頂空-氣相色譜法測定注射用美洛西林鈉中的微量二硫化碳

肖欽欽?陳希?段和祥?裴昆?章紅

摘要：目的 建立注射用美洛西林鈉中微量CS2的頂空-氣相色譜測定方法。方法 采用DB-624（30 m×0.53 mm×3 μm）毛細管柱，進樣口溫度為160 ℃；起始溫度為40 ℃，維持5 min，再以60 ℃/min的速率升溫至160 ℃，維持8 min；火焰光度檢測器（FPD），加熱器和輔助傳輸線溫度為200 ℃，燃燒室溫度為125 ℃；頂空瓶平衡溫度為80 ℃；平衡時間為30 min。結果 CS2在0.04～0.8 μg/mL濃度范圍內峰面積與濃度呈二次方曲線關系，檢測限（LOD）為0.01 μg/mL； 12家生產企業的157批次樣品中87批次樣品檢出CS2，33批次含量超過擬定限度（3.2 μg/g），樣品中CS2主要由膠塞遷移而來。結論 該方法重現性好，準確度高，可用于對本品中微量CS2的檢測，為注射劑藥品生產企業選擇適宜的膠塞提供了質量依據。

關鍵詞：注射用美洛西林鈉；二硫化碳（CS2）；頂空-氣相色譜；膠塞；質量控制

中圖分類號：R978.1文獻標志碼：A

Determination of the trace of carbon disulfide in melocillin sodium for injection by headspace-gas chromatography

Abstract Objective This study established a method for the determination of CS2 in mezlocillin sodium for injection by headspace-gas chromatography. Methods The method was used with the capillary column DB-624 （30 m×0.53 mm×3 μm）andthe temperature of the injection port was 160 ℃. The column temperature was programmed （the initial column temperature was 40 ℃ and kept for 5 min at a speed of 60 ℃/min， until raised to 160 ℃ and kept for 8 min）. The sample was detected by a flame photometric detector （FPD） with a heater and auxiliary transmission line temperature of 200 ℃ and a combustion chamber temperature of 125 ℃. The equilibrium temperature of the headspace bottle was 80 ℃ and the balance time was 30 min. Results The mass concentration of CS2 had a quadratic relationship with the peak area in the concentration range of 0.04～0.8 μg/mL， and the detection limit （LOD） was 0.01 μg/mL. CS2 was detected in 87 batches of 157 samples from 12 manufacturing enterprises， and 33 batches of samples exceeded the proposed limit （3.2 μg/g）. The CS2 in the samples was mainly migrated from the rubber plug. ConclusionThe method had good reproducibility， high accuracy and could be used for the detection of trace amounts of CS2 in this product， which provided a quality basis for the selection of suitable stoppers for injection drug manufacturers.

Key words Mezlocillin sodium for injection; Carbon disulfide （CS2）; Headspace-gas chromatography; Rubber closures; Quality control

美洛西林鈉（mezlocillin sodium）屬于第三代半合成青霉素類抗生素，臨床用于大腸埃希菌、腸桿菌屬、變形桿菌等革蘭陰性桿菌中敏感菌株所致的呼吸系統、泌尿系統、消化系統、婦科和生殖器官等感染。注射用美洛西林鈉主要成分為美洛西林鈉，其藥品包裝材料包括西林瓶、膠塞和鋁蓋，膠塞普遍采用鹵化丁基橡膠塞。膠塞作為直接接觸藥品的Ⅰ類包裝制品，不僅對藥品穩定性、功能性的保護起關鍵性作用，更關系到人體用藥安全與健康[1]。藥用膠塞的質量與配方、硫化體系及生產工藝相關，工藝主要包括煉膠工藝、硫化工藝和清洗工藝，各工序均排放一定量的含硫惡臭污染物[2]。含硫惡臭污染物主要包括硫化氫、二硫化碳（CS2）和羰基硫化物，其中煉膠工藝中排放最大的即為CS2。已有研究發現CS2與頭孢地嗪鈉作用可導致樣品變渾濁[3]。本研究建立頂空-氣相色譜法配以火焰光度檢測器測定注射用美洛西林鈉中CS2的含量，以期為探討該制劑的包裝材料或生產工藝存在的風險問題提供數據支撐。

1 儀器與試劑試藥

7697A-7890B頂空-氣相色譜儀（Agilent公司，配火焰光度檢測器，裝硫濾光片），W58無油空氣壓縮機（上海復宏機電有限公司），MS205DU電子天平（Mettler Toledo公司），20 mL頂空瓶（Agilent公司）等。

CS2甲醇溶液（100 μg/mL）（RM，批號：A21110354，壇墨質檢科技股份有限公司，有效期至2023年12月02日）；甲醇（色譜純，批號：WXBD5858V，Sigma-Alorich公司）。

