专利名称：测定中药材中二氧化硫残留量的方法
技术领域：
本发明是关于一种采用离子色谱法测定中药材中二氧化硫残留量的方法。
背景技术：
中医药为中华民族的宝贵文化瑰宝之一，中药产业为我国传统的医药产业，是我国国民经济发展的重要组成部分。中药来源于天然，植物药占绝大部分。近年来，环境污染日益严重，多数中药材在种植过程中存在农药和化肥的无规范、不合理使用现象，同时饮片生产过程中存在硫磺熏蒸等不当炮制和加工，这些因素都可能造成中药材中外源性有害残留物超标，对用药安全造成严重�：�。亚硫酸盐(以二氧化硫计，包括亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、低亚硫酸钠、亚硫酸氢钾、焦亚硫酸钾、亚硫酸氢钙、亚硫酸钙、二氧化硫和硫磺等)具有漂白、防腐、抑 制褐变等作用。过量食用会刺激支气管和肺，进而可能诱发多种呼吸道炎症，哮喘病人对二氧化硫尤为敏感，食用会加重病情，甚至死亡；此外，二氧化硫还会对脑、心、肝、胃、肠、胸腺、肾、睾丸和骨髓等多种器官产生毒理作用。目前一些中药材熏制硫磺的现象比较普遍，许多中药材中残留有二氧化硫。基于对二氧化硫(亚硫酸盐)毒性的认识，国际上对中药材及制剂中的二氧化硫(亚硫酸盐)的残留量有着严格的限量控制。中国药典2005年版增补本附录增加了碘滴定法测定中药材中二氧化硫残留量，但无统一限量，各论也未做要求，新颁布的中国药典2010年版一部也未做提高。韩国食品医药品安全厅(KFDA)已在2008-3号公告中对266种中药材规定了二氧化硫(SO2) 30mg k^1的限量值，并附有碱滴定的检测方法。检测二氧化硫(亚硫酸盐)的标准方法和研究报道很多，由于样品种类不同，检测方法也有所不同。特别是近年来随着分析技术的提高，新的方法也不断被采用。例如，美国FDA采用Monier-Williams法，日本采用通氮蒸懼-滴定法和盐酸副玫瑰苯胺比色法、AOAC法，我国标准GB/T5009. 34规定用盐酸副玫瑰苯胺比色法。其中，比色法由于干扰和试剂毒性等问题已很少采用；各种蒸馏-滴定法在现行标准中的应用最为广泛，具有简便、低成本的优势，但受滴定法专属性不强的限制，有时会出现假阳性干扰。离子色谱法的相关研究如A0AC Official Method 990. 31 [S]. Sulfites in foods and beverages,ion exclusion chromatographic method ;CHE Zhen-tao (车镇涛)，ZONG Yu-ying (宗玉英)，Determination of sulphur dioxide in commonly used Chinese herbal medicineswith both food and medicine function for health care by ion-chromatographicmethod (离子色谱法测定常用药食两用中药材中的二氧化硫含量)[J] J. ournal ofChinese Medicinal Materials (中药材)，2006, 29 (5) :444-446 等,研究结果表明离子色谱法精密度较高及重现性良好。上述检测方法虽各有优势，但由于样品基体的差异，检测不同样品中二氧化硫含量时，需要采用不同的检测方法；另，检测专属性、灵敏性仍有待进一步改进和提高。从技术提高、出口贸易和保障人民用药安全等角度考虑，建立更为先进的检测中药材中二氧化硫残留量的方法，普查市场上中药材中二氧化硫残留现状并提出科学的限量是大有必要的。
发明内容
