ICP-MS法測定注射級氫氧化鈉的13種元素雜質(zhì)

謝華萍，陳勝，鐘美春，鄧雙炳

江西青峰藥業(yè)有限公司，江西 贛州 341000

注射劑藥用輔料具有助溶、提高穩(wěn)定性等重要功能，同時也是影響藥品質(zhì)量，安全性和有效性的重要成分。目前，國內(nèi)注射劑用的輔料大多沒有藥典標(biāo)準(zhǔn)。已有文獻(xiàn)［1-3］報道關(guān)注注射劑輔料的安全性問題，氫氧化鈉作為一種pH調(diào)節(jié)劑的藥用輔料，被《中國藥典》2020年版［4］收載，常用于喜炎平等中藥注射劑的酸堿度調(diào)節(jié)，生產(chǎn)過程用量較大，作為注射級輔料應(yīng)參考注射劑的要求從源頭控制，尚未查詢到注射級氫氧化鈉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究的相關(guān)報道，本研究針對氫氧化鈉外源性雜質(zhì)元素雜質(zhì)進(jìn)行研究。

參考ICH（國際人用藥品注冊技術(shù)要求協(xié)調(diào)會）元素雜質(zhì)指導(dǎo)原則Q3D［5］元素分類，分類1的元素砷（As）、鎘（Cd）、汞（Hg）和鉛（Pb）是人體毒素，在藥品生產(chǎn)中禁用或限制使用，某些情況下額外的控制可能包括對分類1中元素進(jìn)行檢測，分類2A的元素鈷（Co）、鎳（Ni）、釩（V）出現(xiàn)在藥品中的相對可能性較高，需包含所有元素雜質(zhì)的潛在來源以及給藥途徑（標(biāo)明的）的風(fēng)險評估，注射和吸入給藥途徑的風(fēng)險評估應(yīng)評估包含1、2A和3類部分元素雜質(zhì)的可能性，根據(jù)注射劑要求，還需要測定3類元素鋰（Li）、銻（Sb）、銅（Cu）。另參考食品添加劑氫氧化鈉國家標(biāo)準(zhǔn)［6］，工藝生產(chǎn)、加工等過程中可能會引入鋁、鐵、鈣等金屬元素，其含量過高會對人體健康帶來潛在危害。故選定鉛（Pb）、鎘（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、銅（Cu）、鋰（Li）、銻（Sb）、鈷（Co）、鎳（Ni）、釩（V）、鐵（Fe）、鋁（Al）、鈣（Ca）共計13種元素雜質(zhì)進(jìn)行研究。

1 儀器和試藥

1.1 儀器

消解儀MDS-15（上海新儀公司）、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）7800（美國安捷倫公司）、電子分析天平XS205［梅特勒-托利多（上海）有限公司］。

1.2 材料

鉛（批號18032）、鎘（批號18071）、砷（批號16093）、汞（批號16084）、銅（批號16062）、鋰（批號191077-2）、銻（批號87031-3）、鈷（批號15113）、鎳（批號195005-1）、釩（批號192048-4）、鐵（批號183065-2）、鋁（批號18105）、鈣（批號193009-6）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度均為1 000 μg/mL，均來源國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；鈧、鍺、銦、鉍混合內(nèi)標(biāo)溶液（批號5-66MKBY2，濃度均為100 μg/mL，美國安捷倫公司）；硝酸（批號20180907，GR，德國默克公司）；藥用氫氧化鈉（批號20161101、20170601、20170901、20181001、20190101，四川金山制藥有限公司）。

1.3 各元素雜質(zhì)限度的確定

參考《中國藥典》四部通則0102注射劑中重金屬及有害元素殘留量，按每日最大使用量計算，鉛（Pb）不得超過12 μg，鎘（Cd）不超過3 μg，砷（As）不得超過6 μg，汞（Hg）不得超過2 μg，銅（Cu）不得超過150 μg。參考ICH指導(dǎo)原則Q3D元素雜質(zhì)指南，按每日最大使用量計算，鋰（Li）不得超過250 μg，銻（Sb）不得超過90 μg，鈷（Co）不得超過5 μg，鎳（Ni）不得超過20 μg，釩（V）不得超過10 μg；其他元素的限度參考食品添加劑氫氧化鈉國家標(biāo)準(zhǔn)［3］，重金屬不得過5 mg/kg。根據(jù)喜炎平注射液日劑量，折算所用氫氧化鈉用量，擬定限度如表1。

