微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定原料藥中的殘留鈀

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(1.北京市理化分析測試中心，北京 100094；2. 有機材料檢測技術與質量評價北京市重點實驗室，北京 100094)

利奧西呱(riociguat)是一種可溶性鳥苷酸環化酶 (SGC)激活劑，主要用于治療慢性血栓栓塞性肺動脈高壓和肺動脈高壓病癥，于2013年10月獲得美國FDA批準上市[1]。金屬鈀類化合物作催化劑在醫藥合成領域的應用極為廣泛，利奧西呱在以3-氯吡啶(12)為起始原料的氰化合成反應過程中，常采用四(三苯基膦)鈀作為催化劑[2]，此過程雖然精制，但在反應中仍會有所殘留，進而被帶入到后續藥物制劑中。鈀作為具有其他毒性的第I類金屬，有顯著安全隱患，歐洲藥品管理局(EMA)關于該類金屬催化劑殘留限度規定，其口服藥物殘留量限度100μg·d-1[3]，，一般每克藥品中鈀的含量須少5μg·g-1 [4]。因此，測定以鈀為催化劑合成的藥物中的殘留鈀含量對藥品的安全性與質量控制具有重要意義。

目前藥品中痕量鈀元素的相關報道主要集中于原子吸收光譜法[5，8]，采用電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)法的并不是很多。與傳統的原子吸收光譜法相比，電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)具有靈敏度高、檢出限低、線性動態范圍寬、抗基體干擾能力強、簡便快速等優點，已應用于部分其他藥品元素的分析檢測中[9-1]。本文以利奧西呱原料藥為研究對象，建立了微波消解-ICP-MS法測定其中殘留鈀的分析方法，結果表明該方法準確可靠，靈敏度高，精密度良好，為控制原料藥中殘留鈀的檢測提供了一種簡便準確的方法。

1 儀器與試劑

1.1 儀器與裝置

Agilent 7700x型電感耦合等離子體質譜儀(美國Agilent公司)；Ethos微波消解儀(意大利Milestone公司)；XS204電子分析天平(瑞士梅特勒-托利多公司)；JR系列高精度數顯恒溫加熱臺(深圳市鑫誠電子設備有限公司)；Milli-Q超純水儀(電阻率為18.2 MΩ·cm-1，美國Millipore公司)；99.999%高純液氬(北京永圣氣體科技有限公司)。

1.2 標準溶液與試劑

進口電子級硝酸(Suprapur，德國Merck公司)，高氯酸(GR，天津市鑫源化工有限公司)；鈀元素標準溶液(GSB G 62037-90，1000 mg·L-1，國家鋼鐵材料測試中心)；鋰、鈷、鉈、鈰混合調諧溶液(Agilent#5184-3566，1000 μg·L-1)；鋰、鈧、鍺、銠、鉍、內標混合溶液(Agilent #5188-6525，10 mg·L-1)。樣品為利奧西呱原料藥(批號：170101，170202， 某制藥廠提供)。

2 方法與結果

2.1 ICP-MS儀器工作條件

采用鋰、鈷、鈰、鉈混合調諧溶液對儀器進行自動調諧，使得其靈敏度、氧化物、雙電荷產率、分辨率等各項指標達到測定要求。經調諧優化后，ICP-MS的工作參數如下：射頻RF功率1500 W，冷卻氣氬氣流速為14.8 L·min-1，霧化氣流速為0.90 L·min-1，載氣流速為1.00 L·min-1；霧化室溫度為2℃，采樣深度為7.2 mm，樣品提升蠕動泵轉速：6.0 rpm；樣品提升時間：40 s；全定量分析模式，積分時間0.30 s/同位素，重復次數：3次。

2.2 標準溶液及內標液的配制

采用體積稀釋法制備鈀標準溶液。準確量取10.0 mL的鈀標準溶液(1000 mg·L-1)于100 mL容量瓶中，用2%硝酸(體積比)稀釋定容至刻度，逐級稀釋制備成濃度為1.0 mg·L-1的標準儲備溶液；分別準確移取0.5、1.0、2.0、5.0、6.0 mL的鈀儲備液置于相應的100 mL容量瓶中，再用2%硝酸定容、搖勻后，即得相應的鈀元素的標準溶液濃度為：5.0、10.0、20.0、50.0、60.0 μg·L-1。