本发明的主要目的在于探索建立一种高专属性、高灵敏度的离子色谱法(IC)测定中药材中二氧化硫残留量的方法。本发明主要是在参考现有技术相关标准和文献的基础上结合试验，优化并改进了前处理方法和离子色谱参数，从而提供了一套专属、准确、灵敏、简便的中药材中二氧化硫残留的检测方法，并普查了大量样品，为最终建立标准和提出限量，奠定了基础。根据本发明的具体实施方案，本发明提供了一种测定中药材中二氧化硫残留量的方法，该方法包括步骤将待测中药材样品采用加酸蒸馏法制成供试品溶液； 精密吸取供试品溶液2 20 ill，采用离子色谱，色谱柱为IonPac AS_11_HC，保护柱为IonPac AG-11-HC，进样，测定，用标准曲线法计算样品中硫酸根含量，折算成样品中二氧化硫的含量。本发明的测定中药材中二氧化硫残留量的方法中，中药材样品的前处理方法采用加酸蒸馏法。鉴于亚硫酸盐的性质，被多数标准采用的加酸蒸馏法是最有效的前处理方法，本研究比较了三种不同操作方式直接蒸馏、通气(氮气或二氧化碳)回流和水蒸气蒸馏，结果表明，三种方式的平均回收率基本一致，均可满足要求。其中，蒸馏方式每份样品均需重新加热至微沸，馏出液至少需接收200mL，耗时较长；通气回流每份样品同样需加热至微沸，另需严格控制流量，过快或过慢均会导致回收率偏低，此外还要定制专门的装置并配备气瓶，操作繁琐、耗时；水蒸气蒸馏由于样品蒸馏瓶与水蒸气发生瓶分开，耗时短、装置简单，样品处理效率高，因此本发明中优选采用水蒸气蒸馏方式。根据本发明的具体实施方案，本发明还考察了所述加酸蒸馏法中酸的种类和用量，结果表明，盐酸和硫酸均可满足回收率的要求，最终选择更安全的盐酸；每58 20g样品用酸量5 20mL即可。本发明中优选选用浓度12mol/L的盐酸。根据本发明的优选实施方案，所述中药材被制成过3号筛(50目)的干燥药材粉末进行加酸蒸馏。根据本发明的具体实施方案，为保证蒸出的二氧化硫的吸收效率，水蒸气蒸馏的速度不宜过快，所述水蒸气蒸馏的速度控制在馏出液至IOOmL耗时大于等于30分钟，优选为30 50分钟，可保证良好的重复性和回收率。根据本发明的具体实施方案，所述加酸蒸馏法中，采用过氧化氢水溶液作为吸收溶液，过氧化氢的用量也经过考察，结果表明，3%的过氧化氢溶液20mL即可基本上完全吸收5g 20g药材所产生的二氧化硫气体,保证良好的吸收效果,过多的吸收溶液会影响二氧化硫的蒸出量并影响离子色谱柱柱效。根据本发明的具体实施方案，所述供试品溶液可经过0.45 Pm微孔滤膜过滤后再进行上样分析。结果表明0.45 微孔滤膜对硫酸根的透过率为101.2%。根据本发明的具体实施方案，对挥发性成分含量较高或致馏出液有色、混浊的药材，其供试品溶液使用反相填料的On Guard II RP柱滤过，以除去有机杂质，保护色谱柱，经考察，使用On Guard II RP柱再行滤过后对样品测定结果无影响，但样品中杂质被吸附于On Guard II RP柱上。结果表明，该柱对硫酸根的透过率为98. 3%以上，满足含测要求。根据本发明的具体实施方案，所述离子色谱的淋洗液为碳酸氢钠-碳酸钠体系或[OH]—体系，优选为20mmol L^1KOH溶液；流速ImL mirT1 ;柱温30°C。文献报道的淋洗液多为碳酸氢钠-碳酸钠体系，本研究发现，采用[OH]—体系同样可以有效分离，该体系可由在线淋洗液发生器生成，既提高了保留时间的重现性又简化了操作。本发明的方法，可以对各种中药材进行检测。例如,所述中药材可以为,但不限于，杜仲、芦根、百合、贝母、牡丹皮、天花粉、山药、桔梗、党参、牛膝、人参、红花或麦冬等。根据本发明的具体实施方案，所述标准曲线采用如下方法绘制精密量取Img/mLS042-标准溶液适量，加水分别稀释成SO42-浓度为0. 2，2，5，10，15，20，50，100，150，200 u g ml/1的对照品溶液，依次进样10 u L,以进样量(ii g)为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。文献报道的指标离子多为亚硫酸根，其稳定性较差。本研究发现，添加甲醛或甘露 醇可以提高其稳定性，但仍可能少量的转化；且亚硫酸根对照品溶液需临用新配，并使用滴定液标定，操作繁琐且不利于标准物质的溯源。硫酸根则非常稳定；且有国家标准溶液；虽然试剂或水中可能残留硫酸根，但含量远远低于限度，不会干扰测定，此外还可通过空白试验来控制。综上，选择硫酸根作为指标离子，残留以二氧化硫计，含量结果按分子量折算。在本发明的具体实施例中，本发明采用加酸水蒸气蒸馏法提取样品，以3%过氧化氢溶液吸收二氧化硫并氧化为硫酸根，经IonPac AS-Il-HC离子色谱柱分离，淋洗液为20mmol HOH溶液，电导检测器检测。结果表明硫酸根在0. 002 y g 2 y g范围内呈良好线性关系(r = I),添加亚硫酸根的三水平回收率在83. 3% 100. 0%之间，相对标准偏差为0. 5% 4. 7%,方法检测限为0. 05mg kg'定量限为0. 13mg .kg'本发明的方法灵敏、准确、简便，适用于对各种中药材中二氧化硫残留进行检测。