表1 各元素雜質(zhì)的限度匯總表

1.4 溶液的制備

供試品溶液的制備：取供試品約0.1 g，精密稱定，置100 mL量瓶中，用5%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻，作為供試品溶液。同法制備試劑空白溶液。內(nèi)標(biāo)溶液的制備：精密量取含有鈧（Sc）、鍺（Ge）、銦（In）、鉍（Bi）的混合內(nèi)標(biāo)溶液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成每l mL含l μg的溶液，即得。標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液的制備：分別精密量取（鉛、鎘、砷、汞、銅、鋰、銻、鈷、鎳、釩、鐵、鋁、鈣）單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，配制成含上述元素0.1、0.1、0.2、0.05、2.5、2.0、1.0、0.1、0.2、0.1、2.0、2.0、2.0 μg/mL的貯備液。標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備：精密量取標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液適量，用5%硝酸溶液稀釋制成每1 mL含鉛（0、0.5、1、2、5、10 ng），鎘（0、0.5、1、2、5、10 ng），砷（0、1、2、4、10、20 ng），汞（0、0.25、0.5、1、2.5、5 ng）， 銅（0、12.5、25、50、125、250 ng），鋰（0、10、20、40、100、200 ng），銻（0、5、10、20、50、100 ng），鈷（0、0.5、1、2、5、10 ng），鎳（0、1、2、4、10、20 ng），釩（0、0.5、1、2、5、10 ng）， 鐵（0、10、20、40、100、200 ng），鋁（0、10、20、40、100、200 ng），鈣（0、10、20、40、100、200 ng）的系列濃度溶液。混合對照溶液：精密稱取供試品約0.1 g，再精密量取標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液適量，制成含鉛、鎘、砷、汞、銅、鋰、銻、鈷、鎳、釩、鐵、鋁、鈣濃度分別約為2、2、4、1、50、40、20、2、4、2、40、40、40 ng/mL，按供試品溶液同法制備，作為混合對照溶液。

1.5 儀器參數(shù)

射頻功率為1 550 W，蠕動泵轉(zhuǎn)速為0.3 r/s；等離子氣體積流量為4.5 L/min，稀釋氣體積流量為0 L/min，載氣體積流量為1 L/min；采集方法：峰形3個點，采集深度為10 mm，重復(fù)次數(shù)為3次，掃描/重復(fù)次數(shù)為100次，穩(wěn)定時間為55 s；樣品提升時間：60 s；積分時間：鉛0.300 0 s、鎘0.300 0 s、砷0.999 9 s、汞0.999 9 s、銅0.300 0 s、鋰0.300 0 s、銻0.300 0 s、鈷0.300 0 s、鎳0.300 0 s、釩0.300 0 s、鐵0.300 0 s、鋁0.300 0 s、鈣0.300 0 s。

1.6 測定法

儀器的內(nèi)標(biāo)進(jìn)樣管在儀器分析工作過程中始終插入內(nèi)標(biāo)溶液中，依次將儀器的樣品管插入各個濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液中進(jìn)行測定（濃度依次遞增），以測量值（3次讀數(shù)的平均值）為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。將儀器的樣品管插入供試品溶液中依次測定，取3次讀數(shù)的平均值。從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計算得相應(yīng)的濃度。在同樣的分析條件下進(jìn)行空白試驗。

2 方法與結(jié)果

2.1 專屬性

分別取空白溶液、供試品溶液、混合對照溶液照按擬定方法進(jìn)行測定，結(jié)果顯示混合對照溶液各元素的響應(yīng)值均大于供試品溶液響應(yīng)值。方法的專屬性良好。

2.2 檢測限與定量限

照擬定的方法條件，依次進(jìn)樣空白溶液、對照品溶液、試劑空白溶液（平行11次），以各元素的測量值為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，分別求出各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率（b），即為儀器測定各元素的靈敏度（S）；取擬定方法的空白溶液，測定11個數(shù)據(jù)，用測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3（10）倍除以靈敏度S，結(jié)果顯示各元素的檢測限都小于1.024 ng/mL（相當(dāng)于0.05 ppm），定量限都小于3.104ng/mL（相當(dāng)于0.15 ppm），檢測靈敏度均能達(dá)到報告限度的要求。

