefficient
Al 396.152 y=0.67x+610.16 0.99901
Si 251.612 y=1.14 x+237.83 0.99959
3 样品分析
按照实验方法测定某一头孢西丁钠客户样品中的Al和Si，进行精密度试验，并将测定结果与ICP-MS的测定结果进行比对，结果见表6。
表6 精密度试验、加标回收实验和对比实验结果(n=7)
Table 6 Results of precision test,recovery and comparison test
元素
Element 测定值
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
参考文献：
[1]徐学儒.头孢菌素临床应用进展[J].医学理论与实践,1995,8(6):241-243.
[2]付明耀.头孢菌素进展[J].中国冶金工业医学杂志,2003,20(3):172-174.
[3]任吉民. 国外头孢菌素市场浅析[J].中国药房,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.

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定婴幼儿辅食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn的含量
钢研纳克检测技术股份有限公司，北京 100094
摘 要： 采用硝酸和双氧水，于微波消解法条件下200℃溶解样品，选择Ca315.887nm，Cu327.395nm，Mg279.553nm，Mn257.610nm，Na589.592nm，P213.618nm，Zn213.857nm为分析线，使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）测定婴幼儿辅食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校准曲线线性相关系数r为0.9995-0.9999，线性关系良好；方法中各个元素测定下限为0.13ug/g-98.3ug/g之间，回收率为89.73%-102.57%之间。
关键词： 婴幼儿辅食，微波消解，元素测定
婴幼儿辅食是一类添加适量营养成分以补充婴幼儿营养的辅助食品，主要用于补充婴幼儿身体成长所需的必须营养物质。其矿物成分或营养成分含量有严格的限定，因此检测婴幼儿辅食中的营养成分或矿物质元素含量非常重要。
1 实验部分
1.1 主要仪器及工作参数
电感耦合等离子体原子发射光谱仪（钢研纳克检测技术有限公司）；高纯氩气（纯度不小于99.999%），具体工作参数见表1
表1 ICP光谱仪器主要工作参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
射频功率／W 1200 辅助气流速／L·min-1 2
冷却气流速／L·min-1 15 蠕动泵转速/rpm 20
载气流速／L·min-1 0.6 进样时间/s 25
1.2 试剂
Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn单元素标准储备溶液（国家钢铁材料测试中心）：1000 µg/mL；
硝酸（ρ约为1.42 g/mL），优级纯；双氧水，优级纯；
实验用水均为二次去离子水。
1.3 样品处理
准确称取0.5 g（精确至0.0001 g）试样，放入聚四氟乙烯微波消解罐中。等样品完全冷却至室温后，转移样品至50mL容量瓶中。定容摇匀待测，部分元素稀释10倍。随同做空白试验。
1.4 标准溶液系列的配制
取5个100 mL容量瓶，分别加入各待测元素的标准溶液，补加12mL硝酸，定容，摇匀。此标准溶液系列中各元素含量见表2。
2 结果与讨论
2.1分析线
根据样品中各待测元素的含量及谱线的干扰情况，选其灵敏度适宜、谱线周围背景低且无其他元素明显干扰的谱线作为待测元素的分析线。各元素的分析谱线干扰情况见图1-9，分析谱线见表4。
图1 Ca的谱线选择及背景扣除
Fig.1 Spectral line selection and background subtraction of Ca
图2 P的谱线选择及背景扣除
Fig.2 Spectral line selection and background subtraction of P
图3 Mg的谱线选择及背景扣除
Fig.3 Spectral line selection and background subtraction of Mg
图4 Cu的谱线选择及背景扣除
Fig.4 Spectral line selection and background subtraction of Cu
图5 Mn的谱线选择及背景扣除
Fig.5 Spectral line selection and background subtraction of Mn
图6 Na 的谱线选择及背景扣除
Fig.6 Spectral line selection and background subtraction of Na
图7 Zn的谱线选择及背景扣除
Fig.7 Spectral line selection and background subtraction of Zn
表4 各元素分析线
Table 4 Spectral lines of each element nm
元素
Elemnet Ca P Mg Cu Mn Na Zn
波长
Wavelength 315.887 214.914 279.553 327.395 257.610 589.592 213.857
2.2 校准曲线和检出限
按照仪器设定的工作条件对标准溶液系列进行测定，以待测元素质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制校准曲线，结果见表5。在仪器工作条件下对标准溶液系列的空白溶液连续测定11次，以3倍标准偏差计算方法中各待测元素检出限，以10倍标准偏差计算方法中各待测元素的测定下限，结果见表5。
表5 各元素的线性回归方程和检出限
Table4 Linear regression equation of each element and detection limit
元素
Elements 线性范围
Linear range/(g/mL) 相关系数
Correlation coefficient 检出限
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 样品分析