157批次注射用美洛西林鈉來自2022年國家評價性抽檢樣品，涉及12家生產企業。

2 試驗方法

2.1 頂空-氣相色譜條件

以DB-624毛細管柱（30 m×0.53 mm，3 μm）為色譜柱；載氣為高純氮氣（純度大于99.999%），柱流速2.0 mL/min；分流比為20：1；進樣口溫度為160 ℃；采用火焰光度檢測器（FPD），加熱器和輔助傳輸線溫度為200 ℃，燃燒室溫度為125 ℃，空氣流量為

60 mL/min，氫氣流量為60 mL/min，尾吹氣流量（N2）為60 mL/min；起始溫度40 ℃，維持5 min，再以60 ℃/min的速率升溫至160 ℃，維持8 min。頂空瓶平衡溫度為80 ℃；平衡時間為30 min。

2.2 溶液配制

系列標準曲線用溶液? 精密量取CS2甲醇標準溶液適量，用甲醇分別定量稀釋制成每1 mL中含0.8、0.6、0.4、0.2、0.1和0.04 μg的溶液。精密量取上述溶液各3 mL，置頂空瓶中，密封。

供試品溶液 取本品約0.3 g，精密稱定，置頂空瓶中，精密加甲醇3 mL使溶解，密封，即得（必要時可稀釋）。

膠塞提取溶液? 取橡膠塞2個，剪碎，置錐形瓶中，精密加入甲醇20 mL，超聲提取2 h，再精密量取該溶液3 mL，置頂空瓶中，密封，即得（必要時可稀釋）。

3 結果

3.1 空白試驗

精密量取甲醇3 mL，置頂空瓶中，密封，頂空進樣。記錄色譜圖，對照品溶液與樣品典型色譜圖如圖1。甲醇在該色譜條件下無響應，不干擾CS2色譜峰的檢測。

3.2 線性關系

精密量取CS2甲醇標準溶液（100 μg/mL）1 mL，置50 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，搖勻，作為標準溶液儲備液。精密量取上述儲備液10、3、5和5 mL，分別置25、10、25和50 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，依次作為線性溶液①、②、③和④。再分別精密量取線性溶液④5 和2 mL，分別置2個

10 mL量瓶中，加甲醇稀釋至刻度，依次作為線性溶液⑤和⑥。即線性溶液①～⑥濃度依次為0.8、0.6、0.4、0.2、0.1和0.04 μg/mL。精密量取上述線性溶液各3 mL，置頂空瓶中，密封，進行頂空-氣相色譜分析，記錄色譜圖。

實驗結果表明，火焰光度法測定CS2曲線為非線性。以峰面積（A）對濃度（C）進行非線性回歸，CS2峰面積為濃度的二次方曲線（圖2），曲線方程為y=87215.4x2+16984.1x-451.1，相關系數為1.0000。

3.3 檢測限

取“3.2線性關系”項下線性溶液⑤逐步稀釋后，精密量取各溶液3 mL，置頂空瓶中，密封，進行頂空-氣相色譜分析，記錄色譜圖。以在色譜圖中信噪比滿足3：1為檢測限（LOD），測得CS2的檢出限濃度為0.01 μg/mL，換算成樣品檢出限為0.1 μg/g。

3.4 精密度

分別精密量取“3.2線性關系”項下線性溶液③

3 mL，置6個頂空瓶中，密封，頂空進樣，記錄色譜圖。結果CS2峰面積的RSD為3.1%，表明該方法精密度良好。

3.5 重復性

取A企業同一批樣品約0.3 g，精密稱定，共6份，分別置6個頂空瓶中，精密加甲醇3 mL使溶解，密封，頂空進樣，記錄色譜圖，按標準曲線計算樣品中CS2的含量。結果測得6份樣品中CS2含量的RSD為1.8%，表明該方法重復性良好。

3.6 準確度

取未檢出CS2的樣品約0.3 g，精密稱定，共6份，分別置頂空瓶中，依次精密量取“3.2 ”項下線性溶液③各3 mL，密封，強力振搖使溶解，頂空進樣，記錄色譜圖。結果CS2的回收率在95%～109%之間，RSD為4.8%，表明該方法準確度較高。

3.7 溶液穩定性

取A企業同一批次樣品共5瓶，將內容物混合均勻，取粉末約5 g，精密稱定，置50 mL量瓶中，加甲醇振搖使溶解并稀釋至刻度，搖勻。再分別精密量取上述溶液各3 mL，分別置7個頂空瓶中，密封，放置于室溫，分別于0、2、4、6、8、10和12 h時頂空進樣，記錄色譜圖。結果測得樣品中CS2濃度的RSD為2.4%，表明供試品溶液在室溫條件下12 h內穩定。

