火焰原子分光光度法測定功效牙膏中鉀的含量

周 康 麥 亨 陳曉斌

(好來化工(中山)有限公司，528400)

引言

牙膏是常用的口腔護(hù)理產(chǎn)品，功效牙膏一般通過添加功效成分來輔助預(yù)防或減輕某些口腔問題，促進(jìn)口腔健康[1]。口腔健康流行病學(xué)調(diào)查顯示牙齒敏感是危害我國成年人口腔健康的七大問題之一。國外內(nèi)很多專業(yè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和專家認(rèn)為每天使用抗敏感牙膏是經(jīng)濟(jì)、有效的、非創(chuàng)傷性治療牙齒敏感的方法。鉀離子可以通過牙本質(zhì)小管內(nèi)的牙本質(zhì)液到達(dá)牙本質(zhì)內(nèi)表面和髓腔的神經(jīng)末梢，在神經(jīng)末梢周J.Sm.的干燥根莖，歸肝、腎經(jīng)、具有療傷止痛，補(bǔ)腎強(qiáng)骨等作用，用于跌撲閃挫、筋骨折傷、腎虛腰痛、筋骨痿軟、耳鳴耳聾、牙齒松動等，作為處方的臣藥；生地黃為玄參科植物地黃Rehmannia glutinosa Libosch.的新鮮或干燥塊根，歸心、肝、腎經(jīng)，具有清熱生津、涼血、止血等作用，可用于熱病傷陰、舌絳煩渴、溫毒發(fā)斑、吐血、衄血、咽喉腫痛等，為處方的佐藥之一；獨(dú)活為傘形科植物重齒毛當(dāng)歸 Angelica pubescens Maxim.f.biserrata Shan et Yuan的干燥根，歸腎、膀胱經(jīng)，具有祛風(fēng)除濕、通痹止痛等作用，可用于風(fēng)寒濕痹、腰膝疼痛、風(fēng)寒挾濕等，為處方的佐藥之一[5,6]。

以上述中藥組方，提取其中的有效成分，按一定量添加到牙膏中進(jìn)行藥理實(shí)驗(yàn)。藥理實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與空白組比較，牙膏樣品組和醋酸氟輕松乳膏組均能使小白鼠急性炎癥腫脹耳廓重量顯著減輕，明顯抑制二甲苯所致小白鼠耳廓急性炎癥腫脹，表明牙膏樣品對急性炎癥具有明顯的抗炎作用；牙膏樣品組和雙氯芬酸二乙胺乳膠劑組與給藥前及空白對照組比較，均能顯著提高小白鼠痛閾值，牙膏樣品組與牙膏空白基質(zhì)組比較，能顯著提高小白鼠痛閾值，表明牙膏樣品具有明顯的鎮(zhèn)痛作用；與空白組比較，牙膏樣品組和云南白藥組均對兔肝臟局部創(chuàng)面損傷出血有明顯的止血效果，具有明顯的止血作用，表明牙膏樣品具有明顯的止血作用。根據(jù)該研究結(jié)果，開發(fā)出的兩面針養(yǎng)齦固齒牙膏，經(jīng)消費(fèi)者使用后反映，對防治牙齦出血、腫痛、牙齒松動等牙齦問題具有較好效果。

圍達(dá)到一定濃度時(shí)使牙髓神經(jīng)細(xì)胞去極化，牙髓神經(jīng)在短暫的興奮后對外界刺激反應(yīng)遲鈍，從而緩解牙本質(zhì)敏感[2]。抗敏感牙膏常采用含鉀化合物為其主要有效成分，如硝酸鉀、硫酸鉀、氯化鉀等[3]。硝酸鉀在抗敏感牙膏中應(yīng)用最為普遍，其作為一種優(yōu)良的脫敏劑在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用已超過30年[4,5]。大量臨床研究表明含有硝酸鉀的牙膏可以減輕牙本質(zhì)敏感[6,7]。隨著含鉀化合物在抗敏功效牙膏中的應(yīng)用，建立一種簡單、高效的鉀元素含量檢測方法對功效牙膏的質(zhì)量控制具有重要意義。

火焰原子分光光度法具有靈敏度高、選擇性好、速度快、結(jié)構(gòu)簡單、易于實(shí)現(xiàn)自動化的特點(diǎn)?！豆π匝栏?QB/T2966)》使用鹽酸、硝酸和過氧化氫的方法消解樣品，過程復(fù)雜，危險(xiǎn)系數(shù)高。本研究采用濃硝酸濕法自動消解牙膏樣品，火焰原子吸收分光光度法測量功效牙膏中鉀元素的含量。該方法操作簡單、經(jīng)方法學(xué)驗(yàn)證表明精密度高、回收率好，可用于功效牙膏中鉀元素的含量測定和質(zhì)量控制。

1 試劑與儀器

1.1 試劑

濃硝酸(廣東光華科技股份有限公司)，氯化銫(Sigma)，鉀元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(O2Si)，實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器

