王昆
(淮南市食品藥品檢驗中心,安徽淮南 232007)
左氧氟沙星等沙星類抗生素屬于超廣譜抗生素,是近年來發(fā)展較快的一類人工合成的含有4-喹諾酮基本結(jié)構(gòu)的抗菌藥,主要用于預(yù)防、治療細(xì)菌性感染類疾?。?–3]。目前沙星類抗生素共開發(fā)了4 代產(chǎn)品,約占全球抗生素市場份額的20%左右,僅氧氟沙星和左氧氟沙星全球市場銷售額就高達(dá)約20億美元。沙星類抗生素已成為醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè)最為常用的抗菌藥物[4–9]。左氧氟沙星等沙星類抗生素在生產(chǎn)、加工、包裝過程中會接觸大量金屬設(shè)備、設(shè)施,為保障廣大人民群眾的用藥安全,加強對左氧氟沙星等沙星類抗生素中金屬元素殘留的檢測,對于控制藥品質(zhì)量具有重要意義[10–13]。
2015 年版《中國藥典》僅規(guī)定了中藥中鉛、鎘、砷、汞、銅的檢測方法[14],對于沙星類抗生素中的其它金屬元素殘留未作規(guī)定。部分學(xué)者[15–17]研究了中藥材、藥品催化劑等中的金屬殘留,采用的是微波消解法處理樣品,而采用全自動石墨消解法消解樣品,電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定沙星類抗生素中重金屬污染物殘留的方法尚未見報道。測定重金屬殘留時,樣品前處理方法主要有濕法消解、干法消解、微波消解和自動石墨消解等方法。濕法消解和干法消解,試劑用量大,且在敞開式環(huán)境中操作,環(huán)境污染大;微波消解雖在密閉環(huán)境中進行,但消解完畢后需進行除酸處理,對實驗人員及環(huán)境影響較大;全自動石墨消解法整個消解及除酸過程均在密閉環(huán)境中進行,不僅提高了檢測準(zhǔn)確度,而且對環(huán)境及實驗人員影響較小。筆者采用自動石墨消解法消解沙星類抗生素樣品,建立了自動石墨消解–電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP–MS)同時測定左氧氟沙星膠囊中鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵7 種金屬元素含量的方法,該方法樣品前處理簡單,檢出限低,檢測結(jié)果準(zhǔn)確,適用于左氧氟沙星膠囊等沙星類產(chǎn)品中重金屬元素的測定。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀:Thermo I-CAP Q型,賽默飛世爾科技(中國)有限公司;
微波消解儀:Mulitiwave HVT50 型,奧地利安東帕(中國)有限公司;
趕酸儀:BS–2D 型,常州隆和儀器科技有限公司;
全自動石墨消解儀:Auto GDA–72 型,??萍瘓F(廈門)股份有限公司;
電子天平:XS 205DU 型,感量為0.1 mg,梅特勒–托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司;
超純水儀:Milli-Q Gradient 型,密理博(中國)有限公司;
氬氣、氦氣:純度均大于99.999%,合肥眾益化工產(chǎn)品有限公司;
鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液:7 種金屬元素的質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L,編號分別為
GBW(E) 081577,GBW(E) 081584,GBW(E) 080117,GBW(E) 080119,GBW(E) 080546,GBW(E) 080219,GBW(E) 080123,國家鋼鐵材料測試中心;
鉍、鍺、銦、銠、鈧混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:10.0 μg/mL,編號為GSB04–2826–2011,國家鋼鐵材料測試中心;
濃硝酸、過氧化氫:優(yōu)級純,國藥集團上?;瘜W(xué)試劑廠;
沙星類抗生素藥物樣品:左氧氟沙星膠囊、氧氟沙星片、諾氟沙星膠囊、鹽酸環(huán)丙沙星片,市售;
實驗用水為超純水,由Milli-Q Gradient 型超純水儀制得。
1.2.1 消解條件
全自動石墨消解程序見表1。
表1 全自動石墨消解程序
1.2.2 質(zhì)譜條件
射頻功率1.30 kW;碰撞模式:KED;霧化室溫度:5~6℃;載氣:氬氣,流量為0.62 L/min;冷卻氣:氦氣,流量為1.2 L/min;數(shù)據(jù)采集模式:主掃描;采樣深度:6.4 mm;樣品提升時間:25 s。
混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:精確量取鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液各1.0 mL,分別置于7 只100 mL 容量瓶中,分別加入5%硝酸溶液定容至標(biāo)線,混勻;準(zhǔn)確吸取上述溶液各2.0 mL 置于200 mL容量瓶中,加入5%硝酸溶液定容至標(biāo)線,混勻。
系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:精確吸取適量的系列混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,分別置于6 支100 mL 容量瓶中,分別加入5%硝酸溶液定容至標(biāo)線,混勻,配制成鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵的質(zhì)量濃度均分別為0.05,0.1,0.5,1.0,5.0,20.0 μg/L 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
內(nèi)標(biāo)溶液:準(zhǔn)確吸取1.0 mL 鉍、鍺、銦、銠、鈧混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,置于100 mL 容量瓶中,加入5%硝酸溶液定容至標(biāo)線,混勻;然后準(zhǔn)確吸取10.0 mL 該溶液,置于100 mL 容量瓶中,加入5%硝酸溶液定容至標(biāo)線,混勻,配制成鉍、鍺、銦、銠、鈧的質(zhì)量濃度均為10 μg/L 的內(nèi)標(biāo)溶液。
