ICP-MS直接進樣測定小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液中11種元素雜質含量

孫濱濱，黃祝剛，賈 佳，鄭琪欣，孟亞楠（山東齊都藥業有限公司，山東 淄博 255400）

電感耦合等離子體質譜（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）已廣泛應用于分析領域內痕量、微量和常量元素的測定，該技術的優勢包括靈敏度高、分析速度快、動態范圍和元素測量范圍寬、可實現一次采集完成多元素同時測定[1]。由于某些元素雜質具有毒性，還可能對藥品的穩定性、保質期產生影響，引發副作用，故元素雜質含量需要嚴格控制[2]。根據《國際人用藥物注冊技術協調會元素雜質指導原則》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）進行評估[3]。考慮到生產過程易引入鐵（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水分及維持電解質平衡[5]，在ICP-MS分析中屬于高鹽樣品分析，常規檢測模式若直接進樣基體效應嚴重[6]，內標回收率偏低。本實驗采用耐高鹽進樣系統利用氣溶膠稀釋，在保證靈敏度的情況下高鹽樣品可以直接進樣，內標回收率較好，為高鹽樣品中元素雜質的檢測與分析提供了參考。

1 儀器與試藥

Agilent7900電感耦合等離子體質譜儀（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%，優級純，默克股份兩合公司）；異丙醇（色譜純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；Cd標準溶液、Pb標準溶液、Hg標準溶液、Co標準溶液、V標準溶液、As標準溶液、Ni標準溶液、Sb標準溶液、Li標準溶液、Cu標準溶液（1000 μg·mL-1，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；Fe標準溶液（10 mg·mL-1，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；內標標準溶液[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（規格：100 mL，山東齊都藥業有限公司，批號：9B18073002、9B18073003、9B18073004）。

2 方法與結果

2.1 限度濃度

根據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

2.2 儀器工作條件

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，蠕動泵轉速0.10 rps，霧化室溫度2.0 ℃。

2.3 溶液制備

2.3.1 內標溶液 精密量取內標標準溶液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中各體積單元素標準溶液于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

2.4 測定法

本試驗選用45Sc、72Ge、115In、209Bi為內標元素，其中51V、56Fe、59Co以45Sc為內標，60Ni、63Cu、75As以72Ge為內標，111Cd、121Sb以115In為內標，7Li、201Hg、208Pb以209Bi為內標。儀器調諧完畢后，依次引入空白溶液、標準曲線溶液及樣品溶液，以各元素濃度為橫坐標，Ratio值（待測元素與內標元素響應值比值）為縱坐標繪制標準曲線，根據標準曲線計算得到樣品中各元素雜質的含量。

2.5 方法學驗證

2.5.1 線性和范圍 在各元素限度濃度的0 ～ 200%范圍內設定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值的線性關系。以各元素濃度為橫坐標，Ratio值為縱坐標，繪制標準曲線，得到各元素線性方程和相關系數。詳見表3，各元素線性相關系數r均大于0.999 0，表明線性關系良好。

2.5.2 檢測限與定量限 取空白溶液連續測定11次，計算11次空白溶液響應值的標準偏差（SD），根據LOD = 3SD/K、LOQ = 10SD/K（K為各元素濃度與響應值線性方程斜率）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 各元素線性試驗結果Tab 3 Linear test results of each element

表4 各元素檢測限與定量限結果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，符合要求。

2.5.4 重復性試驗 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，進樣分析，根據連續6次測定結果計算各元素RSD，考察其重復性，要求各元素RSD不超過20%。詳見表6，11種元素雜質重復性RSD≤4.46%，表明方法的重復性良好。

表5 加樣回收率試驗結果. 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，按照重復性項下方法進行實驗，考察隨機變動因素對精密度的影響，采用12次測定結果的RSD來驗證中間精密度，要求各待測元素RSD不超過25%。結果如表6所示，各元素12次測定結果RSD≤5.19%，表明該方法中間精密度良好。

2.6 樣品檢測

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，采用上述方法進樣分析。結果如表7所示，3批樣品中11種元素雜質含量均小于規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種元素雜質無風險，無需額外控制。

表6 各元素重復性及中間精密度試驗結果Tab 6 Repeatability and intermediate precision test results of each element

表7 樣品中各元素含量測定結果Tab 7 Content determination results of each element in samples

3 討論

3.1 方法的選擇

目前，高鹽基質樣品中元素雜質的常用檢測方法為電感耦合等離子體發射光譜法（inductively coupled plasma optical emission spectrometry，ICP-OES），其線性范圍廣、穩定性好[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的含量測定。

3.2 降低高鹽基質的信號干擾

使用ICP-MS測定高鹽基質樣品時，基質元素會以基質沉積、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。傳統的檢測方法通常將樣品稀釋后進樣以降低基質干擾[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進樣系統的氣溶膠稀釋技術，在分析高鹽基質樣品時，直接進樣，使用優化的等離子體模式，顯著降低了基質效應，提高了長期穩定性。

綜上，本文建立了ICP-MS直接進樣測定小兒鈉鉀鎂鈣葡萄糖注射液中11種元素雜質含量的方法并進行了方法學驗證，對3批樣品進行檢測，優化等離子體模式為HMI-8，使儀器在降低基質干擾的情況下具有較好的靈敏度，為高鹽基質樣品元素雜質的含量測定及風險評估提供了參考。