秦天琦,吳愫青(廣東省珠海市食品藥品檢驗所,廣東 珠海 519090)
碳酸鈣D3片為復(fù)方制劑,含有碳酸鈣和維生素D3兩種主要的有效成分。鈣元素是維持人體神經(jīng)、肌肉、骨骼系統(tǒng)、細(xì)胞膜和毛細(xì)血管通透性等正常生理功能所必需的。維生素D3是自然存在的一種脂溶性維生素,屬于類固醇類激素,維生素D3的基本功能是參與體內(nèi)鈣、磷代謝,促進(jìn)腸道鈣、磷吸收,調(diào)整鈣、磷吸收比例,促進(jìn)骨的鈣化和正常發(fā)育[1]。碳酸鈣D3片臨床上主要用于妊娠和哺乳期婦女、更年期婦女、老年人等的鈣補充,并用于預(yù)防與治療佝僂病、中老年骨質(zhì)疏松癥,另有文獻(xiàn)報道維生素D3對老年高血壓亦有協(xié)同治療作用[2]。
因制劑中維生素D3含量較低,準(zhǔn)確測定制劑中維生素D3的含量尤為重要,目前已有的三個標(biāo)準(zhǔn):《國家食品藥品監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)YBH05962009》《國家食品藥品監(jiān)督管理局國家藥品標(biāo)準(zhǔn)WS1-(X-002)-2008Z-2012》《GB 5009.82-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素 A,D,E的測定》,均對如何提取分離并準(zhǔn)確測定制劑中的維生素D3作了相關(guān)的規(guī)定,本文參考三個標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,分別采用萃取后真空旋蒸至干復(fù)溶法、有機溶劑提取法、皂化法三種方法提取分離碳酸鈣D3片中的維生素D3,然后分別采用反相高效液相色譜法、正相高效液相色譜法、在線固相萃取-二維液相色譜方法三種方法測定維生素D3的含量。
1.1試劑與藥品 藥品:碳酸鈣D3片(北京振東康遠(yuǎn)制藥有限公司提供;批號:20201056),對照品:維生素D3(中檢院提供,批號:100061-201208,含量:99.8%,干燥:無),試劑:異丙醇、氨水、無水乙醇、環(huán)己烷、無水硫酸鈉、氯化鈉、乙腈(HPLC)、甲醇(HPLC)、二甲基亞砜、正己烷(HPLC)、異丙醇(HPLC)、抗壞血酸、2,6-二叔丁基對甲酚(簡稱BHT)、氫氧化鉀。
1.2儀器與色譜柱 儀器:電子分析天平(METTLER TOLEDO XPE206DR);超高效液相色譜儀(Agilent 1260 prime);高效液相色譜儀(Agilent 1260);超聲波清洗器(Elma P300H);水浴鍋(Julabo CORIO CD);低速臺式離心機(Anke TDL-50C);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(IKA RV10 Auto pr)。
色譜柱:反相色譜法色譜柱:Welch Ultimate LP-C18,4.6×150mm,5μm,SN:60201 201105;正相色譜法色譜柱:Welch Ultimate SiO2,4.6×250mm,5μm,SN:60210 301071;在線固相萃取-二維液相色譜方法色譜柱:SPE柱:Agilent PLRP-S,4.6×12.5mm,15-20μm(5982-1270);1D分析柱:Agilent Poroshell 120 EC-C8,4.6×100mm,4 μm(695970-906);捕獲柱:Agilent Poroshell 120 EC-C18,4.6×5mm,4 μm(820750-916);2D分析柱:Agilent Zorbax Eclipse Plus PAH,2.1×100mm,3.5 μm(959793-918)。
2.1提取分離維生素D3
2.1.1萃取后真空旋蒸至干復(fù)溶法 系統(tǒng)適應(yīng)性試驗:維生素D3峰與前維生素D3峰的分離度應(yīng)符合規(guī)定。