图I为二氧化硫含量标准曲线。图2-1为本发明的方法中所用到的水蒸气蒸馏装置示意图。图中，A为三角瓶；B为接收瓶；C为水蒸气发生瓶。图2-2为本发明的方法中所用到的水蒸气蒸馏装置示意图。图中，A为两颈烧瓶；B为接收瓶；C为水蒸气发生瓶。图3为利用本发明的方法检测样品中二氧化硫含量的离子色谱图。图中，A :对照品(reference substances) ;B:样品-大黄(sample-Radix et Rhizoma Rhei) ;C:空白(blank);峰 I =Cr1 ;峰 2 :C0广；峰 3 :S0广；峰 4 :S0广。
具体实施例方式以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。实施例中药材中二氧化硫残留量的测定I仪器与试药ICS-3000离子色谱仪(美国戴安公司)。
lmg/mL S042—标准溶液(GBW(E) 080266，中国计量科学院化学所)，无水Na2S03、NaOH(国药集团化学试剂有限公司，分析纯)，盐酸、硫酸、过氧化氢溶液(北京化工厂，分析纯)，0n Guard II RP柱(美国戴安公司)，实验用水为Milli-Q系统制备。2方法与结果2. I色谱条件色谱柱为IonPac AS-Il-HC (250mmX 4mm),保护柱为 IonPacAG-II-HC(50mmX4mm);淋洗液为20mmol !/1KOH溶液(在线淋洗液发生器生成)；流速ImL mirT1 ;柱温30°C ;电导检测器。2. 2对照品溶液及标准曲线精密量取lmg/mL S042_标准溶液适量，加水分别稀释成S042_浓度为0. 2，2，5，10，15，20，50，100，150，200 u g mL—1的对照品溶液，依次进样10 u L，以进样量(U g)为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程y = 7. 955x-0. 038，r = 1，表明S042_在0. 002 2 y g范围内线性关系良好。标准曲线图请参见图I。2. 3供试品溶液采用水蒸气蒸馏法。水蒸气蒸馏装置请参见图2-1所示(也可采用图2-2所示的装置)。本实施例中采用图2-1所示的装置，加热装置可为电炉或电热套，水蒸气发生器不需插入保护管，普通三角瓶比图2-2中的两颈烧瓶更可提高效率。将3 %过氧化氢溶液20mL加入IOOmL量瓶，作为接收瓶(吸收瓶)B(接收瓶采用IOOmL底部较窄较深的量筒或纳氏比色管，与底部较大较平的容量瓶相比吸收效率更高，二氧化硫气体在接收瓶中反应更充分，不易冒出接受瓶。另取药材粉末(过3号筛)10g，精密称定，置于250mL两颈烧瓶A中，力口水50mL并振�。尤胙嗡�(浓度12mol/L)5mL后迅速用两根导气管分别连接水蒸气发生瓶C和吸收瓶B (该导气管没入吸收液液面下)，开始蒸馏，至馏出液体积约IOOmL (控制开始蒸馏至馏出液体积约IOOmL的时间为40min左右)，用水稀释至刻度，摇匀，过0. 45 y m微孔滤膜，取续滤液，即得(对挥发性成分含量较高或致馏出液有色、混浊的药材，其供试品溶液使用On Guard II RP柱再行滤过)。进样10 y L，测定。空白溶液除不加供试品外，其余按上法操作。本实施例中，以大黄(sample-Radix et Rhizoma Rhei)为样品,测定离子色谱图请参见图3所示。图3为利用本发明的方法检测样品中二氧化硫含量的离子色谱图。图中，A :对照品(reference substances) ;B:样品-大黄(sample-Radix et Rhizoma Rhei) ；C 空白(blank);峰 I =CF1 ;峰 2 =CO32-;峰 3 =SO32-;峰 4 :S0广。2. 4精密度取“2. 2”项下10 ii g -mr1对照品溶液连续进样6次，进样量10 U L，峰面积RSD为1.30%。具体数据记录于下表I。表I
