電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定鹽酸丙帕他莫中12種金屬雜質(zhì)元素

徐森彪

(英格爾檢測(cè)技術(shù)服務(wù)(上海)有限公司，上海 201109)

0 引言

鹽酸丙帕他莫為熱鎮(zhèn)痛藥,在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為撲熱息痛而產(chǎn)生作用，可用于治療各種疾病的疼痛和發(fā)熱癥狀.2017年12月美國藥典(USP)更新了最新一版的USP(232)，其中列出了與ICH指導(dǎo)原則相同的需要控制的無機(jī)雜質(zhì)及其限度.2018年1月1日，美國藥典(USP)要求所有新藥和仿制藥，無論是市售、管評(píng)中還是將要申報(bào)的，必須滿足元素雜質(zhì)控制通則(USP<232>)的要求，新的(USP<232>)提出了一系列無機(jī)元素雜質(zhì)及其限度的要求來確保藥品更高的安全性.目前，檢測(cè)金屬元素的儀器主要有火焰/石墨爐原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)和當(dāng)前主流檢測(cè)金屬元素的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)[4]，在當(dāng)下醫(yī)藥領(lǐng)域原輔料、半成品、成品藥雜質(zhì)金屬元素的測(cè)定主要是使用ICP和ICP-MS，特別是ICP-MS測(cè)定微量元素具有線性范圍較寬、多種方法降低干擾、多種元素同時(shí)測(cè)定、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，在微量、痕量及超痕量元素分析領(lǐng)域占有重要地位[1].現(xiàn)行法規(guī)要求檢測(cè)的雜質(zhì)金屬元素?cái)?shù)量多，且藥品基體復(fù)雜，測(cè)定過程干擾較為嚴(yán)重，且對(duì)儀器長期穩(wěn)定性有影響，需要對(duì)藥品進(jìn)行處理后再上機(jī)測(cè)定[5-8].不合理的樣品制備方法會(huì)導(dǎo)致消解過程中的試劑污染和易揮發(fā)元素的揮發(fā)損失，且一藥一方法，無論是制藥過程工藝的改變還是原輔料的改變都會(huì)對(duì)藥品金屬元素檢測(cè)的準(zhǔn)確度產(chǎn)生不同程度的干擾.

本研究用硝酸體系[2]微波消解ICP-MS法對(duì)鹽酸丙帕他莫樣品進(jìn)行12種金屬元素同時(shí)測(cè)定[3]，優(yōu)化了前處理?xiàng)l件和用酸量，對(duì)易損失元素進(jìn)行有效保護(hù)，同時(shí)也優(yōu)化了質(zhì)量數(shù)的選擇，內(nèi)標(biāo)元素的選擇等儀器參數(shù)，本方法結(jié)果表明，檢出限、精密度、準(zhǔn)確度和專屬性滿足分析要求.

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1)儀器：電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 ICP-MS(鉑金埃爾默，NexION1000)；電子天平(Sartorius，BSA224S)；微波消解儀(上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司，WX-8000).

2)試劑：鉛、鎘、汞、鈷、釩、金、鍺、銦、鈧、鋰、銅、銻、鉍、鎂、鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 mg/L(O2si)；鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 mg/L(國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心國標(biāo)(北京)檢測(cè)認(rèn)證有限公司)；準(zhǔn)確分別單獨(dú)移取鉛、鎘、汞、鈷、釩、鎳、砷、鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液500 μL于50 mL容量瓶中，用4%的硝酸溶液定容至刻度，搖勻，此8種元素溶液濃度為10.0 mg/L.

準(zhǔn)確分別單獨(dú)移取鋰、銻、銅、鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00 mL于50 mL容量瓶中，用4%的硝酸溶液定容至刻度，搖勻，此4種元素溶液濃度為100 mg/L.

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液I配制：分別移取上述10.0 mg/L鉛、鎘、汞、鈷、釩、鎳、砷、鋁 0.625、0.212 5、0.375、0.625、1.25、2.50、1.875、1.25 mL及金標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1 mL，置于50 mL容量瓶中，用4%的硝酸溶液定容至刻度.具體結(jié)果見表1.

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液II配制：分別移取上述100 mg/L鋰、銻、銅、鎂3.125、1.125、1.250、1.250 mL，置于50 mL容量瓶中，用4%的硝酸溶液定容至刻度.具體結(jié)果見表2.

表1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅰ配制

表2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ配制

1.2 方法原理鹽酸丙帕他莫樣品在濃硝酸為酸體系，經(jīng)微波消解儀消解，待測(cè)元素樣品溶液經(jīng)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀檢測(cè)，采用內(nèi)標(biāo)法與校準(zhǔn)曲線比較定量.

1.3 儀器工作條件儀器工作條件如下，見表3和表4.

表3 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作條件

表4 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀元素分析模式

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 樣品處理 取約0.25 g樣品，置于微波消解罐中，加入6 mL濃硝酸以及100 μL金溶液后置于100 ℃條件下預(yù)消0.5 h.待冷卻至室溫組裝好后放入微波消解儀.按表1程序消解，冷卻后置于120 ℃趕酸1 h，冷卻后轉(zhuǎn)移至50 mL塑料容量瓶，以純水定容待測(cè).微波消解程序見表5.

表5 微波消解程序

1.4.2 分析步驟 在7個(gè)編號(hào)為S0～S6的50 mL容量瓶中分別準(zhǔn)確吸取并加入0、200、500、800、1 000、1 500和2 000 μL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液I以及100 μL金儲(chǔ)備液I，用4%的硝酸溶液定容至刻度；在7個(gè)編號(hào)為S8～S14的50 mL容量瓶中分別準(zhǔn)確吸取并依次加入0、200、500、800、1 000、1 500和2 000 μL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ，用4%的硝酸溶液定容至刻度，繪制校準(zhǔn)曲線.