前維生素D3相對校正因子測定:避光操作。取維生素D3對照品約20mg,精密稱定,置200ml量瓶中,加異丙醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品貯備溶液,精密量取5ml,置100ml量瓶中,加異丙醇至刻度,搖勻;另精密量取對照品貯備溶液5ml,置250ml回流瓶中,加異丙醇20ml,于95℃水浴中回流1小時,40℃真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,精密加入異丙醇100ml,振搖使溶解。精密量取上述二種溶液各20μl注入液相色譜儀中,計算前維生素D3折算成維生素D3的相對校正因子(f=(A1-A2)/(A3-A4))。
式中:A1為熱破壞前維生素D3的峰面積;A2為熱破壞后維生素D3的峰面積;A3為熱破壞后前維生素D3的峰面積;A4為熱破壞前前維生素D3的峰面積。
供試品溶液:避光操作。取本品1片,置250ml具塞量筒中,加0.3%氨水溶液,振搖使崩解,置90℃-100℃水浴中,加熱振搖15秒,取出,具塞,振搖45秒,再重復(fù)上述操作2次。加無水乙醇至60ml,振搖10秒鐘,精密加入環(huán)己烷100ml,振搖1分鐘,加水50ml,振搖2分鐘,靜置使分層(若乳化,可加入氯化鈉適量破乳),取環(huán)己烷層,經(jīng)無水硫酸鈉濾過,精密量取續(xù)濾液50ml,置150ml回流瓶中,40℃真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,精密加入異丙醇2ml,振搖使溶解。
對照品溶液:精密稱取維生素D3對照品適量,加異丙醇溶解并定量稀釋制成每1ml中約50IU的溶液,同法測定。
2.1.2有機溶劑提取法 系統(tǒng)適應(yīng)性試驗:維生素D3的拖尾因子不得大于2.0。取對照品溶液重復(fù)進(jìn)樣6次,維生素D3峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于3.0%;另取對照品儲備液Ⅱ適量,在55℃水浴中加熱1小時,放冷,取該溶液40μl注入液相色譜儀,維生素D3前體峰與維生素D3峰之間的分離度應(yīng)大于3.0。
供試品溶液:取本品20片,精密稱定,研細(xì),精密稱取適量(約相當(dāng)于維生素D3250IU),置50ml離心管中,加入75%二甲亞砜水溶液約20ml,密塞搖勻,將離心管置于45℃±5℃水浴超聲15分鐘,并不時振搖,放冷。精密加入用75%二甲亞砜水溶液處理過的正己烷(75%二甲亞砜水溶液和正己烷按1∶20進(jìn)行混勻后,取正己烷層)15ml,振搖90分鐘,3000rpm離心10分鐘,取上清液作為供試品溶液。
對照品溶液:精密稱取維生素D3對照品(40000IU/mg)約25mg,置100ml量瓶中,加上述75%二甲亞砜水溶液處理過的正己烷溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品儲備液Ⅰ。精密量取對照品儲備液Ⅰ5ml,置100ml量瓶中,加上述75%二甲亞砜水溶液處理過的正己烷溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品儲備液Ⅱ。再精密量取對照品儲備液Ⅱ5ml,置100ml量瓶中,加上述75%二甲亞砜水溶液處理過的正己烷溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。
精密量取供試品溶液和對照品溶液各40ml,分別注入液相色譜儀,記錄色譜圖。取上述75%二甲亞砜水溶液處理過的正己烷作為空白溶液,同法進(jìn)樣,以消除對含量測定的干擾。按下式計算維生素D3的總量:維生素D3總量=維生素D3含量+維生素D3前體含量=維生素D3含量×1.09。
2.1.3皂化法 供試品溶液:取本品1片置于圓底燒瓶中,加入20ml的水振搖使溶解,混勻,再加入1.0g抗壞血酸和0.1gBHT,混勻,加入30ml的乙醇和10-20ml的氫氧化鉀溶液(50g KOH/50g水),混勻后于80℃恒溫水浴皂化30min。皂化后冷卻至室溫,用乙醇∶水=1∶1轉(zhuǎn)移定容至100ml。取適量皂化液,先高速離心10min(>5000rpm),再用0.22μm的針式濾器過濾(尼龍濾膜,5190-5271)至進(jìn)樣瓶中,待測。