权利要求
1.一种测定中药材中二氧化硫残留量的方法，该方法包括 将待测中药材样品采用加酸蒸馏法制成供试品溶液； 精密吸取供试品溶液2 20 yl，采用离子色谱，色谱柱为IonPac AS-11-HC，保护柱为IonPac AG-11-HC，进样，测定，用标准曲线法计算样品中硫酸根含量，折算成样品中二氧化硫的含量。
2.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述加酸蒸馏法采用直接蒸馏、通氮气或二氧化碳回流、或水蒸气蒸馏方式，优选为水蒸气蒸馏方式。
3.根据权利要求I或2所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述加酸蒸馏法中，所用酸为盐酸或硫酸，优选为浓度12mol/L的盐酸；每58 20g样品用酸量5 20mLo
4.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述加酸蒸馏法采用水蒸气蒸馏方式，所述水蒸气蒸馏的速度控制在馏出液至IOOmL耗时大于等于30分钟。
5.根据权利要求I或4所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述加酸蒸馏法中，采用3%的过氧化氢水溶液20mL作为吸收溶液。
6.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述供试品溶液是经过0. 45 y m微孔滤膜过滤后再进行上样分析。
7.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述离子色谱的淋洗液为碳酸氢钠-碳酸钠体系或
_体系，优选为20mmol PKOH溶液；流速ImL mirf1 ;柱温 30 °C。
8.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述中药材的馏出液挥发性成分含量较高或馏出液有色、混浊，所述供试品溶液是使用反相填料的OnGuard II RP柱滤过后再进行上样分析。
9.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述中药材所述中药材被制成过50目的干燥药材粉末进行加酸蒸馏。
10.根据权利要求I所述的测定中药材中二氧化硫残留量的方法，其中，所述标准曲线采用如下方法绘制 精密量取lmg/mL S042_标准溶液适量，加水分别稀释成S042_浓度为0. 2，2，5，10，15，-20，50，100，150，200 u g .mL—1的对照品溶液，依次进样10 u L，以进样量(U g)为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
全文摘要
本发明提供了一种测定中药材中二氧化硫残留量的方法，该方法包括将待测中药材样品采用加酸蒸馏法制成供试品溶液；精密吸取供试品溶液，采用离子色谱，色谱柱为IonPac AS-11-HC，保护柱为IonPac AG-11-HC，进样，测定，用标准曲线法计算样品中硫酸根含量，折算成样品中二氧化硫的含量。本发明的方法灵敏、准确、简便，适用于对各种中药材中二氧化硫残留进行检测。
文档编号G01N1/28GK102749410SQ20111010201
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者乔蓉霞, 孙磊, 金红宇, 陈佳, 马双成 申请人:中国食品药品检定研究院
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