您當(dāng)前的位置：檢測資訊 > 法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)
嘉峪檢測網(wǎng) 2025-11-24 20:54
摘 要： 建立電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測定口服液體制劑中Fe、Cu、Zn 3種過渡金屬含量，并將結(jié)果與苯污染進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析。樣品經(jīng)微波消解，以72Ge為內(nèi)標(biāo)，采用ICP-MS法同時測定上述3種過渡金屬，射頻功率為1 600 W，等離子體氣流量為15.0 L/min，霧化氣流量為0.8 mL/min，利用碰撞反應(yīng)模式測定。3種目標(biāo)元素的質(zhì)量濃度在各自范圍內(nèi)與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號的比值線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，方法檢出限為0.47～2.7 ng/mL。樣品測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%～2.2%（n=6），各元素加標(biāo)平均回收率為101.78%～109.16%。多批次口服液體制劑均檢出上述3種元素，證實(shí)了藥品中過渡金屬存在的廣泛性。該方法簡便、快速、準(zhǔn)確，可用于口服液體制劑中Fe、Cu、Zn的含量測定，也為藥品中苯污染風(fēng)險評估提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞： 電感耦合等離子體質(zhì)譜法； 口服液體制劑； 過渡金屬； 風(fēng)險評估
苯是美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）近年關(guān)注的一個基因毒性雜質(zhì)。2022年，F(xiàn)DA官網(wǎng)連續(xù)發(fā)布藥品中苯污染的風(fēng)險警告【1-2】，并要求召回眾多產(chǎn)品，特別強(qiáng)調(diào)了抗真菌防腐劑苯甲酸鈉在某些條件下可能因脫羧基反應(yīng)而生成苯。根據(jù)苯甲酸鈉脫羧反應(yīng)的機(jī)理的探究結(jié)果【3-4】，筆者課題組發(fā)現(xiàn)苯甲酸鈉和抗壞血酸同時存在的情況下，過渡金屬離子Fe、Cu、Zn可以加速催化苯的生成，尤其是1.0 mmol/L的Cu2+催化效果特別明顯。在60 ℃下，苯的生成量顯著增加，因此3種過渡金屬離子的含量與苯污染的程度有著很大的關(guān)聯(lián)性，開展藥品中過渡金屬的測定對苯污染的研究具有重要意義。
藥物制劑中金屬離子可以催化某些藥物的氧化反應(yīng)，導(dǎo)致藥品的穩(wěn)定性下降，進(jìn)而對藥物療效【5-7】和安全性【8-11】產(chǎn)生一定程度的影響，各國藥典對藥品中金屬雜質(zhì)有嚴(yán)格限制。目前元素檢測方法主要有原子吸收光譜（AAS）法【12】、原子熒光光譜（AFS）法【13】、電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-OES）法【14】和電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法【15】等。傳統(tǒng)方法如AAS法和AFS法只能檢測單一元素，無法實(shí)現(xiàn)多元素同時測定；ICP-OES法雖能同時測定多種元素，但檢出限較高，不能滿足1類元素雜質(zhì)的限度要求；而ICP-MS法具有專屬性好、靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)勢，已被廣泛應(yīng)用在多個領(lǐng)域【15-19】。筆者建立ICP-MS法測定口服液體制劑中過渡金屬Fe、Cu、Zn的含量。以硝酸為消解液，利用微波消解法進(jìn)行樣品處理，采用碰撞反應(yīng)池模式減少質(zhì)譜干擾，使用內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法校正儀器漂移和基體效應(yīng)。該方法簡便、快速、準(zhǔn)確，可用于口服液體制劑中Fe、Zn、Cu的含量測定，為藥品質(zhì)量控制提供有力的技術(shù)支持。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要儀器與試劑
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：Agilent 7700x型，美國安捷倫科技有限公司。微波消解儀：ETHOS A型，意大利邁爾斯通公司。電子天平：XPE205DR型，感量為0.01 mg，梅特勒-托利多科技（中國）有限公司。超純水儀：Milli-Q型，德國默克密理博公司。Fe、Cu、Zn單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液：質(zhì)量濃度均為100 µg/mL，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號分別為BW081585-1、BW081579-1、BW081580-1，北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司。Ge單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 µg/mL。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW（E） 100202，北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司。調(diào)諧液：含Ce、Co、Li、Mg、Tl、Y，質(zhì)量濃度均為1 µg/L，貨號為5190-0465，美國安捷倫科技有限公司。硝酸：優(yōu)級純，德國默克公司。氬氣、氦氣：純度（體積分?jǐn)?shù)）均為99.999%，蕪湖忠福氣體有限公司?？诜后w制劑樣品：包括口服溶液劑、口服混懸劑、口服滴劑、糖漿劑、合劑、露劑6種，市售。實(shí)驗(yàn)用水為超純水。
1.2 儀器工作條件
射頻功率：1 600 W；等離子體氣：氬氣，流量為15.0 L/min；霧化氣：氬氣，流量為0.8 L/min；輔助氣：氬氣，流量為0.8 L/min；氦氣流量：5 mL/min；霧化室溫度：2 ℃；蠕動泵速：0.1 r/s；采集模式：質(zhì)譜采集；重復(fù)采集次數(shù)：3次；掃描次數(shù)：100次；碰撞模式：氦氣碰撞模式。
1.3 溶液配制
