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摘 要:目的:探讨矿物纤维的种类,建立一种能准确检测药用蒙脱石中微量矿物纤维的方法。方法:取蒙脱石试样,照X-射线粉末衍射法测定,作X-射线衍射图谱;再利用水为介质富集法制备矿物纤维富集物,用X射线衍射法检查矿物纤维富集物中是否存在可成纤维矿物,然后用透射电镜确认可成纤维矿物是否成纤维状。结果:用蒙脱石样品直接检验,没有发现矿物纤维;而用制备的富集物检验,有的样品检测出有害矿物纤维。结论:用制备的富集物检验,增大了杂质的相对浓度,容易检出矿物纤维,克服了现有技术由于所用试样量小,代表性较差,易漏检的不足。
关键词:蒙脱石;有害物质;矿物纤维;富集物;X射线衍射;透射电镜
蒙脱石应用广泛,如建材、冶金、石油、医药、轻工、食品、化妆品、环保等领域都有应用。在医药领域用于治疗腹泻,也作为药用辅料用于其它制剂;在食品领域用于果汁、酒类的澄清剂;在化妆品领域用于防晒霜、面膜、牙膏填料。
蒙脱石由膨润土精制而成,膨润土中除主要矿物成分蒙脱石之外,还含有其它矿物,如高岭石、海泡石、水铝英石、凹凸棒石、石棉、沸石、纤维状滑石等矿物[1],这些其它矿物的晶体集合体形态有的成纤维状。由膨润土精制蒙脱石的过程,有可能带入这些其它矿物纤维。用于医药、食品、化妆品的蒙脱石,或进入人体或与人体有直接的接触,含有矿物纤维将直接影响使用者的身体健康。
石棉是公认的具有致癌作用的物质[2],各国对日用品中的石棉含量都有强制性限定。现已知其它非石棉类矿物纤维并不安全,有些甚至比石棉危害更大。本文就检测蒙脱石中微量有害矿物纤维的方法进行探讨。
1 仪器与试药
1.1 仪器
X射线粉晶衍射仪(日本RIGAKU公司);透射电镜(上海纳腾仪器有限公司);JAC-200、DS3120超声仪;ZHB303-3、FX101-1电热恒温鼓风干燥箱。
1.2 试药
蒙脱石散(思密达),批号:S0183,博福-益普生(天津)制药有限公司生产;
蒙脱石散(思克特),批号:2110317,北京万辉双鹤药业有限责任公司生产;
蒙脱石散(司邦得),批号:110309,山东仙河药业有限公司生产;
蒙脱石散(必奇),批号:07-111227,先声药业有限公司生产;
蒙脱石散(方盛),批号:110304,湖南方盛制药股份有限公司生产;
蒙脱石散(渡舒),批号:1103022,江苏万高药业有限公司生产。
蒙脱石散(易加),批号:1112204,南京易亨制药有限公司生产;
蒙脱石散(奥赛克),批号:111016,湖北汇中制药有限公司生产;
蒙脱石散(康恩贝),批号:20110603,杭州康恩贝制药有限公司生产。
试剂均为分析纯。
2 试验方法与结果
2.1 富集物的制备
制备矿物纤维富集物的方法有多种,只要能达到分离蒙脱石和其它矿物杂质的目的即可应用。如以水为介质富集法,重液富集法,电泳富集法,以及几种方法结合富集法[3]。本文介绍以水为介质制备矿物纤维富集物。
取蒙脱石试样,置容器中,加入5-30倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的0.3%-1.5%的分散剂,充分搅拌,然后静置,弃去上部悬浮液,剩余的悬浮液及沉淀物,干燥,粉碎,得矿物纤维富集物。分散剂有六偏磷酸钠、水玻璃、焦磷酸钠、磷酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化铵、丙烯酸等多种。
2.2 实验方法与结果
