馬守棟,李明春,曹恩惠,趙麗艷,葉 勇,程艷琴(解放軍第401醫(yī)院,青島市 266071)
納米銀溶液的質量標準研究Δ
馬守棟*,李明春#,曹恩惠,趙麗艷,葉 勇,程艷琴(解放軍第401醫(yī)院,青島市 266071)
目的:為建立納米銀溶液的質量標準提供依據(jù)。方法:以透射電子顯微鏡、激光納米粒度測定儀測定納米銀溶液形態(tài)、粒徑、表面電位;按2010年版《中國藥典》“純化水”項下內容對納米銀溶液中的雜質進行檢查;以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定納米銀溶液中銀的含量。結果:納米銀粒子呈類球形,粒徑約15.24nm,表面電位為-36.5mV;雜質檢查符合“純化水”的標準;納米銀溶液中銀含量約86μg·mL-1。結論:本研究為納米銀溶液質量標準的制定提供了依據(jù)。
納米銀溶液;質量標準;電感耦合等離子體發(fā)射光譜法
納米銀抗菌譜廣、抗菌作用強且細菌對其不產(chǎn)生耐藥性,可作為治療燒燙傷創(chuàng)面感染及其他原因引起的創(chuàng)面感染的理想外用藥。筆者在前期研究中以化學還原劑法制備了穩(wěn)定的納米銀溶液,并對其進行了純化,可用于制備凝膠劑、噴霧劑等多種納米銀制劑。為了控制其質量,保證臨床用藥的安全性和有效性,筆者對其質量標準進行了研究,針對納米銀的特性采用透射電子顯微鏡、激光納米粒度測定儀對其形態(tài)、粒徑、表面電位進行測定,按2010年版《中國藥典》“純化水”項下內容對納米銀溶液中的雜質進行檢查,以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定其中銀的含量[1]。
PHS-3C型pH計(上海大普儀器有限公司);FA1604型電子分析天平(上海衡平儀器儀表廠);ZS90型激光納米粒度測定儀(英國馬爾文公司);JEM型透射電子顯微鏡(日本電子公司);UV-2101PC型紫外分光光度計(日本島津公司);Prodigy型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國Leeman Labs公司)。
銀單元素標準溶液(以下簡稱銀標準液,編號:GBW08615,濃度:1000mg·L-1)、銦單元素溶液標準物質(內標,編號:GBW(E)07160,濃度:1000μg·mL-1)均由國家標準物質研究中心提供;納米銀溶液(自制,批號:20100311,規(guī)格:每瓶500mL,含銀量:86μg·mL-1);硝酸銀等試劑均為分析純。
2.1 性狀
本品為黃棕色略帶乳光的透明膠體溶液。
2.2 鑒別
2.2.1 紫外吸收。精密量取納米銀溶液1mL置于50mL容量瓶中,以蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,在200~600nm范圍內進行紫外掃描,光譜見圖1。
圖1 紫外掃描光譜圖Fig 1 UV scanning spectrum
圖2 納米銀透射電子顯微鏡照片F(xiàn)ig 2 Transmission electron micrograph of nanosilver
由圖1可知最大吸收波長為400nm,其為納米銀表面的原子共振吸收。
2.2.2 電鏡觀察。將制備的納米銀溶液以蒸餾水稀釋到一定濃度,滴到敷有Formvar膜的400目銅網(wǎng)上,滴加2%磷鎢酸負染,于空氣中干燥后,置于透射電子顯微鏡下觀察其形態(tài),結果見圖2。
由圖2可知,所制備的納米銀粒子呈類球形,大小較均一。
2.2.3 粒徑測定。制備一定濃度的樣品溶液,以激光納米粒度測定儀測定樣品的粒徑及分布,結果見圖3。
圖3 納米銀的粒徑及分布測定結果Fig 3 Particle diameter and distribution of nanosilver
由圖3可知,絕大部分納米銀粒子的粒徑在15.24nm左右,分布范圍(15.24±3.51)nm,說明所制納米銀溶液中納米銀的粒徑小且均一性較好。
2.2.4 表面電位測定。制備一定濃度的樣品溶液,以激光納米粒度測定儀測定樣品的表面電位,結果見圖4。
圖4 納米銀的表面電位測定結果Fig 4 Surface potential of nanosilver
由圖4可知,納米銀粒子的表面電位為-36.5mV。
2.2.5 化學鑒別[2]。取本品20mL,加入硝酸使成澄清、無色、透明液體,將該液體于60℃蒸至近干,加水10mL,溶液顯銀鹽的鑒別反應。
2.3 檢查
2.3.1 pH值。取3批納米銀溶液適量,分別測定其pH值,并取其平均值,結果為6.3±0.1。
2.3.2 雜質。取納米銀溶液適量通過中空纖維超濾膜超濾,收集超濾液,按2010年版《中國藥典》“純化水”項下[2]方法分別檢查超濾液中的硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨、易氧化物、重金屬。結果上述檢查項均符合標準要求。
2.4 含量測定
2.4.1 儀器條件。電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,采用分級光柵和電荷注射裝置的固態(tài)檢測計進行元素分析。優(yōu)化后儀器工作條件和參數(shù)為:波長范圍175~900nm;高頻發(fā)生器頻率40.68MHz;射頻(RF)功率1100W;分析泵速50r·min-1,泵穩(wěn)定時間5s;冷卻氣流量 20L·min-1,輔助氣流量0.2L·min-1;垂直觀測高度15mm;積分時間5s;提升量1.1mL·min-1。讀出不同濃度下的譜線強度(即由光電檢測器測得的單位時間內光電荷的數(shù)量,單位:cts·s-1)。
2.4.2 標準液的制備。精密吸取銀標準液適量,以蒸餾水稀釋成4μg·mL-1的溶液。
2.4.3 供試品液的制備。精確移取0.50mL納米銀溶液置于10mL容量瓶中,加入0.8mL稀硝酸,微熱溶解至溶液無色透明,以水稀釋至刻度,搖勻,即得。