Fe、Cu、Zn混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液：取各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液加水稀釋成Fe的質(zhì)量濃度為100 µg/mL，Cu和Zn的質(zhì)量濃度均為10 µg/mL的Fe、Cu、Zn混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：分別精密量取Fe、Cu、Zn單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用5%硝酸溶液稀釋成Fe的質(zhì)量濃度分別為0、0.2、0.4、0.8、2、4 µg/mL，Cu和Zn的質(zhì)量濃度均分別為0、20、40、80、200、400 ng/mL的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。內(nèi)標(biāo)溶液：精密量取Ge單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用水稀釋成質(zhì)量濃度為1 µg/mL的內(nèi)標(biāo)溶液。
1.4 樣品處理
取口服液體制劑樣品搖勻（固體樣品，取1包，加5 mL水溶解），精密量取2 mL，置于耐壓耐高溫微波消解罐中，加入硝酸6 mL，密閉并按微波消解儀的操作規(guī)程進(jìn)行消解，微波消解程序見表1。消解完全后，冷卻至60 ℃以下，取出消解罐，放冷，將消解液轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中，用少量水洗滌消解罐3次，洗液合并于容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻（如有少量沉淀，可離心后分取上清液）。同法制備試劑空白溶液。
表1 微波消解程序、
Tab. 1 Microwave digestion procedure
1.5 樣品測定
使用調(diào)諧液將儀器靈敏度、氧化物、雙電荷及分辨率等指標(biāo)調(diào)至最佳狀態(tài)。在1.2儀器工作條件下，儀器的內(nèi)標(biāo)進(jìn)樣管在儀器分析工作過程中始終插入內(nèi)標(biāo)溶液中，依次將儀器的樣品管插入各個濃度（濃度依次遞增的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液）中進(jìn)行測定，以各元素與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號的比值為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。將儀器的樣品管插入樣品溶液中，測定，取3次讀數(shù)的平均值。以標(biāo)準(zhǔn)曲線法計算出相應(yīng)的濃度，在同樣的分析條件下進(jìn)行空白試驗(yàn)，扣除空白干擾，最終計算各元素的含量。
2 結(jié)果與討論
2.1 樣品處理?xiàng)l件的優(yōu)化
樣品涉及6種劑型的口服液體制劑，其中若直接取1包混懸劑進(jìn)行消解，很難消解完全。綜合考慮，按照藥品說明書要求，取1包藥品加水溶解后，再按照液體制劑處理。參照《中華人民共和國藥典》2020年版四部通則2321和《中國藥品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范》2019年版要求，選取溶解性好且不易形成多原子的硝酸作為消解液，考察了不同消解液體積（6、8、10 mL）的消解情況。結(jié)果表明，樣品測定結(jié)果無明顯差異，故選取消解液體積為6 mL。另外，樣品中不含乙醇或二氧化碳，因此不需要在電熱板上低溫加熱去除這兩類揮發(fā)性物質(zhì)。
2.2 內(nèi)標(biāo)物的選擇
選擇內(nèi)標(biāo)時應(yīng)考慮樣品中不含有該元素，內(nèi)標(biāo)物與目標(biāo)元素質(zhì)量數(shù)接近，電離能與目標(biāo)元素電離能相近以及元素的化學(xué)特性等。參考《中華人民共和國藥典》2020版四部通則2321和GB 5009.268—2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》，選取72Ge作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)。通過蠕動泵在線加入內(nèi)標(biāo)溶液，可以監(jiān)測和校正信號的漂移及一般的基體效應(yīng)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。采用內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測定，以標(biāo)準(zhǔn)溶液目標(biāo)元素響應(yīng)值與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，以濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，從而計算樣品中各目標(biāo)元素的含量。
2.3 實(shí)驗(yàn)器皿的處理
當(dāng)測定樣品批次較多時，為了避免試驗(yàn)過程中出現(xiàn)元素交叉污染，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將所用消解管和玻璃器皿，用流水清洗去除大部分殘留物后，單獨(dú)使用20%硝酸浸泡24 h，再用去離子水清洗干凈，烘干后備用。每次測定時，必須進(jìn)行空白試驗(yàn)，以監(jiān)測是否存在污染或記憶效應(yīng)。
2.4 線性范圍和檢出限
取系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在1.2儀器工作條件下測定，以各元素與內(nèi)標(biāo)元素響應(yīng)信號的比值（y）為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的質(zhì)量濃度（x）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到3種元素的線性方程和相關(guān)系數(shù)。在上述條件下，對試劑空白溶液進(jìn)行11次平行測定，根據(jù)《中華人民共和國藥典》2 020年版四部通則9 101分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則，以3.3倍空白測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值作為儀器檢出限，10倍空白測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值作為儀器定量限，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法計算方法檢出限和定量限。3種元素質(zhì)量濃度的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、方法檢出限及定量限見表2。由表2可知，3種目標(biāo)元素的質(zhì)量濃度在各自范圍內(nèi)與響應(yīng)信號的比值線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均不小于0.999 5，方法檢出限為0.47～2.7 ng/mL，定量限為1.4～8.2 ng/mL，表明該方法的靈敏度較高。
