孫濱濱,黃祝剛,賈 佳,鄭琪欣,孟亞楠(山東齊都藥業(yè)有限公司,山東 淄博 255400)
電感耦合等離子體質(zhì)譜(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)已廣泛應(yīng)用于分析領(lǐng)域內(nèi)痕量、微量和常量元素的測定,該技術(shù)的優(yōu)勢包括靈敏度高、分析速度快、動態(tài)范圍和元素測量范圍寬、可實現(xiàn)一次采集完成多元素同時測定[1]。由于某些元素雜質(zhì)具有毒性,還可能對藥品的穩(wěn)定性、保質(zhì)期產(chǎn)生影響,引發(fā)副作用,故元素雜質(zhì)含量需要嚴(yán)格控制[2]。根據(jù)《國際人用藥物注冊技術(shù)協(xié)調(diào)會元素雜質(zhì)指導(dǎo)原則》注射劑評估要求,對非有意添加的1類[砷(As)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉛(Pb)]、2A類[鈷(Co)、鎳(Ni)、釩(V)]和3類中的鋰(Li)、銻(Sb)、銅(Cu)進(jìn)行評估[3]??紤]到生產(chǎn)過程易引入鐵(Fe),又增加了Fe元素的研究[4]。
小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液由鈉鉀鎂鈣鹽及葡萄糖組成,主要用于補充小兒體內(nèi)水分及維持電解質(zhì)平衡[5],在ICP-MS分析中屬于高鹽樣品分析,常規(guī)檢測模式若直接進(jìn)樣基體效應(yīng)嚴(yán)重[6],內(nèi)標(biāo)回收率偏低。本實驗采用耐高鹽進(jìn)樣系統(tǒng)利用氣溶膠稀釋,在保證靈敏度的情況下高鹽樣品可以直接進(jìn)樣,內(nèi)標(biāo)回收率較好,為高鹽樣品中元素雜質(zhì)的檢測與分析提供了參考。
Agilent7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Agilent公司);硝酸[67% ~ 70%,痕量金屬級,賽默飛世爾科技(中國)有限公司];鹽酸(37%,優(yōu)級純,默克股份兩合公司);異丙醇(色譜純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);Cd標(biāo)準(zhǔn)溶液、Pb標(biāo)準(zhǔn)溶液、Hg標(biāo)準(zhǔn)溶液、Co標(biāo)準(zhǔn)溶液、V標(biāo)準(zhǔn)溶液、As標(biāo)準(zhǔn)溶液、Ni標(biāo)準(zhǔn)溶液、Sb標(biāo)準(zhǔn)溶液、Li標(biāo)準(zhǔn)溶液、Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg·mL-1,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 mg·mL-1,國家有色金屬及電子材料分析測試中心);內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液[碲(Te)25 μg·mL-1、鈧(Sc)10 μg·mL-1、鍺(Ge)/銦(In)/镥(Lu)/鉍(Bi)25 μg·mL-1]、調(diào)諧液[鈰(Ce)、Co、Li、鎂(Mg)、鉈(Tl)、釔(Y)1 μg·L-1]均購自安捷倫科技(中國)有限公司;小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液(規(guī)格:100 mL,山東齊都藥業(yè)有限公司,批號:9B18073002、9B18073003、9B18073004)。
根據(jù)注射劑評估要求中每日允許暴露量(permitted daily exposure,PDE)及小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液說明書每日最大用量為2 L的規(guī)定,計算得出待測元素Cd、Pb、As、Hg、Co、V、Ni、Sb、Li、Cu、Fe的限度濃度(J),詳見表1。
表1 各元素PDE值及限度濃度Tab 1 PDE and limit concentration of each element
測定模式為He模式,等離子體模式為HMI-8,采樣深度10.0 mm,射頻功率1600 W,霧化氣流量0.67 L·min-1,稀釋氣流量0.26 L·min-1,輔助氣流量0.9 L·min-1,等離子氣流量15.0 L·min-1,蠕動泵轉(zhuǎn)速0.10 rps,霧化室溫度2.0 ℃。
2.3.1 內(nèi)標(biāo)溶液 精密量取內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL于50 mL量瓶中,加入25 mL異丙醇,用2%硝酸和1%鹽酸混合溶液稀釋至刻度,搖勻。
2.3.2 線性溶液 精密量取表2中各體積單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液于100 mL量瓶中,用2%硝酸和1%鹽酸混合溶液稀釋至刻度,搖勻,作為多元素貯備液。分別精密量取0.3 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL多元素貯備液于50 mL量瓶中,用2%硝酸和1%鹽酸混合溶液定容至刻度,搖勻,得到0.3 J、0.5 J、1.0 J、1.5 J、2.0 J線性溶液。
表2 各單元素加入量及線性溶液濃度Tab 2 The addition of each single element and linear solution concentration
本試驗選用45Sc、72Ge、115In、209Bi為內(nèi)標(biāo)元素,其中51V、56Fe、59Co以45Sc為內(nèi)標(biāo),60Ni、63Cu、75As以72Ge為內(nèi)標(biāo),111Cd、121Sb以115In為內(nèi)標(biāo),7Li、201Hg、208Pb以209Bi為內(nèi)標(biāo)。儀器調(diào)諧完畢后,依次引入空白溶液、標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液及樣品溶液,以各元素濃度為橫坐標(biāo),Ratio值(待測元素與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)值比值)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算得到樣品中各元素雜質(zhì)的含量。
