ICP-MS法測定原料藥(沙庫巴曲纈沙坦鈉)中6種有害元素含量研究

周凱蘇振華

(1.中國制漿造紙研究院有限公司，北京，100102；2.制漿造紙國家工程實(shí)驗(yàn)室，北京，100102；3. 中輕特種纖維材料有限公司,河北，065001)

心衰主要表現(xiàn)為心臟泵血不足，是一種可能致死的疾病，絕大多數(shù)患者需要終生治療，是65歲以上老人住院的主要原因，據(jù)報(bào)道全球大約有6000萬心衰患者[1]。沙庫巴曲纈沙坦屬于近些年最新研發(fā)出來的血管緊張素受體，是一種新型的治療心力衰竭的藥物[2]，沙庫巴曲纈沙坦鈉中文名:(R)-叔丁基(1-([1,1'-聯(lián)苯]-4-基)-3-羥基丙烷-2-基)氨基甲酸酯[3]，英文名稱:LCZ696interN-3，CAS:1426129-50-1，分子量:327.4174，分子式:C20H25NO3，本文中簡稱為LCZ696。在沙庫巴曲纈沙坦鈉合成生產(chǎn)過程中可能引入的有害元素有As、Hg、Cd、Ni、Pb及Ru；其中前5種為生產(chǎn)過程中可能引入，而Ru為催化劑的殘留。ICP-MS法為多元素檢測，檢出限可以達(dá)到μg·kg-1，具有穩(wěn)定性好，簡便快速等優(yōu)點(diǎn)[4-12]。因此ICP-MS法可以滿足藥物中痕量及微量元素的檢測要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：型號7700x；電子分析天平：型號Mettler Toledo XS204；Milli-Q超純水處理系；電熱消解儀：型號DigiBlock EHD36。

硝酸(Mos級)；高氯酸(優(yōu)級純)；Li、Sc、Ge、In、Lu、Tb調(diào)諧溶液(10μg/L)；實(shí)驗(yàn)過程中所用超純水電阻率為18.2 MΩcm；消解管、容量瓶等均用20%(v/v)HNO3浸泡24 h以上用超純水沖洗后備用；沙庫巴曲纈沙坦原料藥(LCZ696)；As、Hg、Cd、Ni、Pb及Ru元素標(biāo)準(zhǔn)樣品：10 mg/L，編號#8500-6940。

1.2 樣品前處理

稱取原料藥樣品(LCZ696)0.200g于消解管中，加入10mL硝酸，電熱消解儀中加熱(150℃)消解至近干后，再加入5mL高氯酸，趕酸至近干(1.0 mL以下)，去離子水定容至25 mL，過濾，同時(shí)做樣品空白。

1.3 溶液配制

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配制

采取重量法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別量取一定體積濃度為10mg/L 的(Agilent產(chǎn))混標(biāo)液，稀釋至相應(yīng)質(zhì)量后計(jì)算濃度為5.2200、10.2671、20.4071、40.6550、60.5960 μg/L的As、Cd、Ni、Pb元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，1.1106，2.0225，4.4408，6.1232，8.2631μg/L Hg元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，10.8305，20.4808，40.0768，60.4137，80.0693μg/L Ru元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.2精密度實(shí)驗(yàn)溶液配制

儀器精密度實(shí)驗(yàn)溶液配制：配制(限度濃度約2.0 mg/kg)溶液濃度約為16.0 μg·L-1的As、Ni溶液, 配制(限度濃度約1.0 mg/kg)溶液濃度約為8.0μg/L的Cd、Pb溶液，配制(限度濃度約10.0 mg/kg)溶液濃度約為80.0μg/L的Ru溶液。

1.3.3加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)溶液配制

稱取LCZ696樣品0.200 g左右，分別加入0.300，0.400，0.500 μg的As,Hg；0.160，0.200，0.240 μg的Cd、Pb；0.080，0.100，0.120 μg的Ni；1.600，2.000，2.400 μg的Ru，消解步驟同樣品前處理，對其進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)。

1.3.4實(shí)際樣品實(shí)驗(yàn)溶液配制

取3份批次樣品消解，步驟同樣品前處理，進(jìn)行元素含量的檢測。

2 結(jié)果與討論

2.1 ICP-MS儀器參數(shù)優(yōu)化

采樣錐及截取錐的長期使用，表面和錐孔孔徑會(huì)發(fā)生一定的變化，因此測試前需采用1.0 μg/L的Ce、Co、Li、Y、Tl調(diào)諧液對儀器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)諧，通過調(diào)整矩管位置，離子透鏡電壓，質(zhì)量軸等，使儀器的靈敏度、分辨率、氧化物及雙電荷產(chǎn)率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到測定要求。調(diào)諧優(yōu)化后的ICP-MS參數(shù)如表1所示。

表1 ICP-MS的優(yōu)化參數(shù)