表2 3種元素質(zhì)量濃度的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限
Tab. 2 Linear range，linear equation，correlation coefficient，detection limit and quantification limit of 3 elements
2.5 精密度試驗(yàn)
精密量取樣品（糖漿劑4-14號）2 mL，置于耐壓耐高溫微波消解罐中，按1.4進(jìn)行樣品處理，平行制備6份樣品溶液，同法制備試劑空白溶液，在1.2儀器工作條件下測定，精密度試驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可知，各元素質(zhì)量濃度測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.0%～2.2%（n＝6），表明該方法精密度良好。
表3 精密度試驗(yàn)結(jié)果
Tab. 3 Results of precision test
2.6 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)
選取同一批糖漿劑樣品為考察對象，搖勻，精密量取2 mL，平行制備6份，分別精密加入Fe、Cu、Zn混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0.2 mL，置于微波消解罐中，按1.4樣品處理方法，在1.2儀器工作條件下測定，樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可知，各元素加標(biāo)平均回收率為101.78%～109.16%，表明所建立的方法具有較好的回收率,準(zhǔn)確度較好。
表4 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
Tab. 4 Results of sample spiked recovery test
2.7 比對試驗(yàn)結(jié)果
以同一批糖漿劑樣品為考察對象，平行取樣12份，分別按所建立的ICP-MS法和《中華人民共和國藥典》2020年版二部（原子吸收法）對樣品中的Fe、Cu、Zn含量測定值進(jìn)行比對，比對試驗(yàn)結(jié)果見表5。分別查F檢驗(yàn)表和t分布表，得F （5，95%）=5.05，臨界值t （10）0.05=2.228。由表5可知，計算得到的F （5，95%）和t （10）0.05值均小于查表數(shù)值，表明兩種方法的精密度和準(zhǔn)確度不存在顯著性差異。
表5 方法比對試驗(yàn)結(jié)果
Tab. 5 Results of method comparison test
3 結(jié)語
建立了微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定口服液體制劑中3種過渡金屬含量，采用內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測定以減少基體效應(yīng)帶來的誤差。該方法操作簡單、快速準(zhǔn)確，具有良好的精密度和準(zhǔn)確度，可以為藥品生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量控制，降低上市后的風(fēng)險提供技術(shù)支持。基于FDA對苯污染的反復(fù)警示和藥品召回事件，后續(xù)工作將開展口服液體制劑中苯甲酸鈉在過渡金屬離子作用下的降解動力學(xué)研究。
參考文獻(xiàn)
1 Food and Drug Administration. Frequently Asked Questions on Benzene Contamination in Drug.［2022-06-9］.https：//www.fda.gov/drugs/pharmaceutical-quality resources/fda-alerts-drug-manufacturers-risk-benzene-contamination-certain-drugs.
2 Food and Drug Administration. FDA alerts drug manufacturers to the risk of benzene contamination in certain drugs.［2022-12-23］.https：//www.fda.gov/drugs/pharmaceutical-quality-resources/fda-alerts-drug-manufacturers-risk-benzene-contamination-certain-drugs.
3 GARDNER L K， LAWRENCE G D. Benzene production from decarboxylation of benzoic acid in the presence of ascorbic acid and a transition metal catalyst［J］. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 1993，40（5）： 693.
4 戴玉婷，謝靜莉，許學(xué)書，等.食醋與果汁濃度對苯生成量的影響［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（13）： 348.
DAI Yuting，XIE Jingli，XU Xueshu，et al. Effect of the concentration of juice and vineger on the formation of benzene［J］. Modern agricultural science and technology，2009（13）： 348.
5 吳秋云，陳民輝，曹玲.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定氟馬西尼注射液中金屬元素的含量［J］.中南藥學(xué)，2023，21（9）： 2 439.
WU Qiuyun，CHEN Minhui，CAO Ling. Content of metallic elements in Flumazenil injection by ICP-MS［J］. Central South Pharmacy，2023，21（9）： 2 439.