2 結(jié)果與討論

2.1 方法的線性關(guān)系及檢出限元素測(cè)定質(zhì)量數(shù)的選擇使用Total Quant Methods 方法，我們選擇干擾較少的作為定量質(zhì)量數(shù).以濃度對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)溶液的強(qiáng)度作線性回歸分析，除鋁元素相關(guān)系數(shù)為0.996外，其他元素的相關(guān)系數(shù)均在0.999以上.采用21次過程空白溶液的測(cè)定，以3倍強(qiáng)度值標(biāo)準(zhǔn)偏差與曲線斜率的比值作為檢出限，線性關(guān)系和檢出限見表6.

2.2 方法的精密度、準(zhǔn)確度試驗(yàn)取約0.25 g樣品，置于微波消解罐中，分別加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅰ和混合標(biāo)準(zhǔn)溶液Ⅱ0.20、1.00、2.00 mL，再加入6 mL濃硝酸以及100 μL金溶液后置于100 ℃條件下預(yù)消0.5 h.待冷卻至室溫組裝好后放入微波消解儀.按表1程序消解，冷卻后置于120 ℃趕酸1 h，冷卻后轉(zhuǎn)移至50 mL塑料容量瓶，以純水定容待測(cè)，每一濃度6個(gè)平行樣品，12種元素的精密度低于20%，回收率除鎂元素略大于120%外，其余元素都在80%～120%之間.精密度、回收率試驗(yàn)結(jié)果見表7.

2.3 方法的專屬性實(shí)驗(yàn)本方法所選用的質(zhì)量數(shù)分別為208Pb、111Cd、202Hg、59Co、51V、60Ni、75As、7Li、63Cu、121Sb、27Al、24Mg，其中以74Ge作為59Co、51V、60Ni、75As、63Cu、27Al的內(nèi)標(biāo)元素，以115In作為208Pb、111Cd、202Hg、121Sb的內(nèi)標(biāo)元素，45Sc作為7Li、24Mg的內(nèi)標(biāo)元素，在KED(Kinetic Energy Discrimination)模式下，離子經(jīng)氦氣碰撞，減少了多原子離子效應(yīng)的干擾.

分別對(duì)過程空白溶液、樣品溶液和樣品加標(biāo)溶液進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，不存在干擾現(xiàn)象.

2.4 方法的耐用性實(shí)驗(yàn)為考察本方法處理?xiàng)l件略微改變的條件下對(duì)準(zhǔn)確性的影響，分別略微改變消解溫度、消解時(shí)間和酸度.分別檢測(cè)不同條件下12種元素的樣品本低和校準(zhǔn)曲線中間點(diǎn)加標(biāo)回收的測(cè)定結(jié)果，樣品本低相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5%～20%之間，樣品加標(biāo)回收率在80%～120%之間，略微改變條件對(duì)測(cè)試的精密度和準(zhǔn)確度影響不大.

表6 線性關(guān)系和檢出限

表7 精密度、回收率試驗(yàn)(n=6)

2.5 樣品消解條件的優(yōu)化硝酸的用量對(duì)鹽酸丙帕他莫樣品消解的程度及各元素的響應(yīng)信號(hào)是有影響的，在進(jìn)入微波消解儀前增加了一步100 ℃條件下0.5 h常壓下的預(yù)消解，通過預(yù)消解防止樣品在微波消解儀中消解時(shí)產(chǎn)生過大的壓力，而造成待測(cè)元素的損失，綜合考慮，用酸量為6 mL；消解完成后在120 ℃下進(jìn)行樣品的趕酸，酸度對(duì)儀器錐的影響很大，在6 000～10 000 K的條件下，酸度過大會(huì)大大削弱錐的使用壽命，錐孔變大，腐蝕加劇，也使得儀器的靈敏度降低[2].

前處理過程尤為需要注意的是汞元素的損失，在預(yù)消解前加入一定量的金溶液可以將單質(zhì)汞氧化成二價(jià)汞離子，從而得到有效的保護(hù)，避免后續(xù)加熱過程中汞的損失.

2.6 測(cè)定干擾的消除雖然ICP-MS在測(cè)定過程中存在物理干擾、質(zhì)譜干擾和基體效應(yīng)的干擾,但是只要選擇好儀器參數(shù)條件可以極大地降低干擾產(chǎn)生的負(fù)面影響，常見的如40Ar35Cl+對(duì)75As干擾，可通過：75As:-3.127×Se77+2.733×Se82校正方程予以消除[9].

內(nèi)標(biāo)的選擇一般遵循內(nèi)標(biāo)元素的加入不影響待測(cè)元素的測(cè)定，選定的內(nèi)標(biāo)元素在樣品中是不存在的，在可能的情況下內(nèi)標(biāo)元素的質(zhì)量數(shù)與待測(cè)元素的質(zhì)量數(shù)越接近越好.在測(cè)試過程中，初次測(cè)定可以一個(gè)組別中盡可能多的選擇內(nèi)標(biāo)元素，觀察內(nèi)標(biāo)元素回收率的情況，內(nèi)標(biāo)回收率的高低與最終樣品測(cè)定結(jié)果的濃度成反比.

3 結(jié)論

本研究采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)測(cè)定鹽酸丙帕他莫中12種金屬元素的含量，方法靈敏，操作簡便，可實(shí)現(xiàn)測(cè)定過程的自動(dòng)化，且準(zhǔn)確度高.方法線性范圍、精密度、準(zhǔn)確度、專屬性和耐用性均能滿足檢測(cè)的要求.