ICP-MS檢測(cè)康艾注射液中多種金屬元素殘留方法研究

劉 敏，黃 菁，陳 偉，張永臣

（南京市第二醫(yī)院，江蘇 南京210003）

康艾注射液主要成分是黃芪、人參和苦參素，具有益氣扶正，增強(qiáng)機(jī)體免疫等功能，臨床可用于原發(fā)性肺癌、肝癌、直腸癌、淋巴癌等癌癥引起的白細(xì)胞數(shù)量減少癥狀，還可用于治療慢性乙型肝炎[1-2]。人參、黃芪作為傳統(tǒng)中藥，在臨床上應(yīng)用廣泛[3-5]。因種植過程中的空氣、水、土壤等環(huán)境因素影響，易受到污染，可導(dǎo)致用藥安全問題[6-8]。金屬污染指標(biāo)是評(píng)價(jià)中藥材及其制劑安全性的重要指標(biāo)，因此加強(qiáng)對(duì)康艾注射液等中藥注射劑中重金屬殘留的監(jiān)測(cè)，對(duì)于控制藥品質(zhì)量，保障人民群眾用藥安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

已有康艾注射液中活性成分含量的測(cè)定研究[9-12]，但關(guān)于康艾注射液中重金屬檢測(cè)的研究極少。本實(shí)驗(yàn)開發(fā)一種利用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行前處理，ICP-MS法同時(shí)檢測(cè)康艾注射液中7種金屬殘留的分析方法，研究表明，此法具有前處理簡(jiǎn)單、靈敏度高、線性范圍寬、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，可用于康艾注射液等中藥注射劑中重金屬殘留的監(jiān)測(cè)。

1 材料與方法

1.1 儀器

Thermo I-CAP Q型ICP-MS儀（美國(guó)熱電公司）；MARS X-press高壓密閉微波消解儀[美國(guó)CEM（中國(guó)）有限公司]；XS 204型電子天平[萬分之一，梅特勒（中國(guó)）有限公司]；Milli-Q Advantage A10型純水處理器 （美國(guó)密理博公司） ；Eppendorf 0～1000 μl移液器（德國(guó)艾本德公司）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與試劑

鉛[GBW（E）081577]、砷[GBW（E）100203]、鉻[GBW（E）081584]、鎘[GBW（E）081581]、鋁[GBW（E）081594]、銅[GBW（E）081579]、錫[GBW（E）081583]標(biāo)準(zhǔn)溶液，質(zhì)量濃度均為1.0 mg/ml；購自國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心；內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液：鉍、鍺、銦、銠、鈧、鋱、釔（GSB04-2826-2011）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，質(zhì)量濃度為10.0 μg/ml，購自國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心；硝酸、鹽酸、高氯酸均為優(yōu)級(jí)純（國(guó)藥集團(tuán)）。

1.3 溶液配制

多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：精密吸取鉛、砷、鉻、鎘、鋁、銅、錫單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液各1.0 ml，分別置入100 ml量瓶，加3 %稀硝酸定容；精密吸取上述溶液2.0 ml至200 ml量瓶，加3 %稀硝酸定容（各元素質(zhì)量濃度均為100 μg/L）。

標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液：精密吸取多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液適量，分別置入20 ml量瓶，加3 %稀硝酸定容，配制含各元素質(zhì)量濃度分別為0.1，0.5，1.0，5.0，10.0，50.0 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，即得標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液。

內(nèi)標(biāo)溶液：精密吸取內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μl，置入200 ml量瓶，加3 %稀硝酸定容至刻度，搖勻。

1.4 儀器條件

1.4.1 ICP-MS儀參數(shù)設(shè)置 儀器使用前，用調(diào)諧液調(diào)整儀器各項(xiàng)指標(biāo)，使儀器響應(yīng)值達(dá)到最優(yōu)條件，分別自動(dòng)調(diào)諧儀器靈敏度、氧化物、矩管位置、分辨率等各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)條件。調(diào)諧后質(zhì)譜各項(xiàng)參數(shù)見表1。

表1 ICP-MS儀參數(shù)

1.4.2 微波消解程序 開啟微波消解儀，預(yù)熱約30 min后，按表2設(shè)置微波消解升溫程序。

表2 微波消解程序

1.5 樣品溶液配制

取康艾注射液，準(zhǔn)確稱取約0.5 g樣品，置入聚四氟乙烯高壓消解罐內(nèi)，加硝酸10 ml，搖勻，浸泡過夜，蓋好內(nèi)蓋并旋緊外套，置入微波消解儀中，按1.4.2項(xiàng)程序進(jìn)行消解，消解完全后，取消解內(nèi)罐置入電熱板上緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡并近干，用30 ml 3 %稀硝酸溶液分5次，轉(zhuǎn)移至50 ml量瓶，加3 %稀硝酸定容至刻度，搖勻即得；同法同時(shí)制備試劑空白溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理方法的選擇

前處理方法對(duì)金屬元素殘留檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度起重要影響。藥品消解常用的前處理方法主要有：干法消解、濕法消解和微波消解。干法消解和濕法消解，實(shí)驗(yàn)效率低，前處理過程冗長(zhǎng)，約占全部分析過程的70 %；且干法和濕法前處理方法為開放式消解，尤其對(duì)于易揮發(fā)的金屬元素，如：鋁、砷等，會(huì)造成一定損失，檢測(cè)準(zhǔn)確度偏差；干法和濕法前處理方法試劑消耗量較大，對(duì)環(huán)境易造成污染。微波消解是在密閉的環(huán)境下進(jìn)行樣品的消化，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員影響較??；對(duì)于易揮發(fā)性的金屬元素，能夠避免揮發(fā)損失，檢測(cè)準(zhǔn)確度較高，試劑用量較少，環(huán)境友好度高。故選擇微波消解法作為樣品的前處理方法。