2.5.1 線性和范圍 在各元素限度濃度的0 ~ 200%范圍內(nèi)設(shè)定0 J、0.3 J、0.5 J、1.0 J、1.5 J、2.0 J共6個點,考察各元素濃度與Ratio值的線性關(guān)系。以各元素濃度為橫坐標(biāo),Ratio值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到各元素線性方程和相關(guān)系數(shù)。詳見表3,各元素線性相關(guān)系數(shù)r均大于0.999 0,表明線性關(guān)系良好。
2.5.2 檢測限與定量限 取空白溶液連續(xù)測定11次,計算11次空白溶液響應(yīng)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD),根據(jù)LOD = 3SD/K、LOQ = 10SD/K(K為各元素濃度與響應(yīng)值線性方程斜率)計算各元素檢測限和定量限。詳見表4,各元素檢測限和定量限均低于限度值的10%,能夠滿足檢測要求。
表3 各元素線性試驗結(jié)果Tab 3 Linear test results of each element
表4 各元素檢測限與定量限結(jié)果Tab 4 Results of the limit of detection and quantitation of each element
2.5.3 加樣回收率試驗 分別精密量取0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL多元素貯備液于50 mL量瓶中,用2%硝酸和1%鹽酸酸化的小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液稀釋至刻度,搖勻,作為低、中、高濃度的加標(biāo)供試品溶液,每個濃度平行3份,另取2%硝酸和1%鹽酸酸化的小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液作為樣品溶液,進(jìn)行回收率試驗,要求加樣回收率在70% ~ 150%。詳見表5,各元素低、中、高濃度下的回收率在83.42% ~ 111.62%范圍內(nèi),符合要求。
2.5.4 重復(fù)性試驗 精密量取多元素貯備液1.0 mL于50 mL量瓶中,用2%硝酸和1%鹽酸酸化的小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液稀釋至刻度,搖勻,平行制備6份,進(jìn)樣分析,根據(jù)連續(xù)6次測定結(jié)果計算各元素RSD,考察其重復(fù)性,要求各元素RSD不超過20%。詳見表6,11種元素雜質(zhì)重復(fù)性RSD≤4.46%,表明方法的重復(fù)性良好。
表5 加樣回收率試驗結(jié)果. n = 9Tab 5 Results of the recovery rate of spiked sample. n = 9
2.5.5 中間精密度試驗 由另一位分析人員在不同時間,按照重復(fù)性項下方法進(jìn)行實驗,考察隨機(jī)變動因素對精密度的影響,采用12次測定結(jié)果的RSD來驗證中間精密度,要求各待測元素RSD不超過25%。結(jié)果如表6所示,各元素12次測定結(jié)果RSD≤5.19%,表明該方法中間精密度良好。
用2%硝酸和1%鹽酸酸化的小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液作為樣品溶液,采用上述方法進(jìn)樣分析。結(jié)果如表7所示,3批樣品中11種元素雜質(zhì)含量均小于規(guī)定的限度值且低于控制閾值(限度濃度的30%),表明樣品中所測11種元素雜質(zhì)無風(fēng)險,無需額外控制。
表6 各元素重復(fù)性及中間精密度試驗結(jié)果Tab 6 Repeatability and intermediate precision test results of each element
表7 樣品中各元素含量測定結(jié)果Tab 7 Content determination results of each element in samples
目前,高鹽基質(zhì)樣品中元素雜質(zhì)的常用檢測方法為電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(inductively coupled plasma optical emission spectrometry,ICP-OES),其線性范圍廣、穩(wěn)定性好[7]。但對于日用量大的高鹽注射劑來說,各元素限度濃度較小,ICP-OES不能滿足檢測要求。相較于ICP-OES,ICP-MS有更高的靈敏度,檢出限可達(dá)10-12g·mL-1,更適用于痕量和超痕量元素分析[8],可用于大用量高鹽注射劑元素雜質(zhì)的含量測定。
使用ICP-MS測定高鹽基質(zhì)樣品時,基質(zhì)元素會以基質(zhì)沉積、電離抑制、離子散焦等方式影響分析物信號,使待測元素信號大大降低。傳統(tǒng)的檢測方法通常將樣品稀釋后進(jìn)樣以降低基質(zhì)干擾[9],但同時也會使元素限度降低,對儀器靈敏度要求更高。本實驗采用高鹽基質(zhì)進(jìn)樣系統(tǒng)的氣溶膠稀釋技術(shù),在分析高鹽基質(zhì)樣品時,直接進(jìn)樣,使用優(yōu)化的等離子體模式,顯著降低了基質(zhì)效應(yīng),提高了長期穩(wěn)定性。
綜上,本文建立了ICP-MS直接進(jìn)樣測定小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液中11種元素雜質(zhì)含量的方法并進(jìn)行了方法學(xué)驗證,對3批樣品進(jìn)行檢測,優(yōu)化等離子體模式為HMI-8,使儀器在降低基質(zhì)干擾的情況下具有較好的靈敏度,為高鹽基質(zhì)樣品元素雜質(zhì)的含量測定及風(fēng)險評估提供了參考。