2.3 線性與范圍

取“2.2”項下的標(biāo)準(zhǔn)溶液，選用含有Sc、Ge、In、Bi的混合內(nèi)標(biāo)作為內(nèi)標(biāo)，以各元素的響應(yīng)值與內(nèi)標(biāo)響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，各元素標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好，r均大于0.999，能滿足分析要求。見表2。

表2 線性試驗結(jié)果匯總

2.4 精密度

取混合對照溶液，照擬定方法測定，計算各元素6次測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.5%～6.1%，不超過20%，方法的重復(fù)性良好；由不同分析人員、不同日期，按重復(fù)性試驗方法進(jìn)行測定，將測得的結(jié)果與重復(fù)性試驗結(jié)果計算各元素12次測定值的RSD為0.5%～16%，不超過25%，方法的中間精密度良好。表明方法的精密度良好。

2.5 準(zhǔn)確度

按擬定方法制備回收率測試液，分別加入各元素限度濃度的60%、100%、140%回收率測試液各3份，照專屬性的測試條件測定，計算測定結(jié)果的回收率。結(jié)果見表3，方法的準(zhǔn)確度良好。

表3 回收率試驗結(jié)果匯總（n=9）

2.6 耐用性

（1）溶液穩(wěn)定性：在室溫下，取供試品溶液，分別于0、3、6、9 h進(jìn)樣，計算結(jié)果為RSD為0.2%～10%，說明在室溫下，供試品溶液在9 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。（2）儀器參數(shù)的變化：照擬定方法制備對照品溶液和供試品溶液，分別按擬定條件和微調(diào)RF功率、采樣深度、載氣流速的參數(shù)條件下進(jìn)樣，以各元素測定濃度為測定值。計算微調(diào)參數(shù)后測定值和當(dāng)前方法測定值的RSD。結(jié)果顯示，參數(shù)RF功率在1 540～1 560 W范圍內(nèi)變化，各元素測定值的RSD不大于6.5%；參數(shù)采樣深度在9～11 mm范圍內(nèi)變化，各元素測定值的RSD不大于8.0%；參數(shù)載氣流速在0.9 L/min～1.1 L/min范圍內(nèi)變化，各元素測定值的RSD不大于17%。表明方法的耐用性良好。

2.7 樣品結(jié)果

取5批氫氧化鈉樣品按擬定方法測試，結(jié)果見表4。

表4 樣品測試結(jié)果表匯總（μg/g）

3 討論

（1）根據(jù)《中國藥典》2020年版四部通則9101分析方法驗證指導(dǎo)原則［4］，樣品中待測成分含量為10 ppb時的重復(fù)性RSD可接受范圍為15%，準(zhǔn)確度的可接受范圍為70% ～ 125%；但在基質(zhì)復(fù)雜、組分含量低于0.01%及多成分分析中，精密度、準(zhǔn)確度的可接受范圍可適當(dāng)放寬。參考《美國藥典》USP40通則730等離子光譜法［7］驗證可接受標(biāo)準(zhǔn)：重復(fù)性、中間精密度的RSD可接受標(biāo)準(zhǔn)分別為20%、25%，準(zhǔn)確度的可接受標(biāo)準(zhǔn)為70% ～ 150%。（2）元素雜質(zhì)限度的制定應(yīng)結(jié)合終產(chǎn)品的最大日劑量進(jìn)行計算。如氫氧化鈉用于喜炎平注射液中調(diào)節(jié)pH的藥用輔料，生產(chǎn)工藝中使用10%氫氧化鈉（約2.2 L）調(diào)節(jié)pH，配制出喜炎平注射液1 500 L，喜炎平注射液最大日攝入量為20 mL，其中所含氫氧化鈉日劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于10 g。參考ICH Q3D指南制定限度，日劑量低于10 g按10 g計算限度。（3）本方法的專屬性、精密度、準(zhǔn)確度等均符合要求，可用于注射級氫氧化鈉的13種元素雜質(zhì)的質(zhì)量控制。