3.8 樣品測定

采用所建立的頂空-氣相色譜檢測方法，對157批次注射用美洛西林鈉進行檢測，87批次檢出CS2，涉及11家生產企業，檢出率為55%，含量分布在0.24～22.17 μg/g范圍內。各生產企業樣品檢出情況見表1。樣品典型圖譜見圖1b。

A企業檢出CS2含量均遠遠高于其他各企業，其原因可能與膠塞中殘留的CS2遷移至樣品有關。采用所建立的方法對該企業的包裝材料膠塞進行檢測，膠塞中檢出的CS2含量達到92.6 μg/個，進一步證明所推測結論的正確性。

企業A不同規格樣品中CS2含量的分布圖見圖3，由圖可見，規格越大，每瓶樣品中CS2的含量越高，即吸附量與樣品量呈正相關。同時選取抽樣批次較多的兩個規格，以生產日期距離樣品測定日期的天數為橫坐標，以CS2的含量為縱坐標，繪制樣品中CS2含量-時間散點圖（圖4），由圖可見，樣品中CS2含量與時間無明顯相關性，即遷移量與時間不存在正相關，但生產日期接近的批次，其含量差異較小，說明CS2的遷移可能受膠塞生產工藝的不穩定因素影響更大。

4 討論

4.1 CS2限度

本品為注射劑，樣品中的CS2經靜脈注射后直接進入人體組織或血液中，進入體內的CS2有蓄積作用。我國GBZ2.1-2019工作場所有害因素職業接觸限值第1部分：化學有害因素中規定勞動者CS2短時間（15 min）接觸容許濃度為10 mg/m3（約3.2 ppm）（PC-STEL），因而將注射用美洛西林鈉中CS2的限度擬定為“不得大于3.2 μg/g（3.2 ppm）”。在157批次樣品中有33批次樣品含量大于擬定限度（3.2 μg/g），不合格率為21%，其中A企業31批次，B企業2批次。

4.2 不良反應評估

CS2是一種有毒氣體，可通過呼吸道、皮膚、黏膜等途徑進入體內，對中樞神經和周圍神經系統、心血管系統、生殖系統等均具有明顯的毒性作用[4-6]。

研究表明粘膠人造絲工廠的工人暴露在CS2濃度小于10 mg/m3（3.2 ppm）的環境中，其神經行為受到影響，如精神運動減緩、位置震顫、周圍多神經病變和帕金森癥[7]。國內外關于工作場所、飲用水中CS2的限值均有相關標準規定[8-10]。我國GBZ2.1-2019標準中規定工作場所化學有害因素CS2的限值分別為5 mg/m3（1.6 ppm）（PC-TWA）和10 mg/m3（3.2 ppm）（PC-STEL）。美國職業安全與健康管理局（OSHA）規定工作場所平均日工作時間超過8 h時空氣容許CS2接觸限值為20 ppm；另外美國國家職業安全與衛生研究院（NIOSH）建議當平均日工作時間超過10 h，空氣允許CS2暴露限值為1 ppm，在15 min內不能超過

10 ppm。紐約州環境保護部規定飲用水中CS2限值為60 μg/L（19.3 ppm）。

通過國家藥品不良反應監測系統，收集到2021年1月1日—2022年9月28日期間疑似注射用美洛西林鈉的藥品不良反應報告共325例，涉及A企業報告共204例，占總報告數的62.8%，嚴重報告48例，占嚴重報告總數的64.9%，該企業不良反應有寒戰、頭暈、呼吸困難、心悸，過敏性休克，這些不良反應與CS2急性輕度中毒癥狀類似，因此推測該企業的不良反應報告例數較高可能與樣品中CS2的含量較高有關。

4.3 包裝材料安全性評估

本品各生產企業的藥品包裝膠塞部件普遍采用鹵化丁基橡膠塞，不同企業生產的膠塞中CS2殘留量差異較大，膠塞中殘留的CS2在高溫滅菌、冷凍干燥、貯存過程等條件下，不可避免地會遷移至藥品中，影響藥品的穩定性及安全使用。企業應重視膠塞等包裝材料的質量及其對藥物的影響，在藥物研發中認真做好藥物與膠塞等包裝材料的相容性研究，根據相容性研究的結果，選擇性能優良、對藥物影響小、無質量風險的膠塞，保證藥品的穩定性及使用安全性。

5 結論

本文建立了頂空-氣相色譜法配以火焰光度檢測器測定注射用美洛西林中CS2含量的方法，方法重現性好、準確度高，可用于注射劑藥品包裝材料膠塞及膠塞與藥物相容性試驗中CS2的檢測，為注射劑藥品生產企業的膠塞選擇提供了依據。

參 考 文 獻

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