中藥材灰分及水、酸不溶性灰分檢測

1、中藥材灰分及水、酸不溶性灰分檢測執(zhí)業(yè)藥師 江夢露 毫源藥業(yè)公司實(shí)驗(yàn)室1 概述1.1 概念1. 1.1灰分的概念在高溫灼燒時(shí)， 食品發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化， 最后有機(jī)成分 揮發(fā)逸散，而無機(jī)成分（主要是無機(jī)鹽和氧化物）則殘留下來，這些 殘留物稱為灰分。它是食品中無機(jī)成分總量的一項(xiàng)指標(biāo)。1.1.2粗灰分的概念 灰分不完全或不確切地代表無機(jī)物的總量， 如某些金屬氧化物會 吸收有機(jī)物分解產(chǎn)生的 CO2 而形成碳酸鹽，使無機(jī)成分增多了，有 的又揮發(fā)了（如Cl、I、Pb為易揮發(fā)元素。P、S等也能以含氧酸的形 式揮發(fā)散失）。通常把食品經(jīng)高溫灼燒后的殘留物稱為粗灰分 （總 灰分）。1.1.3水溶性灰分反映可溶

2、性 K、 Na、 Ca、 Mg 等的氧化物和鹽類的含量?？煞从?果醬、果凍等制品中果汁的含量。1.1.4酸溶性灰分反映 Fe、 Al 等氧化物、堿土金屬的堿式磷酸鹽的含量。1.1.5酸不溶性灰分反映污染的泥沙及機(jī)械物和食品中原來存在的微量SiO2的含量。1.2灰分測定的意義 （1）考察藥品的原料及添加劑的使用情況； （2）灰分指標(biāo)是一 項(xiàng)有效的控制指標(biāo)； 中藥飲片的加工精度要正確評價(jià)某中藥 的藥用價(jià)值，其無機(jī)鹽含量是一個(gè)評價(jià)指標(biāo)。水溶性灰分和酸 不溶性灰分可作為藥品生產(chǎn)的一項(xiàng)控制指標(biāo)。 （ 3）反映動(dòng)物、植 物的生長條件。2 灰分的檢測2.1原理把一定量的樣品經(jīng)炭化后放入高溫爐內(nèi)灼燒， 使有機(jī)

3、物質(zhì)被氧化 分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸出，而無機(jī)物質(zhì)以無機(jī) 鹽和金屬氧化物的形式殘留下來， 這些殘留物即為灰分， 稱量殘留物 的重量即可計(jì)算出樣品中總灰分的含量。2.2儀器天平（感量為0.1 mg）、馬弗爐（溫度600 C）、干燥器（內(nèi)附有有效硅膠為干燥劑） 、坩堝、電熱板或電熱爐、水浴鍋2.3灰化條件的選擇2.3.1 灰化容器坩堝。坩堝蓋子與堝要配套。坩堝材質(zhì)有多種：素瓷；鉑；石英；鐵；鎳等，個(gè)別情況也可使用蒸發(fā)皿。素瓷坩堝：【優(yōu)點(diǎn)】耐高溫可達(dá)1200 C，內(nèi)壁光滑，耐酸， 價(jià)格低廉?！救秉c(diǎn)】 耐堿性差，灰化成堿性食品，坩堝內(nèi)壁的釉質(zhì) 會部分溶解，反復(fù)多次使用后，往往難以得到恒

4、重。溫度驟變時(shí)， 易炸裂破碎。鉑坩堝：【優(yōu)點(diǎn)】耐高溫，達(dá)1773C，導(dǎo)熱良好，耐堿，吸濕 性小?！救秉c(diǎn)】價(jià)格昂貴，約為黃金的 9 倍，要有專人保管，免丟失。 使用不當(dāng)會腐蝕或發(fā)脆。2.3.2取樣量測定灰分時(shí)， 取樣量的多少應(yīng)根據(jù)試樣的種類和性狀來決定， 食 品的灰分與其他成分相比，含量較少，所以取樣時(shí)應(yīng)考慮稱量誤差， 以灼燒后得到的灰分量為10100mg來決定取樣量。2.3.3灰化溫度一般為 525 600C溫度太高： 1）引起 K 、Na、 Cl 等元素的揮發(fā)損失； 2）磷酸鹽、 硅酸鹽也會熔融，將碳粒包藏起來，灰化不完全。溫度太低： 1）灰化速度慢，時(shí)間長，不易灰化完全； 2）不利于 除去