3.1 精密度和回收率试验
按照实验方法测定米粉样品中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn，并进行加标回收试验，结果见表5。
表6 微波消解法精密度和回收率试验
Table 6 Precision and recovery test
元素
Element 测定值
Found/（μg/g） 加入量
Added/（μg/g） 测定总值
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 实验结果
采用奶粉标样(GBW10017)测定，结果见表7
表7
元素
Element 测定值
Found/（μg/g） 标定值
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 实验结果
采用微波消解法对样品进行测试，测定结果见表8。
表8 工业硅样品测定结果
Table8 Determination results of sample μg/g
元素Element 米粉 儿童饼干 儿童面条 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 结论
采用硝酸和双氧水及微波消解法溶解样品，使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES）测定婴幼儿辅食中Ca，Cu，Mg，Mn，Na，P，Zn含量。各元素校准曲线线性相关系数r为0.9995-0.9999，线性关系良好；方法中各个元素测定下限为0.13ug/g-98.3ug/g之间，回收率为89.73%-102.57%之间，并使用奶粉标样（GBW10017）进行验证，结果准确可靠。本方法适用于婴幼儿辅食中营养/矿物质元素的准确测定。

Plasma2000测定铁基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P
关键词：Plasma2000，ICP-OES，非晶材料，钢铁，全谱瞬态直读
非晶合金(俗称金属玻璃)是一种兼有液体和固体、金属和玻璃特征的金属合金材料，因而具有独特而优异的性能，如高强度、高韧性、高硬度、极高抗腐蚀以及软磁特性等，是一类极具发展前途的新型金属材料。常见的非晶有铁基非晶、钴基非晶、铁镍基非晶、钴镍基非晶及纳米非晶等。新型非晶合金是靠成分的调整来抑制晶态相的形成和长大，从而得到很强的非晶形成能力，准确测定非晶材料中的成分含量非常重要。本实验采用混酸溶样，使用钢研纳克生产的ICP-OES发射光谱仪准确测定了铁基非晶材料中的B、Cr、Mn、Nb、P等元素。
仪器特点
Plasma 2000 电感耦合等离子体发射光谱仪（钢研纳克检测技术股份有限公司）是一种使用方便、操作简单、测试快速的全谱ICP-OES分析仪，具有良好的分析精度和稳定性。仪器特点如下：
高效固态射频发生器，超高稳定光源；
大面积背照式CCD芯片，宽动态范围；
中阶梯光栅与棱镜交叉色散结构，体积小巧；
多元素同时分析，全谱瞬态直读。
Plasma 2000型ICP-OES光谱仪
样品前处理
仪器参数
仪器工作参数
仪器工作参数 设定值 仪器工作参数 设定值
射频功率／W 1250 辅助气流速／L·min-1 0.5
冷却气流速／L·min-1 13.5 蠕动泵转速/rpm 20
载气流速／L·min-1 0.5 进样时间/s 25
典型元素谱线
光谱扫描后，根据样品中各待测元素的含量及谱线的干扰情况，选其灵敏度适宜、谱线周围背景低且无其他元素明显干扰的谱线作为待测元素的分析线。其典型谱线见下图及下表。
标样 浓度% 测定值% 偏差
空白 0 --- ---
标准1 0.5 0.5092 -0.0092
标准2 1 1.0081 -0.0084
标准3 3 2.9710 0.0290
标准4 5 5.0148 -0.0148
标样 浓度% 测定值% 偏差
空白 0 -0.0062 0.0062
标准1 0.5 0.5095 -0.0095
标准2 1 1.0061 -0.0061
标准3 3 2.9818 0.0182
标准4 5 5.0087 -0.0087
标样 浓度% 测定值% 偏差
空白 0 -0.0011 0.0011
标准1 0.05 0.0505 -0.0005
标准2 0.1 0.1010 -0.0010
标准3 0.3 0.2996 0.0004
标样 浓度% 测定值% 偏差
空白 0 0.0038 -0.0038
标准1 0.5 0.5072 -0.0072
标准2 1 1.0055 -0.0055
标准3 3 2.9633 0.0367
标准4 5 5.0202 -0.0202
标样 浓度% 测定值% 偏差
空白 0 -0.0096 0.0096
标准1 0.5 0.4966 0.0034
标准2 1 1.0169 -0.0169
标准3 3 2.9980 0.0020
标准4 5 4.9982 0.0018
准确度及方法回收率
按照实验方法测定样品，并进行加标回收试验，结果见下表
各元素的加标回收实验 %
元素 测定值 加入量 测定总值 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
稳定性
对实际样品连续测定11次，计算其平均值及稳定性RSD%
各元素稳定性 %
元素 11次测定值 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
方法检出限
在该方法选定条件下，对铁基体空白溶液连续测定11次，以3倍标准偏差计算方法中各待测元素检出限，以10倍标准偏差计算方法中各待测元素的测定下限，该测定下限完全满足铁基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P元素的分析。
各元素的线性回归方程和检出限
元素 谱线nm 检出限% 测定下限%
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
结论
Plasma 2000光谱仪对非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P等元素进行测定，稳定性较好，RSD%(n=11)在1.39%-1.86%之间，检出限在0.00035-0.0231%之间，回收率在95.0-100.0%之间，准确性好。Plasma 2000能够快速、准确、可靠的测定铁基非晶材料中B、Cr、Mn、Nb、P等元素。
-/hbahabd/-