原子吸收光譜儀(iCE3000, Thermo Scientific)、無油空氣壓縮機(jī)(WM-2H,天津醫(yī)療器械二廠)，電子天平(MS304TS/02，Mettler Toledo)、全自動石墨消解儀(ADS1000-H，Excesol)、超純水系統(tǒng)(Milli-Q Integral 3，密理博)。

2 方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制

分別用移液管移取1.0mL、1.5mL、2.0mL和2.5mL 10000μg/mL的鉀元素標(biāo)準(zhǔn)液于100mL塑料容量瓶中。分別加入10mL的1.0%氯化銫溶液及5mL濃硝酸于每個(gè)容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻。

2.2 樣品溶液的配制

稱取牙膏(牙膏樣品先擠去大約20mm)0.5g(精確到0.0001g)于消解管中,在全自動石墨消解儀中加入5mL濃硝酸于100℃消解20min，直至橙色煙霧完全消失。將消解后的溶液轉(zhuǎn)移到100mL塑料容量瓶中。加入1.0%氯化銫溶液10mL至容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻。于3000r/min下離心15min，用水相濾膜過濾，備用。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將儀器狀態(tài)調(diào)至最佳，取標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液，在404.4nm的波長處噴入空氣-乙炔火焰，測定吸光度，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.4 樣品溶液的測定

在相同條件下測定試樣溶液和空白樣品溶液，記錄吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線查得樣品溶液中鉀元素的濃度。

3 結(jié)果

3.1 消電離劑的影響

鉀的電離電位4.24eV，在火焰原子分光光度法中易在火焰中發(fā)生電離[8]，消電離劑可以抑制易電離元素的原子電離，并減少共存離子的干擾。常用的消電離劑有氯化鈉，但因氯化鈉中混入了一定量的鉀鹽，且不同批次含量有差異。銫的電離電位與鉀接近，本研究采用氯化銫作消電離劑，按照2.2配制樣品溶液，在待測溶液中加入不同量的氯化銫，結(jié)果如圖1。當(dāng)氯化銫濃度大于0.1%為時(shí)，吸光度比較平穩(wěn)。

圖1 氯化銫濃度對鉀元素吸光度的影響

3.2 線性范圍

按照2.3對標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液進(jìn)行測試。結(jié)果表明，在100～250μg/mL的范圍內(nèi)，吸光度與濃度線形關(guān)系良好，其回歸方程為y=0.0011x-0.0001，r=0.9997。

3.3 定量限

平行測定20次空白樣品溶液，計(jì)算得定量限為1.02μg/mL。

3.4 精密度

3.4.1 重復(fù)性

取樣品，按照2.2配制6份樣品溶液，進(jìn)樣并計(jì)算樣品溶液中鉀的濃度，重復(fù)性數(shù)據(jù)見表1。數(shù)據(jù)表明該方法重復(fù)性良好。

3.4.2 日間精密度

取樣品，于不同的日期按照2.2分別配制6份樣品溶液，進(jìn)樣并計(jì)算樣品中鉀的濃度，日間精密度數(shù)據(jù)見表2。數(shù)據(jù)表明該方法日間精密度良好。

表2 日間精密度

3.5 回收率

因?yàn)槟ゲ羷┰谂浞街械暮勘容^大，且與硝酸有不同的反應(yīng)。考慮到不同的磨擦劑對消解的影響，本研究制備了含有二氧化硅、碳酸鈣和磷酸氫鈣混合磨擦劑(1∶1∶1)的不含鉀元素的空白牙膏樣品，按照低、中、高三種含量制備回收率樣品，每一含量制備3份，按照2.2制備樣品溶液，進(jìn)樣檢測，計(jì)算樣品中鉀的含量，樣品回收率在99.97%～101.67%，平均回收率101.0%。說明該方法具有良好的準(zhǔn)確性。

表3 回收率

3.6 溶液穩(wěn)定性

取通一份樣品溶液，分別在于0d、1d、2d、6d檢測樣品溶液中鉀元素的濃度，結(jié)果見表4，標(biāo)明樣品溶液具有很好的穩(wěn)定性。

表4 溶液的穩(wěn)定性

3.7 樣品含量

取市售含鉀的牙膏樣品，按照2.2制備樣品溶液，按照2.4進(jìn)行檢測，計(jì)算樣品中鉀元素的含量，結(jié)果見表5。

表5 樣品的測試

4 結(jié)論

本研究建立了火焰原子吸收分光光度法測定檢測功效牙膏中鉀元素的方法。采用濃硝酸濕法消解牙膏樣品，加入氯化銫消除測定過程中的電離效應(yīng)。全自動石墨消解儀的使用促進(jìn)了前處理的自動化，提高了工作效率。

本方法線性范圍為100～250μg/mL；回收率范圍為99.97%～101.67%；重復(fù)性RSD為0.53%；日間精密度RSD為0.55%。該方法具有簡單、快速、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，可以滿足實(shí)際工作對功效牙膏中鉀元素的含量進(jìn)行高效分析的需求，有利于口腔護(hù)理產(chǎn)品的質(zhì)量控制。