5、過剩的堿性食物吸收的 CO2。所以要在保證灰化完全的前提下， 盡可能減少無機(jī)成分的揮發(fā)損 失和縮短灰化時(shí)間。 加熱速度不可太快， 防急劇干餾時(shí)灼熱物的局部 產(chǎn)生大量氣體，而使微粒飛失、易燃。2.3.4灰化時(shí)間 一般不規(guī)定灰化時(shí)間，一是觀察殘留物顏色（灰分）為全白色或 淺灰色，內(nèi)部無殘留的碳塊；二是達(dá)到恒重即兩次結(jié)果相差 0.5 mg。 應(yīng)指出，對某些樣品即使灰化完全，殘灰也不一定呈白色或淺灰色， 如鐵含量高的食品，殘灰呈褐色。錳、銅含量高的食品，殘灰呈藍(lán)綠 色；有時(shí)即使灰的表面呈白色，內(nèi)部仍殘留有碳塊。所以應(yīng)根據(jù)樣品 的組成、性狀注意觀察殘灰的顏色，正確判斷灰化程度。2.4 加速灰化的方法 有

6、些樣品難于灰化，磷酸過剩于陽離子，灰化過程中易形成KH2PO4、NaH2PO4等，會熔融而包住C粒，即使灰化相當(dāng)長時(shí)間 也達(dá)不到恒重。對于難以灰化的樣品，可采用下述方法加速灰化：樣品初步灼燒后，取出，冷卻，從灰化容器邊緣慢慢加入少 量無離子水，使殘灰充分濕潤，用玻璃棒研碎，使水溶性鹽類溶解， 被包住的 C 粒暴露出來， 把玻璃棒上粘的東西用水沖進(jìn)容器里， 在水 浴上蒸發(fā)至干涸，至120 130C烘箱內(nèi)干燥，再灼燒至恒重。經(jīng)初步灼燒后，放冷，加入幾滴 HN03、H2O2等，蒸干 后再灼燒至恒重，利用它們的氧化作用來加速 C ?；一?。也可加入 10%( NH4) 2CO3等疏松劑，在灼燒時(shí)分解為氣

7、體逸出，使灰分呈 松散狀態(tài)，促進(jìn)灰化。糖類樣品殘灰中加入硫酸，可以進(jìn)一步加速。加入 MgAc2、 Mg(NO3)2 等助灰化劑，這類鎂鹽隨灰化而分 解，與過剩的磷酸結(jié)合，殘灰不熔融而呈松散狀態(tài)，避免了碳粒被包 裹，可縮短灰化時(shí)間，但產(chǎn)生了 MgO 會增重，應(yīng)做空白試驗(yàn)。添加MgO、CaCO3等惰性不熔物質(zhì)，它們的作用純屬機(jī)械 性，它們和灰分混雜在一起， 使 C 粒不受覆蓋， 應(yīng)做空白試驗(yàn)，因?yàn)?它們使殘灰增重。2.4 總灰分的測定方法2.4.1高溫爐(馬福爐、蒙弗爐)的準(zhǔn)備SRTX-4-9型箱式電阻爐、DRZ-4型溫度控制儀。接通電源,調(diào)好要使用的溫度，電線容量要大，因?yàn)楣β蕿?000-400