另移取適量鋰、鈧、鍺、銠、鉍、銥內標溶液，用2%硝酸溶液稀釋成約200 μg·L-1的內標溶液；測定時樣品溶液和內標溶液分別從樣品管和內標管進樣。

2.3 樣品前處理

分別稱取0.2 g(精確到0.0001 g)利奧西呱樣品于聚四氟乙烯的微波消解罐中，分別加入3 mL硝酸和1.0 mL高氯酸，使樣品與硝酸充分浸潤，并置于通風櫥中放置過夜冷消。在密封好消解罐后裝入微波消解儀中，按照表1設定的消解程序進行反應。待消解完畢后取出消解罐，置于加熱板上于140℃趕酸至近干后，再將消解液轉入25 mL量瓶中，并用超純水洗滌數次消解罐壁以免損失，定容至刻度，搖勻后待測；同時制備樣品空白溶液。

表1 原料藥微波消解程序

2.4 基體干擾的消除及儀器測定方法

ICP-MS在測試過程中主要存在質譜干擾與非質譜干擾。質譜干擾分為同量異位素干擾、氧化物和雙電荷干擾、多原子離子干擾等[12]；將儀器自動調諧至最佳狀態，氧化物和雙電荷較低，并選擇合適的待測元素同位素、編輯校正方程后即可大部分消除，本實驗測試過程中選擇鈀(105Pd)同位素。非質譜干擾則主要來源于待測樣品溶液的基體干擾效應，可通過選擇合適的內標元素予以校正；內標元素應選擇樣品中不含有，同時質量數、電離電位與待測元素相近的元素，相對于傳統的銦(115In)內標，以銠(103Rh)作為在線內標的計數過程更為穩定。

測定方法：儀器分析過程中內標管應始終插在內標液中，通過鈀(105Pd)與銠(103Rh)內標對應響應值之間的比值來實現有效降低樣品基體干擾及儀器信號漂移的目的，從而提高待測元素的準確度。

3 方法學考察

3.1 標準曲線

優化以上各儀器參數條件后，對標準溶液依次進樣。以鈀元素的計數與內標銠元素計數的比值為縱坐標，標準溶液濃度為橫坐標，由儀器自動擬合出線性回歸曲線。工作曲線如圖1所示。由圖可知，鈀元素在0～60.0 μg·L-1范圍內的線性關系良好，相關系數為R2= 0.9996，在線內標回歸方程為：Y= 0.0086x+ 0.0018 ，滿足實驗要求。

圖1 鈀元素標準曲線

3.2 專屬性

連續進樣11次樣品空白溶液，得到鈀與銠的強度計數值，計算兩者比值的標準偏差σ，再根據標準曲線的斜率b，由LOD = 3.3 σ/b 即可得到檢出限。測定結果為鈀的方法檢出限為2.80 μg·kg-1。

3.3 重復性實驗

分別稱取利奧西呱原料藥樣品7份，約0.2 g于消解罐中，按照 “2.3”方法對樣品進行前處理后進行測定，7次平行測定結果如表2所示。相對標準偏差(RSD)為0.847%，該方法的重現性良好。

表2 重復性實驗結果(n = 7)

3.4 回收率實驗

分別稱取0.2 g利奧西呱原料藥9份于消解管中，分為3組，每組平行制備3份，每組分別加入1.25 mL，1.50 mL， 1.75 mL的鈀標準儲備溶液(100.0 μg·L-1)；按照“2.3”方法處理樣品后計算回收率。樣品測定結果及回收率見表3。由表3可知，加標后鈀的回收率為90.14%～101.3%，相對標準偏差RSD分別為2.17%～2.44%，表明所建立的方法準確、可靠。

3.5 實際樣品測定

按照上述建立的方法測定了其他不同批次利奧西呱原料藥中的鈀含量，測定結果見表4。 由表4可知，不同批次原料藥中鈀含量均在一個數量級范圍內，小于限度值5 μg·g-1，符合要求。

表3 回收率實驗結果(n=9)

表4 不同批次測定結果(n = 2)

4 結論

本實驗采用微波消解法前處理樣品，建立了電感耦合等離子體質譜法分析一種利奧西呱原料藥中殘留鈀的測定方法。實驗結果表明：

(1)該方法簡便快速、靈敏度高、準確度與精密度好、數據準確可靠；

(2)采用微波消解前處理樣品，樣品污染少、重現性好，方便高效；

(3)以更具穩定性的銠(103Rh)元素做在線內標校正基體效應及儀器信號漂移，進一步提高了樣品檢測結果的準確度與精密度。

(4)通過對樣品的方法學驗證后，表明該方法適用于利奧西呱原料藥中鈀的測定。

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