6 顏翠萍，黎海靈，劉桓妗，等.云南重樓中不同形態(tài)重金屬元素含量測定及其化學(xué)模式識別研究［J］.中成藥，2024，46（7）： 2 440.
YAN Cuiping，LI Hailing，LIU Huangin，et al. Determination and chemical pattern recognition of heavy metals in Chongbuildings of Yunnan［J］. Chinese Traditional Patent Medicine，2024，46（7）： 2 440.
7 鄭越，劉文婷，曹乾，等.過渡金屬配合物抗腫瘤級聯(lián)靶向策略［J］.中國科學(xué)：化學(xué)，2024，54（9）： 1 471.
ZHENG Yue，LIU Wenting，CAO Qian，et al. Anti-tumor cascade targeting strategy for transition metal complexes［J］.Chinese Science：Chemistry，2024，54（9）： 1 471.
8 李卓，王欣，孟超，等.含銅廢水的健康危害及治理策略研究［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2023，48（10）： 96.
LI Zhuo，WANG Xin，MENG Chao，et al. Health hazards of copper-containing wastewater and analysis on governance strategies［J］. Environmental Science and Management，2023，48（10）： 96.
9 彭燦，石力博，張紅丹，等.探析某銅冶煉工程職業(yè)危害及控制效果研究［J］.湖南有色金屬，2022，38（3）： 57.
PENG Can，SHI Libo，ZHANG Hongdan，et al. Research on occupational hazard and control effect of a copper smelting project［J］. Hunan Nonferrous Metals，2022，38（3）： 57.
10 蘇江峰，方項(xiàng)林，陳儒稼，等.淺談銅冶煉廠白煙塵自燃危害及預(yù)防［J］.有色設(shè)備，2022，36（5）： 43.
SU Jiangfeng，F(xiàn)ANG Xianglin，CHEN Rujia，et al. A brief introduction to the hazards and prevention of spontaneous combustion of white soot in copper smelters［J］.Non-ferrous Equipment，2022，36（5）： 43.
11 孫家新，趙子驁，王俞杰，等.銅毒性危害及其治療策略的研究進(jìn)展［J］.毒理學(xué)雜志，2024，38（5）：：378.
SUN Jiaxin，ZHAO Ziao，WANG Yujie，et al. Progress in copper toxicity hazards and their therapeutic strategies［J］. Journal of Toxicology，2024，38（5）： 378.
12 顧晶晶.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定文蛤中9種元素［J］.化學(xué)分析計量，2024，33（9）：：16.
GU Jingjing. Determination of 9 elements in clam by inductively coupled plasma mass spectrometry with microwave digestion［J］. Chemical Analysis and Meterage，2024，33（9）： 16.
13 王海濤，杜瑤芳，花曉月，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定深海魚中的钚［J］.化學(xué)分析計量，2025，34（1）： 83.
WANG Haitao，DU Yaofang，HUA Xiaoyue，et al. Determination of plutonium in deep-sea fish by inductively coupled plasma mass spectrometry［J］. Chemical Analysis and Meterage，2025，34（1）： 83.
14 李智明，鄧鳴，朱健萍，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法半定量掃描、全定量測定藥用輔料蔗糖中7種元素［J］.化學(xué)分析計量，2024，33（12）： 82.
LI Zhiming，DENG Ming，ZHU Jianping，et al. Semi-quantitative scanning and full quantitative determination of 7 elements in sucrose as pharmaceutical excipient by inductively coupled plasma mass spectrometry［J］. Chemical Analysis and Meterage，2024，33（12）： 82.
15 趙光鈴，王春林，田霞，等.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定重慶黔江區(qū)3種地產(chǎn)藥材中5種元素及風(fēng)險評估［J］.中國藥業(yè)，2024，33（20）： 86.
ZHAO Guangling，WANG Chunlin，TIAN Xia，et al. Determination of five elements in three native chinese medicinal materials from qianjiang district of chongqing by ICP-MS and risk assessment［J］. China Pharmaceuticals，2024，33（20）： 86.
16 王維婷，宋航宇，熊智靈，等. ICP-MS測定布洛芬混懸液中13種元素雜質(zhì)［J］.廣東藥科大學(xué)學(xué)報，2025，41（1）： 20.
WANG Weiting，SONG Hangyu，XIONG Zhiling，et al. Determination of 13 elemental impurities in ibuprofen suspension by ICP-MS［J］. Journal of Guangdong Pharmaceutical University Jan，2025，41（1）： 20
來源：化學(xué)分析計量
關(guān)于我們 聯(lián)系我們 營業(yè)執(zhí)照 全國服務(wù)電話：400-818-0021 嘉峪檢測版權(quán)所有 備案號：京ICP備14047019號-2 
京公網(wǎng)安備11010802046783號