8、0W不然會失火。如室內(nèi)配電容量小，其他電器都不得與它同時(shí)使用。2.4.2瓷坩堝的準(zhǔn)備 根據(jù)取樣量的大小、樣品的性質(zhì)（如易膨脹等）來選取坩堝的 大小。有時(shí)樣品太多，宜選素瓷蒸發(fā)皿。使用的容器大會使稱量的誤 差增大。將兩個(gè)坩堝用（ 1:4）的 HCl 煮沸 12 小時(shí)，洗凈涼干。用 FeCl3 + 藍(lán)墨水的混合物在坩堝外壁及蓋子上編號。打開馬 福爐，用坩堝鉗夾住，先放在爐口預(yù)熱再移入馬福爐灼燒；后移至爐 口冷卻到2000C左右后，再移入干燥器中，冷卻至室溫后，準(zhǔn)確稱重, 再放入高溫爐內(nèi)灼燒 30分鐘，取出冷卻稱重，直至恒重（兩次稱量 之差不超過 0.5mg）。真正灼燒時(shí)不能放在靠近門口部分， 每次

9、開始放入爐內(nèi)或取出 時(shí)，都要放在門口緩沖一下溫差， 不然就會破裂， 然后慢慢往里面放， 把蓋子搭在旁邊。稍停一下在關(guān)爐門，于規(guī)定溫度（500600C）灼燒半小時(shí), 再移至爐口冷卻到200C左右，再移入干燥器中，冷卻至室溫，準(zhǔn)確 稱量，再入高溫爐中燒 30分鐘，取出冷卻稱重，直至恒重（兩次稱 重之差不大于 0.5 mg ）,記錄數(shù)據(jù)備用。2.4.3樣品的預(yù)處理可用測定水分之后的樣品。 富含脂肪的樣品先提取脂肪后再 測灰分。對于液體樣品應(yīng)先在水浴上蒸干，否則直接炭化，液體沸騰易造成濺失。含水分較多的樣品，先制備成均勻樣品，再準(zhǔn)確稱 取樣品置于已知重量坩堝中，放烘箱中干燥（先6070C,后105C）

10、, 再炭化。水分含量較少的固體樣，粉碎均勻后可直接稱取、炭化。244炭化樣品a以防溫度高，試樣中的水分急劇蒸發(fā)使樣品飛揚(yáng)；b.防止易發(fā)泡膨脹的物質(zhì)在高溫下發(fā)泡而溢出；c.減少碳粒被包裹住的可能 性。炭化操作一般在電熱爐或加熱板上進(jìn)行，半蓋坩堝蓋，小心加熱使樣品在通氣情況下逐漸炭化，直至無黑煙產(chǎn)生。對易膨脹、發(fā)泡的 如含糖多的樣品，可在樣品上加數(shù)滴辛醇或純植物油，再進(jìn)行炭化。2.4.5灰化炭化后，把坩堝移入已達(dá)規(guī)定溫度的高溫爐口，稍停片刻，再慢慢移入爐膛內(nèi)，以下操作同（2.4.2求坩堝恒重時(shí)一樣，至恒重。2.4.6結(jié)果計(jì)算2.4.6.1公式樣品中灰分的含量,%X=（m2-m1）/m*100%式中

11、：m2坩堝和灰分的質(zhì)量,gml坩堝的質(zhì)量,gm樣品的質(zhì)量，g試樣中灰分含量10 g/100 g時(shí)，保留三位有效數(shù)字；試樣中灰分含 量V 10 g/100 g時(shí)，保留二位有效數(shù)字。2.4.6.2精密度在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的 5 %。除鹽干基計(jì)灰分計(jì)算公式 X=/ *100%式中： X1 樣品中鹽分的含量， X2樣品中水分的含 量,%m2坩堝和灰分的質(zhì)量,g ml坩堝的質(zhì)量,gm樣品的質(zhì)量，g2.5說明樣品炭化時(shí)要注意熱源強(qiáng)度， 防止產(chǎn)生大量泡沫溢出坩堝。 把坩堝放入高溫爐或從爐中取出時(shí)， 要放在爐口停留片刻， 使坩堝預(yù) 熱或冷卻。灼燒后的坩堝應(yīng)冷卻到2