2.2 質(zhì)譜干擾及同位素選擇

與原子吸收法相比，ICP-MS法不必考慮金屬元素的分析譜線影響，有較高的靈敏度，調(diào)諧后的質(zhì)譜儀，不需著重于靈敏度調(diào)試。但I(xiàn)CP-MS法中的質(zhì)譜干擾也是一種嚴(yán)重的干擾形式，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度發(fā)生較大的偏差。常見的質(zhì)譜干擾有：氧化物、氫化物和雙電荷干擾、多原子和離子干擾，同質(zhì)異位素重疊的干擾等。如：典型的37Cl對(duì)53Cr的干擾，會(huì)造成Cr空白值的異常偏高。在研究有基質(zhì)元素形成的多原子的離子時(shí)，選擇不易受到干擾的同位素進(jìn)行定量，可以有效的消除質(zhì)譜干擾。本實(shí)驗(yàn)選擇待測(cè)元素質(zhì)量數(shù)見表3。

表3 待測(cè)元素質(zhì)量數(shù)

2.3 內(nèi)標(biāo)消除干擾

ICP-MS法，藥品樣品中部分基質(zhì)會(huì)對(duì)待測(cè)元素的檢測(cè)產(chǎn)生增強(qiáng)或者抑制的作用，且檢測(cè)過程中響應(yīng)信號(hào)值會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。為消除上述兩種因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)采用內(nèi)標(biāo)法用于檢測(cè)各種待測(cè)元素，即在檢測(cè)中在線加入一定濃度的內(nèi)標(biāo)溶液。如：鉛207，用錸185和鉍209進(jìn)行校正；砷75，采用鍺72和銠103進(jìn)行校正。實(shí)驗(yàn)表明，采用在線內(nèi)標(biāo)法測(cè)定上述7種元素，消除了信號(hào)漂移和基質(zhì)干擾因素，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.4 線性曲線和檢出限

精密吸取1.3項(xiàng)多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液適量，分別置入20 ml量瓶，加3 %稀硝酸定容，配制含各元素質(zhì)量濃度分別為0.1，0.5，1.0，5.0，10.0，50.0μg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，再按1.4項(xiàng)設(shè)置儀器條件，內(nèi)標(biāo)法校正，以各元素響應(yīng)值（縱坐標(biāo)Y）與其對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度（橫坐標(biāo)X），制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，在以3倍信噪比計(jì)算檢出限。結(jié)果見表4。

表4 7種待測(cè)元素曲線方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限

2.5 方法加標(biāo)回收率

取康艾注射液，分別準(zhǔn)確稱取約0.5 g樣品，置入聚四氟乙烯高壓消解罐內(nèi)，再分別加入一定量1.3項(xiàng)多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，加硝酸10 ml，后續(xù)按照1.5項(xiàng)樣品溶液配制方法進(jìn)行處理，得到各元素終點(diǎn)濃度分別為0.1 μg/L和1.0 μg/L的兩水平加標(biāo)溶液，再按1.4項(xiàng)設(shè)置儀器條件，內(nèi)標(biāo)法校正，計(jì)算2水平加標(biāo)溶液的回收率，結(jié)果表明，兩水平各元素加標(biāo)回收率在87.5 %～105.3 %之間，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度較高。結(jié)果見表5。

2.6 方法重復(fù)性和精密度試驗(yàn)

取康艾注射液，準(zhǔn)確稱取約0.5 g樣品，置入聚四氟乙烯高壓消解罐內(nèi)，再加入一定量2.3多元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液一定量，加硝酸10 ml，后續(xù)按照1.5項(xiàng)樣品溶液配制方法進(jìn)行處理，得到各元素終點(diǎn)濃度分別為0.1 μg/L加標(biāo)溶液，同法配制6份加標(biāo)溶液，再按1.4項(xiàng)設(shè)置儀器條件，內(nèi)標(biāo)法校正，6份加標(biāo)溶液分別進(jìn)樣1針，計(jì)算方法重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差；取任意一份，連續(xù)進(jìn)樣6次，計(jì)算方法精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明，鉛、砷、鉻、鎘、鋁、錫、銅精密度RSD分別為3.42 %，4.11 %，2.28 %，3.51 %，4.02 %，1.99 %和2.68 %；重復(fù)性RSD分別為1.19 %，1.92 %，2.01 %，3.03 %，1.05 %和0.98 %，方法具有較好的重復(fù)性和精密度。

表5 2水平加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

建立了一種利用微波消解對(duì)康艾注射液進(jìn)行消解處理，ICP-MS法檢測(cè)鉛、砷、鉻、鎘、鋁、銅、錫的檢驗(yàn)方法。采用微波消解法進(jìn)行消解處理；對(duì)質(zhì)譜檢測(cè)的干擾進(jìn)行分析優(yōu)化，采用內(nèi)標(biāo)法消除質(zhì)譜干擾；對(duì)方法的線性、加標(biāo)回收、檢出限、重復(fù)性等進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，此法具有前處理簡(jiǎn)單、污染小、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，適用于康艾注射液中殘留金屬的監(jiān)測(cè)。