取左氧氟沙星膠囊10 粒,取出內(nèi)容物,混勻;精密稱取0.2 g,置于全自動石墨消解罐中,加入6 mL 濃硝酸和6 mL 過氧化氫,混勻,浸泡過夜,旋緊內(nèi)蓋,置于全自動石墨消解儀中,按1.2.1 消解程序進行消解,制得樣品溶液。同法制備空白溶液。
分別選擇全自動石墨消解法和微波消解法對樣品進行處理,考察兩種消解方法對待測元素測定結(jié)果的影響。取陰性左氧氟沙星膠囊10 粒,取出內(nèi)容物,混勻;精密稱取2 份各約0.2 g,一份置于全自動石墨消解罐中,另一份置于微波消解罐中,分別加入等量的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,然后進行樣品處理,制得樣品加標(biāo)溶液,在1.2.2 儀器工作條件下分別進樣測定,結(jié)果見表2。由表2 可知,全自動石墨消解法具有更好的準(zhǔn)確度。
表2 自動石墨消解和微波消解試驗結(jié)果
沙星類抗生素樣品基質(zhì)較復(fù)雜,含有多種化合物。若只采用濃硝酸為消解液,樣品消解完畢后,消解液底部仍有殘渣,需要加入氧化劑來提高消解效果。高氯酸作為強氧化劑在密閉環(huán)境中不穩(wěn)定,存在爆炸的危險,試驗選擇加入H2O2提高消解效果。分別考察HNO3與H2O2體積比為2∶1,3∶2,1∶1時的消解效果,結(jié)果表明,HNO3與H2O2體積比為1∶1 時的消解效果最好,消解液透亮無殘渣。因此選擇HNO3與H2O2體積比為1∶1 的溶液為消解液。
在重金屬污染物測定過程中,不同樣品基質(zhì)對某些待測元素的分析信號會產(chǎn)生抑制或增強作用,同時在測定過程中信號響應(yīng)值也會隨著環(huán)境、時間的變化而發(fā)生變化。針對上述兩種干擾因素,分別考察了內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法對待測元素測定結(jié)果的影響。取陰性左氧氟沙星膠囊10粒,取出內(nèi)容物,混勻;精密稱取2 份各約0.2 g,分別加入等量混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,然后按1.4 方法進行樣品處理,制得樣品加標(biāo)溶液,在1.2.2 儀器工作條件下分別進樣測定,分別采用內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法定量,根據(jù)響應(yīng)值計算加標(biāo)回收率,結(jié)果見表3。
表3 內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法試驗結(jié)果
由表3 可知,采用內(nèi)標(biāo)法具有更好的準(zhǔn)確度。因此選擇在進樣過程中在線加入內(nèi)標(biāo)元素,通過內(nèi)標(biāo)元素的校正,消除干擾因素。
在1.2.2 儀器工作條件下,對1.3 中的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行測定,以待測元素質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),以對應(yīng)響應(yīng)值(y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,計算線性方程和相關(guān)系數(shù)。按IUPAC 規(guī)定,在1.2.2 儀器工作條件,連續(xù)測定空白溶液10 次,以3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法檢出限。各元素線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見表4。
表4 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
由表4 可知,鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵的質(zhì)量濃度在0.05~20.0 μg/mL 范圍內(nèi)與質(zhì)譜響應(yīng)值成良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均大于0.998,方法檢出限為0.119~1.323 μg/kg。
取陰性左氧氟沙星膠囊10 粒,取出內(nèi)容物,混勻。精密稱取約0.2 g,置于全自動石墨消解罐中,加入一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,按1.4 方法進行樣品處理,在1.2.2 儀器工作條件下重復(fù)測定6 次,結(jié)果見表5。
表5 加標(biāo)回收與精密度試驗結(jié)果
由表5 可知,鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵7 種金屬元素的加標(biāo)回收率為91.2%~105.5%,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.67%~3.46%,表明該方法具有較高的準(zhǔn)確度和精密度。
隨機抽取市售左氧氟沙星膠囊、氧氟沙星片、諾氟沙星膠囊、環(huán)丙沙星片樣品,按1.4 方法進行樣品處理,在1.2.2 儀器工作條件下進樣測定,結(jié)果見表6。
表6 實際樣品測定結(jié)果 μg/kg
由表6 可知,4 批次樣品中均檢出極微量的鉛、鉻、鎘、錫等重金屬殘留,但殘留量遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。
建立了全自動石墨消解–電感耦合等離子體質(zhì)譜法同時測定左氧氟沙星膠囊等沙星類抗生素中鉛、鉻、砷、鎘、錫、鋁、鐵7 種金屬元素殘留的分析方法,該方法樣品前處理簡單,檢出限低、檢測結(jié)果準(zhǔn)確,適用于沙星類抗生素中多種金屬元素殘留的測定,為沙星類抗生素產(chǎn)品質(zhì)量控制提供新的思路。