12、00C以下再移入干燥器中，否 則因熱的對流作用，易造成殘灰飛散，且冷卻速度慢，冷卻后干燥器 內(nèi)形成較大真空， 蓋子不易打開。 從干燥器中取出 冷卻的坩堝時(shí)， 因內(nèi)部成真空，開蓋恢復(fù)常壓時(shí)應(yīng)讓空氣緩緩進(jìn)入，以防殘灰飛散?；一蟮?殘?jiān)闪糇鰿a P、Fe等成分的分析。 用過的坩堝， 應(yīng)把殘灰及時(shí)倒掉，初步洗刷后，用粗 HCI(廢)浸泡1020分鐘， 再用水沖刷洗凈。2.7日本有采用自制鋁箔杯直接灰化的。特點(diǎn)：杯子不吸濕好恒 重，本身重量輕，好冷卻，減小誤差。3水溶性灰分和水不溶性灰分的測定3.1 方法將測定所得的總灰分稱量、計(jì)算后，約加 25ml熱無離子水，分多次洗滌坩堝、濾紙及殘?jiān)?。將殘?jiān)盀V

13、紙一起移回原坩堝中，在水 浴上蒸發(fā)至干涸， 入干燥箱中干燥， 再進(jìn)行炭化、 灼燒、冷卻、稱量， 至恒重。3.2結(jié)果計(jì)算水不溶性灰分的含量， %X=（m3-m1）/m *100%式中： m 3坩堝和灰分的質(zhì)量 ,gml坩堝的質(zhì)量,gm樣品的質(zhì)量，g4 酸不容性灰分檢測4.1 酸不溶灰分的測定有兩個(gè)分別稱為 4N 鹽酸不溶灰分法 （簡稱 4N AIA 法）與 2N 鹽酸不溶 灰分法 （簡稱 2NAIA 法）。其中 2N AIA 在飼料與糞中的含量均較 4N AIA 多，有利于提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。但 2N AIA 法中樣品 經(jīng)鹽酸處理后的殘?jiān)^多，過濾洗滌時(shí)比較繁瑣。因此，可根據(jù)條件 及試驗(yàn)精度任

14、選。本處介紹 2NAIA 的測定方法如下。4.2 2N 鹽酸溶液（稀鹽酸）的配制準(zhǔn)確量取164.8ml濃鹽酸定容至1000ml混勻即可。4.3 酸不溶性灰分測定法取上項(xiàng)所得的灰分，在坩堝中小心加入稀鹽酸約10ml，用表面皿覆蓋坩堝，置水浴上加熱 10分鐘，表面皿用熱水 5ml 沖洗，洗液 并入坩堝中，用無灰濾紙濾過，坩堝內(nèi)的殘?jiān)盟从跒V紙上，并洗 滌至洗液不顯氯化物反應(yīng)為止（洗液用硝酸銀溶液 （5.2）檢查證明不存 有氯離子CL )。濾渣連同濾紙移至同一坩堝中，在高溫電熱爐上灼 燒1h,在干燥器中冷卻并稱量。(重復(fù)進(jìn)行灼燒、冷卻并稱量這一操 作過程，直到兩次連續(xù)稱量的質(zhì)量差小于 O.OOIg即為熾灼至恒重。) 記錄最低質(zhì)量數(shù)，根據(jù)殘?jiān)亓浚?jì)算供試品中酸不溶性灰分的含量(%)。4.4結(jié)果計(jì)算441公式 酸不溶灰分的含量，%X = ( m4-m1)/m*100%。m4：坩堝和酸不溶灰分的總重量，單位為 g；ml：坩堝重量，單位為g; m：樣品質(zhì)量，單位為g；4.4.2精準(zhǔn)度結(jié)果取平行的算術(shù)平均值并保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位；允許誤差：由同一分析者同時(shí)或相繼進(jìn)行的兩次測定結(jié)果之差 , 當(dāng)