2.4.4 標準曲線的制備。分別精密量取銀標準液適量,以蒸餾水稀釋成2、4、6、8、10μg·mL-1的溶液。以銦作為內標,儀器的內標進樣管在儀器分析過程中始終插入內標溶液中,依次將儀器的樣品管插入各個濃度的標準品溶液中進行測定(濃度依次遞增);以每一濃度測得的3次譜線強度讀數(shù)與內標讀數(shù)比值的平均值為縱坐標(Y),相應濃度(X)為橫坐標,作標準曲線,得Y=0.16X-0.12(r=0.9992)。結果,銀的檢測濃度線性范圍為2~10μg·mL-1。
2.4.5 精密度試驗。精密吸取銀標準液,連續(xù)測定5次,測定結果的RSD=0.6%(n=5),說明儀器性能良好。
2.4.6 回收率試驗。取已知銀含量的納米銀溶液適量,共9份,分別定量加入銀標準液適量,按“2.4.3”項下供試品液的制備方法制樣,測定其中銀的含量,計算回收率,結果見表1。
表1 回收率試驗結果Tab 1 Results of recovery tests
2.4.7 穩(wěn)定性試驗。取納米銀溶液適量1份,按“2.4.3”項下供試品液的制備方法制樣,分別于0、2、4、6、24h時進行測定,測得銀含量的RSD=1.4%,表明供試品液在24h內穩(wěn)定性良好。
2.4.8 樣品含量測定。取3批樣品,按“2.4.3”項下供試品液的制備方法制樣,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定其中銀的含量。結果,3批納米銀溶液的銀含量分別為86.1、85.7、85.9μg·mL-1(平均約為86μg·mL-1),分別為標示量的100.1%、99.7%、99.9%。
納米銀溶液的特征是含有納米級別的銀粒子,針對其特征,筆者以透射電子顯微鏡、激光納米粒度測定儀等對納米銀粒子進行了測定,確定了粒徑大小,揭示了粒子表面帶有較多的負電荷,這是納米銀粒子在溶液中保持穩(wěn)定不團聚的物質基礎。
制備納米銀時,在含有納米銀的最終反應液中,除納米銀外尚含有反應物和其他生成物等雜質,制備時已應用超濾法將這些雜質除去。為了保證產(chǎn)品的純度和驗證純化工藝的可靠性,筆者對納米銀溶液中的相關雜質進行了檢查。由于納米銀對某些雜質的檢查可產(chǎn)生干擾,為此對純化過的納米銀液再進行超濾,其目的是得到檢查雜質用的樣品液。由于所要檢查的雜質很容易通過超濾膜孔進入到超濾液中,所以超濾液中雜質的情況與納米銀液中雜質的情況是一致的,故收集超濾液檢查其中的相應雜質即可。筆者按《中國藥典》“純化水”項下相應雜質的檢查方法,對超濾液中雜質進行檢查,結果均符合規(guī)定,進一步說明純化工藝好,制備的納米銀純度高。本研究為納米銀溶液質量標準的制定提供了依據(jù)。
[1] 李明春,趙麗艷,馬守棟,等.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定納米銀凝膠中銀的含量[J].中國藥房,2011,22(33):3141.
[2] 國家藥典委員會編.中華人民共和國藥典(二部)[S].2010年版.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:附錄21、411.
Study on Quality Standard of Nanosilver Solutions
MA Shou-dong,LI Ming-chun,CAO En-hui,ZHAO Li-yan,YE Yong,CHENG Yan-qin(No.401Hospital of PLA,Qingdao 266071,China)
OBJECTIVE:To establish the quality standard for nanosilver solutions.METHODS:Morphology,particle size and surface potential of nanosilver solution were measured by the transmission electron microscope(TEM)and laser nano-particle size analyzer.According to the test of Chinese Pharmacopoeia(2010edition)for“purified water”,the impurities of nanosilver solution were checked.And the content of silver was determined by inductively coupled plasma emission spectrometry.RESULTS:The average size for nanosilver particles which had spherical shape was 15.24nm,and the surface potential was-36.5mV.The impurities were in accordance with the standard of“purified water”.The content of silver in the solution was 86μg·mL-1.CONCLUSION:The study provides the scientific data for the establishment of quality standard of nanosilver solutions.
Nanosilver solutions;Quality standard;Inductively coupled plasma emission spectrometry
R927.11;R982
A
1001-0408(2011)41-3892-02
Δ國家重大新藥創(chuàng)制科技重大專項資助項目(2008ZXJ09004-045)
*副主任藥師,碩士研究生導師,博士。研究方向:藥物制劑。E-mail:leima518@126.com
#通訊作者:主任藥師,教授,碩士研究生導師。研究方向:藥物制劑、多糖藥理。電話:0532-51870086。E-mail:lmchun401@126.com
2010-12-17
2011-09-10)