ICP-MS 測定鹽酸吡格列酮原料藥中催化劑鈷的殘留

閆顯光 曾銀海 劉子鑌(江蘇德源藥業(yè)股份有限公司，江蘇 連云港 222047)

0 引言

鹽酸吡格列酮(Pioglitazone Hydrochloride)是由日本武田制藥( Takeda) 和美國禮來公司聯(lián)合開發(fā)的噻唑烷二酮類胰島素增敏劑，F(xiàn)DA 于1999 年7 月批準(zhǔn)在美國上市，用于Ⅱ型糖尿病的治療。

鹽酸吡格列酮合成工藝中，關(guān)鍵中間體縮合酮往中間體吡格列酮的還原轉(zhuǎn)化，早期日本武田制藥工藝[1]常采用以Pd/C 為催化劑，進(jìn)行高壓加氫的方式實(shí)現(xiàn)，工業(yè)化生產(chǎn)的危險(xiǎn)性較高。改進(jìn)后的工藝常以氯化鈷為催化劑，以還原試劑對(duì)縮合酮進(jìn)行還原，得到吡格列酮，該還原條件溫和，無高壓反應(yīng)，原材料價(jià)格便宜，是較理想的工業(yè)化生產(chǎn)方式，可有效降低安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。但是反應(yīng)過程中金屬Co 離子的殘留可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的降低，因此對(duì)金屬Co 的控制在該藥品中具有重要的意義。

人用藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會(huì)(ICH)的元素雜質(zhì)指導(dǎo)原則(ICH Q3D)中指出，Co 屬于2A 類重金屬，需要對(duì)元素雜質(zhì)潛在來源、攝入途徑進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并進(jìn)行控制。口服固體制劑中Co 的每日允許最大暴露量(PDE)為50μg/d，按照鹽酸吡格列酮每日服用最大劑量45mg 計(jì)算，Co 元素的含量限度約為1000μg·g-1，由此可見如此低的含量對(duì)于儀器的要求非常高。ICP-MS 由于靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)及分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，逐漸應(yīng)用于催化劑殘留方面的測定[2-6]，本文依據(jù)ICH 指導(dǎo)原則的限度要求，建立了ICP-MS 法測定鹽酸吡格列酮原料藥中Co 的殘留量測定方法，該方法靈敏度高，重復(fù)性、準(zhǔn)確性好，為有效控制產(chǎn)品的質(zhì)量提供了參考依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器

NexION 300X 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國Perkin Elmer公司)；Mars 高壓微波消解儀(美國CEM 公司)；BSA224S-CW電子分析天平(德國賽多利斯)；Milli-Q Academic 純水機(jī)(美國密理博公司)。

1.2 材料

Co 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg·mL-1，GSB04-1722-2004)，購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；Ge 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg·mL-1，GSB04-1728-2004)，購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；調(diào)諧液(含Be、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb、U，均為1μg·L-1，批號(hào)Lot17-157GSX1)，購自Perkin Elmer 公司。

硝酸(UP 級(jí))；水(超純水)；鹽酸吡格列酮(江蘇德源藥業(yè)股份有限公司，批號(hào)分別為11719120901、11719123004、11720010907)；聚丙烯容量瓶。

2 方法與結(jié)果

2.1 工作參數(shù)

經(jīng)調(diào)諧后的儀器工作參數(shù)為：等離子體流量15L·min-1，霧化器流量0.96L·min-1，輔助氣流量1.20L·min-1，ICP 射頻功率1.6kW，脈沖階段電壓1300V，模擬階段電壓-2000V。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

2.2.1 內(nèi)標(biāo)溶液的制備

精密量取Ge 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用2%硝酸溶液稀釋制成每1mL 含各內(nèi)標(biāo)元素各200ng 的混合內(nèi)標(biāo)溶液，搖勻，即得。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

精密量取Co 單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg·mL-1)適量，用2%硝酸溶液稀釋制成每1mL 含Co 分別為0、1ng、2ng、5ng、10ng、20ng、50ng、100ng 的系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.3 供試品溶液的制備

取樣品粉末約0.5g，精密稱定于微波消解內(nèi)罐中，加入10mL 硝酸，加蓋放置1h，旋緊罐蓋，按照微波消解儀操作步驟進(jìn)行消解。待冷至室溫后，緩慢打開排氣，轉(zhuǎn)移至50mL 量瓶中，用少量水沖洗內(nèi)罐3 次，定容至刻度，搖勻，即得。同法制備試劑空白溶液。

2.4 測定法

測定時(shí)選取的同位素為59Co 以72Ge 為內(nèi)標(biāo)，采用碰撞模式，He 為碰撞氣，流速3mL·min-1，掃描20 次，讀取3 次，重復(fù)測定1 次，讀數(shù)延遲50s，泵速20rpm，掃描模式跳峰，線性過零點(diǎn)。