首先取市售蒙脱石散洗去辅料制得蒙脱石,干燥,照X-射线粉末衍射法(中国药典2010年版二部附录Ⅸ F)测定,作X-射线衍射图谱。测定技术条件:CU-Ka辐射;工作电压30-45kV;工作电流30-60mA;发散狭缝1mm;散射狭缝1mm;接受狭缝0.3mm;扫描速度1/80-20(2θ) /min;采样步宽0.02°(2θ);测定扫描范围5°-64°(2θ);再用蒙脱石制备矿物纤维富集物,用XRD检查矿物纤维富集物中是否存在可成纤维矿物,然后用投射电镜确认可成纤维矿物是否成纤维状[4]。
2.2.1取市售蒙脱石散甲洗去辅料制得蒙脱石试样1,取蒙脱石试样1,作X-射线衍射图谱,图谱中未发现明显的海泡石矿物特征峰。投射电镜观察未发现纤维状物。
取蒙脱石试样1,置容器中,加入30倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的0.3%的磷酸钠,充分搅拌,然后静置10h,弃去上部的悬浮液,剩余的沉淀物,再加入15倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的0.3%的磷酸钠,充分搅拌,然后静置8h,弃去上部的悬浮液,100℃以下干燥,粉碎,得矿物纤维富集物,用矿物纤维富集物作X-射线衍射图谱,图谱中显海泡石的特征峰。投射电镜观察,有纤维状物。说明此种蒙脱石试样含有海泡石矿物纤维。
2.2.2取市售蒙脱石散乙洗去辅料制得蒙脱石试样2,取蒙脱石试样2,作X-射线衍射图谱,图谱中未发现明显的可成纤维的矿物特征峰。透射电镜观察未发现纤维状物。
取蒙脱石试样2,置容器中,加入25倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的1%的碳酸氢钠,充分搅拌,然后静置,弃去上部悬浮液,沉淀物干燥,粉碎,得矿物纤维富集物,作X-射线衍射图谱,图谱中显凹凸棒石的特征峰。透射电镜观察,有纤维状物。说明此种蒙脱石试样含有凹凸棒石矿物纤维。
2.2.3取市售蒙脱石散丙洗去辅料制得蒙脱石试样3,取蒙脱石试样3,作X-射线衍射图谱,图谱中未发现明显的可成纤维的矿物特征峰。投射电镜观察未发现纤维状物。
取蒙脱石试样3,加入50倍重量的3%氯化镁水溶液,超声波分散10-30min,静置8h以上,弃去上部悬浮液,沉淀物再加入10-30倍的0.5%硫酸镁水溶液,超声波分散10-30min,静置8h以上,弃去上部悬浮液,再重复一次,沉淀物干燥,粉碎,得矿物纤维富集物, 作X-射线衍射图谱,图谱中显直闪石的特征峰, 透射电镜观察,有纤维状物。确认试样检出直闪石石棉。
3 讨论
3.1蒙脱石在水中有分散悬浮性,不易下沉。蒙脱石中的矿物纤维无分散悬浮性,易下沉。因此,利用这一原理,以水为介质可富集矿物纤维。用矿物纤维富集物检查,使杂质的相对含量增高,克服了现有技术由于所用试样量小,代表性较差,易漏检的不足。现有技术当蒙脱石中矿物纤维含量低于XRD检测限时,无法检出,通过提取富集能够检出。
3.2目前,國内有蒙脱石散生产厂30多家,但产品质量差别较大。有报道称在蒙脱石原料和蒙脱石散中检出致癌物方英石,检出率高达 60%以上[5]。我们用不同产地市售的蒙脱石散检查,发现三分之一的样品含有害矿物纤维。药用蒙脱石产品含有害物质,虽然含量较低,但是否会对人体造成伤害呢?笔者认为有必要建立严格的有害物质限制标准,如何限制有待于进一步探讨。
参考文献
[1] 李雪梅,王延利.蒙脱石提纯研究进展[J].岩矿测试,2006,25(3):252.
[2] 姜琪,王利民.不同产地温石棉及其人工代用品致癌性研究进展[J].职业与健康,2011,27(1):87.
[3] 李诗标,张为胜,张梅雪等.一种蒙脱石中矿物纤维的检测方法[P].2012-01-18.
