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(xì)管柱，進(jìn)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(shí)間為30 min。結(jié)果 CS2在0.04～0.8 μg/mL濃度范圍內(nèi)峰面積與濃度呈二次方曲線關(guān)系，檢測限（LOD）為0.01 μg/mL； 12家生產(chǎn)企業(yè)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(jié)論 該方法重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高，可用于對本品中微量CS2的檢測，為注射劑藥品生產(chǎn)企業(yè)選擇適宜的膠塞提供了質(zhì)量依據(jù)。

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

中圖分類號(hào)：R978.1文獻(xiàn)標(biāo)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(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、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(wěn)定性、功能性的保護(hù)起關(guān)鍵性作用，更關(guān)系到人體用藥安全與健康[1]。藥用膠塞的質(zhì)量與配方、硫化體系及生產(chǎn)工藝相關(guān)，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(fā)現(xiàn)CS2與頭孢地嗪鈉作用可導(dǎo)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(chǎn)工藝存在的風(fēng)險(xiǎn)問題提供數(shù)據(jù)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?yàn)V光片），W58無油空氣壓縮機(jī)（上海復(fù)宏機(jī)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(hào)：A21110354，壇墨質(zhì)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(hào)：WXBD5858V，Sigma-Alorich公司）。

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

2 試驗(yàn)方法

2.1 頂空-氣相色譜條件

以DB-624毛細(xì)管柱（30 m×0.53 mm，3 μm）為色譜柱；載氣為高純氮?dú)猓兌却笥?9.999%），柱流速2.0 mL/min；分流比為20：1；進(jìn)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(shí)間為30 min。

2.2 溶液配制

系列標(biāo)準(zhǔn)曲線用溶液? 精密量取CS2甲醇標(biāo)準(zhǔn)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(shí)可稀釋）。

膠塞提取溶液? 取橡膠塞2個(gè)，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(shí)可稀釋）。

3 結(jié)果

3.1 空白試驗(yàn)

精密量取甲醇3 mL，置頂空瓶中，密封，頂空進(jìn)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(yīng)，不干擾CS2色譜峰的檢測。

3.2 線性關(guān)系

精密量取CS2甲醇標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液儲(chǔ)備液。精密量取上述儲(chǔ)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(gè)

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(jìn)行頂空-氣相色譜分析，記錄色譜圖。

實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jìn)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(guān)系數(shù)為1.0000。

3.3 檢測限

取“3.2線性關(guān)系”項(xiàng)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(jìn)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(guān)系”項(xiàng)下線性溶液③

3 mL，置6個(gè)頂空瓶中，密封，頂空進(jìn)樣，記錄色譜圖。結(jié)果CS2峰面積的RSD為3.1%，表明該方法精密度良好。

3.5 重復(fù)性

取A企業(yè)同一批樣品約0.3 g，精密稱定，共6份，分別置6個(gè)頂空瓶中，精密加甲醇3 mL使溶解，密封，頂空進(jìn)樣，記錄色譜圖，按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中CS2的含量。結(jié)果測得6份樣品中CS2含量的RSD為1.8%，表明該方法重復(fù)性良好。

3.6 準(zhǔn)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(xiàng)下線性溶液③各3 mL，密封，強(qiáng)力振搖使溶解，頂空進(jìn)樣，記錄色譜圖。結(jié)果CS2的回收率在95%～109%之間，RSD為4.8%，表明該方法準(zhǔn)確度較高。

3.7 溶液穩(wěn)定性

取A企業(yè)同一批次樣品共5瓶，將內(nèi)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(gè)頂空瓶中，密封，放置于室溫，分別于0、2、4、6、8、10和12 h時(shí)頂空進(jìn)樣，記錄色譜圖。結(jié)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(nèi)穩(wěn)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(jìn)行檢測，87批次檢出CS2，涉及11家生產(chǎn)企業(yè)，檢出率為55%，含量分布在0.24～22.17 μg/g范圍內(nèi)。各生產(chǎn)企業(yè)樣品檢出情況見表1。樣品典型圖譜見圖1b。