2.2 基體干擾的消除

ICP-MS作為質(zhì)譜儀雖然具有很好的抗干擾性，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然受到干擾的影響，干擾主要分為質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾。從影響因素來看，樣品的基體效應(yīng)、同質(zhì)異位素、多原子離子等都是影響ICP-MS結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素[13，14]。本樣品在ICP-MS分析過程中的潛在的干擾主要來自基體效應(yīng)，基體干擾會(huì)造成儀器信號漂移，且基體性質(zhì)與干擾程度相關(guān)。對于基體干擾可采用在線內(nèi)標(biāo)校正措施來降低乃至消除干擾。采用作為內(nèi)標(biāo)的元素主要是Li、Sc、Ge、Rh、In、Bi、Tb等，本實(shí)驗(yàn)中對于Pb、Hg元素的測定以Bi做在線內(nèi)標(biāo)。Ru、Cd的測定選擇以In做在線內(nèi)標(biāo)，Ni、As的測定選擇以Ge做在線內(nèi)標(biāo)。

2.3 專屬性實(shí)驗(yàn)

連續(xù)進(jìn)11針空白溶液，得出響應(yīng)值偏差(δ)結(jié)果見表2，由表2可知6種元素響應(yīng)值偏差良好。

表2 專屬性結(jié)果表

2.4 各元素檢出限及標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定

儀器的各項(xiàng)工作參數(shù)優(yōu)化完成后，建立As、Hg、Cd、Ni、Pb及Ru這6種元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線。儀器分析過程中內(nèi)標(biāo)管應(yīng)始終插在內(nèi)標(biāo)液中，進(jìn)樣針依次由低濃度到高濃度對標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(包括空白)進(jìn)行測定。以各元素的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中待測元素的計(jì)數(shù)與內(nèi)標(biāo)元素計(jì)數(shù)的比值(Ratio)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表3。由結(jié)果可知As、Hg、Cd、Ni、Pb、Ru元素的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.999以上。

按照中華人民共和國藥典2020年版四部《藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則》之規(guī)定如下[14]：檢出限計(jì)算公式：LOD=3.3×δ/S；定量限計(jì)算公式：LOQ=10×δ/S

由表2專屬性實(shí)驗(yàn)得出其中響應(yīng)值比率標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)；由表3得出標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率(S)。

計(jì)算檢出限LOD與計(jì)算定量限LOQ。

對樣品空白溶液平行測定11次，由空白溶液的標(biāo)準(zhǔn)偏差δ，標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率 S，根據(jù)檢出限的計(jì)算公式LOD= 3.3σ/b，即可得到檢出限；根據(jù)定量限的計(jì)算公式LOQ=10×δ/S，即可得到定量限。參考其他文獻(xiàn)中最低檢出質(zhì)量濃度計(jì)算方法[15，16]，其中最低檢出質(zhì)量濃度以0.2 g消解定容至25 mL計(jì)算。根據(jù)取樣量和樣品定容體積換算后，方法檢出限為LOD×0.2g/25mL，方法定量限為LOQ×0.2g/25mL。結(jié)果見3，由表可知所得各元素的方法檢出限在2.63～35.5 μg·g-1之間。

表3 各元素的檢出限和線性回歸方程

2.5 精密度實(shí)驗(yàn)

取1.3.2所配制溶液，連續(xù)測定20次強(qiáng)度值。計(jì)算出RSD如表4所示。

2.6 回收率實(shí)驗(yàn)

稱取LCZ696樣品0.200 g左右，消解管中；分別加入0.300、0.400、0.500 μg的As,Hg，0.160、0.200、0.240 μg的Cd,Pb，0.080、0.100、0.120 μg的Ni以及1.600、2.000、2.400 μg的Ru(每組分別做3個(gè)平行)，按1.3.3中步驟配制溶液，對其進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)，計(jì)算得到平均回收率如表5所示。

表4 儀器精密度實(shí)驗(yàn)表

表5 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(%，n=3)

2.7 樣品測定與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過LCZ696樣品進(jìn)行平行性和回收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方法可以用于其中6種有害元素的測定。

2.7.1方法學(xué)樣品測定與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

方法學(xué)樣品檢測結(jié)果如下表6所示。

表6 方法學(xué)樣品測試結(jié)果 μg·kg-1

由結(jié)果可知，除Ni有檢出外，其他元素均低于檢出限。

2.7.2多批次方法學(xué)樣品測定與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對3次批次的樣品進(jìn)行元素含量檢測，結(jié)果如表7所示。

表7 多批次樣品測試結(jié)果 μg·kg-1

3 結(jié)論

原料藥(沙庫巴曲纈沙坦鈉)中有害殘留是藥物質(zhì)量控制中一個(gè)重要指標(biāo)，本實(shí)驗(yàn)建立了ICP-MS測定原料藥(沙庫巴曲纈沙坦鈉)中6種有害元素殘留的方法。通過配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和相關(guān)系數(shù)，確定該方法的相關(guān)系數(shù)均為0.999以上。利用該檢測方法，6種待測元素回收率指標(biāo)較好，達(dá)到90.88%～100.40%之間。精密度實(shí)驗(yàn)指標(biāo)RSD在4%以內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)提出的ICP-MS測試法快速、靈敏、準(zhǔn)確，可以完全用于原料藥(沙庫巴曲纈沙坦鈉)中6種有害元素殘留的測定，可為此類藥品的質(zhì)量控制提供方法依據(jù)。