[4] 张海军.粉末多晶X射线衍射技术原理及应用[M].郑州:郑州大学出版社,2010:07.
[5] 左志辉,安彦,唐素芳.研究蒙脱石原料及其散剂的粒度与晶体杂质[J].药物分析杂志,2012,32(5):829.
作者简介:马书太(1955-),男,汉族,山东中医药大学副教授,主要研究方向中药质量控制。
关键词:蒙脱石;有害物质;矿物纤维;富集物;X射线衍射;透射电镜
蒙脱石应用广泛,如建材、冶金、石油、医药、轻工、食品、化妆品、环保等领域都有应用。在医药领域用于治疗腹泻,也作为药用辅料用于其它制剂;在食品领域用于果汁、酒类的澄清剂;在化妆品领域用于防晒霜、面膜、牙膏填料。
蒙脱石由膨润土精制而成,膨润土中除主要矿物成分蒙脱石之外,还含有其它矿物,如高岭石、海泡石、水铝英石、凹凸棒石、石棉、沸石、纤维状滑石等矿物[1],这些其它矿物的晶体集合体形态有的成纤维状。由膨润土精制蒙脱石的过程,有可能带入这些其它矿物纤维。用于医药、食品、化妆品的蒙脱石,或进入人体或与人体有直接的接触,含有矿物纤维将直接影响使用者的身体健康。
石棉是公认的具有致癌作用的物质[2],各国对日用品中的石棉含量都有强制性限定。现已知其它非石棉类矿物纤维并不安全,有些甚至比石棉危害更大。本文就检测蒙脱石中微量有害矿物纤维的方法进行探讨。
1 仪器与试药
1.1 仪器
X射线粉晶衍射仪(日本RIGAKU公司);透射电镜(上海纳腾仪器有限公司);JAC-200、DS3120超声仪;ZHB303-3、FX101-1电热恒温鼓风干燥箱。
1.2 试药
蒙脱石散(思密达),批号:S0183,博福-益普生(天津)制药有限公司生产;
蒙脱石散(思克特),批号:2110317,北京万辉双鹤药业有限责任公司生产;
蒙脱石散(司邦得),批号:110309,山东仙河药业有限公司生产;
蒙脱石散(必奇),批号:07-111227,先声药业有限公司生产;
蒙脱石散(方盛),批号:110304,湖南方盛制药股份有限公司生产;
蒙脱石散(渡舒),批号:1103022,江苏万高药业有限公司生产。
蒙脱石散(易加),批号:1112204,南京易亨制药有限公司生产;
蒙脱石散(奥赛克),批号:111016,湖北汇中制药有限公司生产;
蒙脱石散(康恩贝),批号:20110603,杭州康恩贝制药有限公司生产。
试剂均为分析纯。
2 试验方法与结果
2.1 富集物的制备
制备矿物纤维富集物的方法有多种,只要能达到分离蒙脱石和其它矿物杂质的目的即可应用。如以水为介质富集法,重液富集法,电泳富集法,以及几种方法结合富集法[3]。本文介绍以水为介质制备矿物纤维富集物。
取蒙脱石试样,置容器中,加入5-30倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的0.3%-1.5%的分散剂,充分搅拌,然后静置,弃去上部悬浮液,剩余的悬浮液及沉淀物,干燥,粉碎,得矿物纤维富集物。分散剂有六偏磷酸钠、水玻璃、焦磷酸钠、磷酸钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化铵、丙烯酸等多种。
2.2 实验方法与结果
首先取市售蒙脱石散洗去辅料制得蒙脱石,干燥,照X-射线粉末衍射法(中国药典2010年版二部附录Ⅸ F)测定,作X-射线衍射图谱。测定技术条件:CU-Ka辐射;工作电压30-45kV;工作电流30-60mA;发散狭缝1mm;散射狭缝1mm;接受狭缝0.3mm;扫描速度1/80-20(2θ) /min;采样步宽0.02°(2θ);测定扫描范围5°-64°(2θ);再用蒙脱石制备矿物纤维富集物,用XRD检查矿物纤维富集物中是否存在可成纤维矿物,然后用投射电镜确认可成纤维矿物是否成纤维状[4]。