A企業(yè)檢出CS2含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他各企業(yè)，其原因可能與膠塞中殘留的CS2遷移至樣品有關(guān)。采用所建立的方法對該企業(yè)的包裝材料膠塞進(jìn)行檢測，膠塞中檢出的CS2含量達(dá)到92.6 μg/個(gè)，進(jìn)一步證明所推測結(jié)論的正確性。

企業(yè)A不同規(guī)格樣品中CS2含量的分布圖見圖3，由圖可見，規(guī)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(guān)。同時(shí)選取抽樣批次較多的兩個(gè)規(guī)格，以生產(chǎn)日期距離樣品測定日期的天數(shù)為橫坐標(biāo)，以CS2的含量為縱坐標(biāo)，繪制樣品中CS2含量-時(shí)間散點(diǎn)圖（圖4），由圖可見，樣品中CS2含量與時(shí)間無明顯相關(guān)性，即遷移量與時(shí)間不存在正相關(guān)，但生產(chǎn)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(chǎn)工藝的不穩(wěn)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(jīng)靜脈注射后直接進(jìn)入人體組織或血液中，進(jìn)入體內(nèi)的CS2有蓄積作用。我國GBZ2.1-2019工作場所有害因素職業(yè)接觸限值第1部分：化學(xué)有害因素中規(guī)定勞動(dòng)者CS2短時(shí)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(yè)31批次，B企業(yè)2批次。

4.2 不良反應(yīng)評估

CS2是一種有毒氣體，可通過呼吸道、皮膚、黏膜等途徑進(jìn)入體內(nèi)，對中樞神經(jīng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)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(huán)境中，其神經(jīng)行為受到影響，如精神運(yùn)動(dòng)減緩、位置震顫、周圍多神經(jīng)病變和帕金森癥[7]。國內(nèi)外關(guān)于工作場所、飲用水中CS2的限值均有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[8-10]。我國GBZ2.1-2019標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定工作場所化學(xué)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(yè)安全與健康管理局（OSHA）規(guī)定工作場所平均日工作時(shí)間超過8 h時(shí)空氣容許CS2接觸限值為20 ppm；另外美國國家職業(yè)安全與衛(wèi)生研究院（NIOSH）建議當(dāng)平均日工作時(shí)間超過10 h，空氣允許CS2暴露限值為1 ppm，在15 min內(nèi)不能超過

10 ppm。紐約州環(huán)境保護(hù)部規(guī)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(yīng)監(jiān)測系統(tǒng)，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(yīng)報(bào)告共325例，涉及A企業(yè)報(bào)告共204例，占總報(bào)告數(shù)的62.8%，嚴(yán)重報(bào)告48例，占嚴(yán)重報(bào)告總數(shù)的64.9%，該企業(yè)不良反應(yīng)有寒戰(zhàn)、頭暈、呼吸困難、心悸，過敏性休克，這些不良反應(yīng)與CS2急性輕度中毒癥狀類似，因此推測該企業(yè)的不良反應(yīng)報(bào)告例數(shù)較高可能與樣品中CS2的含量較高有關(guān)。

4.3 包裝材料安全性評估

本品各生產(chǎn)企業(yè)的藥品包裝膠塞部件普遍采用鹵化丁基橡膠塞，不同企業(yè)生產(chǎn)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(huì)遷移至藥品中，影響藥品的穩(wěn)定性及安全使用。企業(yè)應(yīng)重視膠塞等包裝材料的質(zhì)量及其對藥物的影響，在藥物研發(fā)中認(rèn)真做好藥物與膠塞等包裝材料的相容性研究，根據(jù)相容性研究的結(jié)果，選擇性能優(yōu)良、對藥物影響小、無質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的膠塞，保證藥品的穩(wěn)定性及使用安全性。

5 結(jié)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(xiàn)性好、準(zhǔn)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(yàn)中CS2的檢測，為注射劑藥品生產(chǎn)企業(yè)的膠塞選擇提供了依據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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