對照品溶液:精密稱取維生素D3標(biāo)準(zhǔn)品10.0mg,用無水乙醇溶解后,轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶定容,精密量取0.5ml于100ml容量瓶中,用甲醇定容至刻度,再精密量取1ml于10ml容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻(VD3:0.05μg/ml)。
2.2維生素D3含量測定
2.2.1反相高效液相色譜法 采用Agilent超高效液相色譜儀,以十八烷基鍵合硅膠為填充劑(色譜柱: Welch Ultimate LPC18,4.6×150mm,5μm,SN:60201201105),以乙腈-甲醇(9∶1)為流動相,流速為1 ml/分鐘,檢測波長為265nm,進(jìn)樣量為20μl,記錄色譜圖。
2.2.2正相高效液相色譜法 采用Agilent高效液相色譜儀,以硅膠為填充劑(色譜柱: Welch Ultimate SiO2,4.6×250mm,5μm,SN:60210301071),流速為1.0 ml/分鐘,檢測波長為265nm,進(jìn)樣量為40μl,以含0.45%(V/V)異丙醇的正己烷溶液為流動相A,以含20%(V/V)異丙醇的正己烷溶液為流動相B,按表1進(jìn)行梯度洗脫,記錄色譜圖。
2.2.3在線固相萃取-二維液相色譜方法 采用Agilent高效液相色譜儀,按下面步驟確定維生素D3分析方法。
第一步:流路連接,見圖1。
第二步:確定維生素D3的切割窗口。根據(jù)色譜條件(表2)按順序分別進(jìn)一針空白溶液,兩針對照品溶液,保證保留時間重復(fù)性后,得到維生素D3的保留時間。
表2 維生素D3系統(tǒng)驗證分析方法
第三步:建立完整的維生素D3分析方法。根據(jù)結(jié)果確定維生素D3捕獲窗口并編輯閥2的切換時間。切換開始時間為維生素D3峰起始時間減去0.1min,切換結(jié)束時間為維生素D3峰回到基線時間加0.1min。其余條件與表2條件一樣,得到完整的維生素D3分析方法(見表3所示)。用該方法再進(jìn)一針對照品溶液,可以在1D檢測器和2D檢測器分布得到維生素D3色譜圖。
表3 維生素D3完整分析方法
3.1萃取后真空旋蒸至干復(fù)溶法-反相高效液相色譜法
3.1.1系統(tǒng)適用性 按2.1.1所述方法,制備熱破壞后的維生素D3對照品溶液,精密吸取溶液按照2.2.1所述色譜條件進(jìn)樣測定,色譜圖見圖2。結(jié)果表明,維生素D3峰(保留時間17.531min)與前維生素D3峰(保留時間16.472min)的分離度符合藥典規(guī)定的要求(1.6)。
圖2 系統(tǒng)適用性色譜圖
3.1.2含量測定結(jié)果 取供試品共10份,依法測定結(jié)果,并計算相對平均偏差。10份樣品的平均含量為108.6%,在藥典規(guī)定的范圍內(nèi)(90.0%-122.5%),相對平均偏差為1.8%。
3.2有機溶劑提取法-正相高效液相色譜法
3.2.1系統(tǒng)適用性 按2.1.2所述方法,制備系統(tǒng)適用性溶液,精密吸取系統(tǒng)適應(yīng)性溶液,按照2.2.2所述色譜條件進(jìn)樣測定,色譜圖見圖3。結(jié)果表明,維生素D3的拖尾因子不大于2.0(1.3),取對照品溶液重復(fù)進(jìn)樣6次,維生素D3峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于3.0%(0.4%),維生素D3前體峰(保留時間16.733min)與維生素D3峰(保留時間28.004min)之間的分離度大于3.0(17.2)。
圖3 系統(tǒng)適用性色譜圖
3.2.2含量測定結(jié)果 取供試品共2份,依法測定結(jié)果,并計算相對平均偏差。2份樣品的平均含量為102.3%,在藥典規(guī)定的范圍內(nèi)(90.0%-122.5%),相對平均偏差為0.6%。
3.3皂化法-在線固相萃取-二維液相色譜方法