2.2.1取市售蒙脱石散甲洗去辅料制得蒙脱石试样1,取蒙脱石试样1,作X-射线衍射图谱,图谱中未发现明显的海泡石矿物特征峰。投射电镜观察未发现纤维状物。
取蒙脱石试样1,置容器中,加入30倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的0.3%的磷酸钠,充分搅拌,然后静置10h,弃去上部的悬浮液,剩余的沉淀物,再加入15倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的0.3%的磷酸钠,充分搅拌,然后静置8h,弃去上部的悬浮液,100℃以下干燥,粉碎,得矿物纤维富集物,用矿物纤维富集物作X-射线衍射图谱,图谱中显海泡石的特征峰。投射电镜观察,有纤维状物。说明此种蒙脱石试样含有海泡石矿物纤维。
2.2.2取市售蒙脱石散乙洗去辅料制得蒙脱石试样2,取蒙脱石试样2,作X-射线衍射图谱,图谱中未发现明显的可成纤维的矿物特征峰。透射电镜观察未发现纤维状物。
取蒙脱石试样2,置容器中,加入25倍重量的水,充分搅拌,加入蒙脱石试样重量的1%的碳酸氢钠,充分搅拌,然后静置,弃去上部悬浮液,沉淀物干燥,粉碎,得矿物纤维富集物,作X-射线衍射图谱,图谱中显凹凸棒石的特征峰。透射电镜观察,有纤维状物。说明此种蒙脱石试样含有凹凸棒石矿物纤维。
2.2.3取市售蒙脱石散丙洗去辅料制得蒙脱石试样3,取蒙脱石试样3,作X-射线衍射图谱,图谱中未发现明显的可成纤维的矿物特征峰。投射电镜观察未发现纤维状物。
取蒙脱石试样3,加入50倍重量的3%氯化镁水溶液,超声波分散10-30min,静置8h以上,弃去上部悬浮液,沉淀物再加入10-30倍的0.5%硫酸镁水溶液,超声波分散10-30min,静置8h以上,弃去上部悬浮液,再重复一次,沉淀物干燥,粉碎,得矿物纤维富集物, 作X-射线衍射图谱,图谱中显直闪石的特征峰, 透射电镜观察,有纤维状物。确认试样检出直闪石石棉。
3 讨论
3.1蒙脱石在水中有分散悬浮性,不易下沉。蒙脱石中的矿物纤维无分散悬浮性,易下沉。因此,利用这一原理,以水为介质可富集矿物纤维。用矿物纤维富集物检查,使杂质的相对含量增高,克服了现有技术由于所用试样量小,代表性较差,易漏检的不足。现有技术当蒙脱石中矿物纤维含量低于XRD检测限时,无法检出,通过提取富集能够检出。
3.2目前,國内有蒙脱石散生产厂30多家,但产品质量差别较大。有报道称在蒙脱石原料和蒙脱石散中检出致癌物方英石,检出率高达 60%以上[5]。我们用不同产地市售的蒙脱石散检查,发现三分之一的样品含有害矿物纤维。药用蒙脱石产品含有害物质,虽然含量较低,但是否会对人体造成伤害呢?笔者认为有必要建立严格的有害物质限制标准,如何限制有待于进一步探讨。
参考文献
[1] 李雪梅,王延利.蒙脱石提纯研究进展[J].岩矿测试,2006,25(3):252.
[2] 姜琪,王利民.不同产地温石棉及其人工代用品致癌性研究进展[J].职业与健康,2011,27(1):87.
[3] 李诗标,张为胜,张梅雪等.一种蒙脱石中矿物纤维的检测方法[P].2012-01-18.
[4] 张海军.粉末多晶X射线衍射技术原理及应用[M].郑州:郑州大学出版社,2010:07.
[5] 左志辉,安彦,唐素芳.研究蒙脱石原料及其散剂的粒度与晶体杂质[J].药物分析杂志,2012,32(5):829.
作者简介:马书太(1955-),男,汉族,山东中医药大学副教授,主要研究方向中药质量控制。