2.5 方法學(xué)驗(yàn)證

2.5.1 線性范圍

按照“2.2.2”項(xiàng)下制備系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按“2.4”項(xiàng)下的條件進(jìn)行測定，以待測元素濃度為橫坐標(biāo)(X)，以待測元素與內(nèi)標(biāo)元素的比值(Y)為縱坐標(biāo)，儀器自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性過零點(diǎn)，結(jié)果為Y=0.13284X，R=0.999948，說明在濃度0～100ng·mL-1范圍內(nèi)，Co 元素的線性關(guān)系良好。

2.5.2 檢出限和定量限

分別取空白溶液(2%硝酸)，按“2.4”項(xiàng)下的條件，連續(xù)測定11 次，得到待測元素11 次讀數(shù)的強(qiáng)度值，把強(qiáng)度值與內(nèi)標(biāo)元素的比值代入線性方程中，經(jīng)儀器自動(dòng)計(jì)算得出Co 元素濃度值，其標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)3 倍所對(duì)應(yīng)的濃度為檢出限，10 倍對(duì)應(yīng)的濃度為定量限，結(jié)果Co 元素的檢出限為0.006μg·L-1，定量限為0.022μg·L-1；按取樣量0.5g，定容至50ml 計(jì)算，檢出限為0.0012μg·g-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于限度值。因此，采用ICP-MS 測定Co 的殘留靈敏度完全滿足要求。

2.5.3 精密度

分 別 取“2.2.2”項(xiàng) 下 的 低(1ng·mL-1)、中(20ng·mL-1)、高(100ng·mL-1)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液及供試品溶液，分別重復(fù)進(jìn)樣6次，記錄測量值，計(jì)算RSD。結(jié)果RSD 分別為2.9%、0.8%、1.1%，供試品溶液的RSD 為2.1%，均小于3%，說明儀器及方法的精密度均良好。

2.5.4 重復(fù)性

取樣品粉末(11719120901 批)分別約0.5g，精密稱定，按“2.3 供試品溶液的制備”項(xiàng)下方法，分別平行制備6 份，按“2.4”項(xiàng)下的條件進(jìn)行測定，計(jì)算平均含量及RSD，結(jié)果Co 的平均含量及RSD 分別為：0.942μg·g-1(RSD 為2.7%)，說明方法的重復(fù)性較好。

2.5.5 回收率

取已知含量的原料藥粉末(11719120901 批)約0.25g，精密稱定，分別加入Co 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(2μg·mL-1)0.5mL、1.0mL、1.5mL，每個(gè)濃度平行制備3 份，共9 份，然后按照“2.3 供試品溶液的制備”方法制備加標(biāo)回收供試品溶液。按“2.4”項(xiàng)下的條件進(jìn)行測定，計(jì)算回收率及RSD，結(jié)果見表1。從表1 可以看出，回收率位于97.24%～101.67%，平均回收率為98.76%，RSD 小于2%，說明該方法重復(fù)性較好。

表1 回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5.6 穩(wěn)定性

取標(biāo)準(zhǔn)溶液中間濃度(20ng·mL-1)及供試品溶液，分別于0、1、2、3、4、5h 進(jìn)行測定，計(jì)算RSD，結(jié)果RSD 小于3%，說明溶液穩(wěn)定性較好。

2.6 樣品的含量測定

取三批鹽酸吡格列酮原料藥(11719120901 批、11719123004批及11720010907 批)，按照“2.3 供試品溶液的制備”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按照“2.4”項(xiàng)下的條件進(jìn)行測定，三批原料藥的結(jié)果分別為0.929μg·g-1、0.146μg·g-1及0.343μg·g-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1000μg·g-1的限度要求。

3 討論

由上述測定研究可見，以氯化鈷為催化劑的化學(xué)試劑還原法制備工藝，基本可以完全清除鈷的殘留，不會(huì)對(duì)該工藝制備的產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，為該還原工藝在鹽酸吡格列酮原料藥中的工業(yè)化應(yīng)用掃除了障礙。

4 結(jié)語

本文利用ICP-MS 高靈敏、高效率的特點(diǎn)，測定鹽酸吡格列酮原料藥中金屬催化劑Co 的殘留量，建立的方法操作簡便，靈敏度高，重復(fù)性好，準(zhǔn)確性好，適用于鹽酸吡格列酮原料藥中Co 的測定。測定結(jié)果顯示，樣品中鈷的殘留量極小，說明以鈷為催化劑的還原工藝，適用于鹽酸吡格列酮的生產(chǎn)。