3.3.1系統(tǒng)適用性 按2.1.3所述方法,制備對照品溶液,精密吸取對照品溶液,按照2.2.3所述色譜條件進(jìn)樣測定,色譜圖見圖4。結(jié)果表明,維生素D3出峰時間為21.899min,且與相鄰峰分離良好。
圖4 系統(tǒng)適用性色譜圖
3.3.2測量線性與范圍 按2.1.3所述方法,制備不同濃度的對照品溶液(0.005μg/ml、0.0125μg/ml、0.025μg/ml、0.05μg/ml、0.125μg/ml、0.25μg/ml),以測得的響應(yīng)信號(峰面積)對被分析物濃度的函數(shù)作圖,用最小二乘法進(jìn)行線性回歸,結(jié)果如圖5所示。結(jié)果表明,線性相關(guān)系數(shù)r2=0.993,線性關(guān)系良好。
圖5 維生素D3含量測定線性范圍
3.3.3含量測定結(jié)果 取供試品共2份,依法測定結(jié)果,并計算相對平均偏差。2份樣品的平均含量為103.5%,在藥典規(guī)定的范圍內(nèi)(90.0%-122.5%),相對平均偏差為1.0%。
碳酸鈣D3片中維生素D3含量很低,一直以來其分析過程操作繁瑣,樣品回收重現(xiàn)性差。碳酸鈣D3片是臨床大量使用的一種鈣補充劑,對其準(zhǔn)確定量意義顯著。本文采用了三種方法提取分離并測定碳酸鈣D3片中的維生素D3含量,三種方法測定的含量結(jié)果分別為108.6%、102.3%、103.5%,均在藥典規(guī)定的范圍內(nèi),三種提取方法均滿足對碳酸鈣D3片中維生素D3測定的前處理要求,其中真空旋蒸至干復(fù)溶法,提取過程復(fù)雜,耗時費力,有機溶劑提取法,耗費大量有機試劑,和目前提倡的環(huán)境保護(hù)理念不相適應(yīng)。而本文中使用的皂化法前處理步驟最方便快捷,相對于《GB 5009.82-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素 A,D,E的測定》中采用的提取方法,簡化了提取步驟,避免了大量破壞環(huán)境有機試劑的使用,配合使用在線固相萃取-二維液相色譜方法測定含量,效率更高、準(zhǔn)確度更好,此方法更適用于碳酸鈣D3片中維生素D3含量的測定。
近年來,在線固相萃取-二維液相色譜技術(shù)以峰容量大、基質(zhì)效應(yīng)低、分析通量高等特點被廣泛應(yīng)用于食品檢測行業(yè)中[3],但在藥物檢測中的應(yīng)用相對較少?!吨袊幍洹?020年版四部(通則0722)對維生素D的前處理須通過皂化、提取、分離、液相收集等步驟,這種前處理方式較為繁瑣,不適合處理大量樣品,而且對實驗人員的操作水平也有較高要求。本文中采用的分析方法將樣品溶液皂化后經(jīng)簡單定容便可直接進(jìn)行檢測,進(jìn)樣后樣品溶液經(jīng)第一個六通閥,通過在線固相萃取小柱凈化,凈化液進(jìn)入一維色譜,一維色譜采用C8色譜柱,進(jìn)行初步分離,根據(jù)維生素D3在一維色譜上的出峰時間,確定切換時間,將這一段時間內(nèi)的流出液經(jīng)另一個六通閥上的捕獲柱富集,轉(zhuǎn)入二維色譜進(jìn)一步分離,實現(xiàn)對維生素D3的快速測定[4-5]。此方法不僅可以用于制劑中維生素D3的檢測,還可以用于復(fù)合維生素片中維生素A、維生素D2、維生素D3、維生素E的分離檢測。在線固相萃取-二維液相色譜技術(shù)作為一種高效的分離分析手段,與傳統(tǒng)的定量方法相比,該柱切換系統(tǒng)無需繁瑣的制備過程,大大提高了分析效率,該技術(shù)在嬰幼兒配方食品、配方乳制品中維生素A、D、E的實際檢測應(yīng)用方面已經(jīng)取得了較好的效果,也為復(fù)合維生素片中維生素A、D、E的含量測定提供了新思路和新參考。但是,二維液相色譜儀器的價格昂貴且維護(hù)成本較高,導(dǎo)致該技術(shù)在維生素A、D和E檢測中的應(yīng)用方面受到了局限,多用于研究性領(lǐng)域,另外對于復(fù)雜制劑中維生素A、D、E和其他脂溶性維生素的檢測還有待于更深入的研究和開發(fā)。未來,隨著二維液相色譜的不斷發(fā)展完善,以及應(yīng)用面的擴(kuò)大和經(jīng)驗的積累和總結(jié),這一技術(shù)將具有良好的應(yīng)用前景。