電感耦合等離子體－質(zhì)譜法測(cè)定生脈注射液中14種元素含量

黃小琴，錢保勇

（江蘇省泰州市食品藥品檢驗(yàn)所，江蘇 泰州 225300）

以鉛(Pb)、鎘(Cd)、砷(As)、銅(Cu)為代表的重金屬及有害元素是中藥最主要的外源性污染物之一，鉛中毒可嚴(yán)重影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，As及Cd有明確的致癌、致畸、致突變作用。中藥注射劑直接進(jìn)入體液，風(fēng)險(xiǎn)更大，2015年版《中國(guó)藥典（四部）》明確規(guī)定了其 Pb，Cd，As，Cu殘留量的限度要求[1]。此外，營(yíng)養(yǎng)化學(xué)、毒物學(xué)和環(huán)境污染研究中公認(rèn) Pb、Cd、銻(Sb)、鉻(Cr)等對(duì)生物和人體有害，其他元素雖然有一些為人體必需的微量元素，但當(dāng)其蓄積一定量或價(jià)態(tài)改變時(shí)對(duì)人體亦有毒害作用。本研究中根據(jù)2015年版《中國(guó)藥典》收載的 Pb，Cd，As，Cu 電感耦合等離子體 －質(zhì)譜（ICPMS）測(cè)定法進(jìn)行探索性研究，建立了ICP－MS法以測(cè)定生脈注射液中的硼（B）、Cd、Cu、鎳（Ni）、鈀（Ba）、Cr、錳（Mn）、As、鋁（Al）、Pb、硒（Se）、鉬（Mo）、Sn、銻（Sb）14種元素的含量，應(yīng)用于其質(zhì)量控制，對(duì)重金屬及有害元素殘留進(jìn)行檢測(cè)，為國(guó)家藥品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控提供技術(shù)參數(shù)[2－14]。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

iCAP－Q電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)熱電公司）；Mars微波消解儀（美國(guó)CEM公司）。

1.2 試藥

單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（B，批號(hào)為 16032，質(zhì)量濃度為100 μg ／mL），多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（Cd，Cu，Ni，Ba，Cr，Mn，As，批號(hào)為 15111，質(zhì)量濃度為 50 μg ／mL；Al，Pb，Se，批號(hào)為 15111，質(zhì)量濃度為 100 μg ／mL），單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液[Mo(批號(hào)為 14113)，Sn(批號(hào)為 16071)，Sb(批號(hào)為16022)，質(zhì)量濃度均為 100 μg ／mL]，內(nèi)標(biāo)單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液[鍺(Ge)，批號(hào)為 1091865，質(zhì)量濃度為 1 000 μg ／mL，銦(In)，批號(hào)為 13051，鉍(Bi)，批號(hào)為 16031，質(zhì)量濃度均為100 μg／mL]，均由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提供；65%濃硝酸（優(yōu)級(jí)純，德國(guó) Merk公司，批號(hào)為 UN2031）；Milli－Q超純水系統(tǒng)（美國(guó)Millipore公司）；生脈注射液（江蘇蘇中藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字Z32021056，批號(hào)分別為 17030908，17031322，17031701，17031702，規(guī)格為 每支 20 mL）。

2 方法與結(jié)果

2.1 ICP－MS儀器工作條件及測(cè)定方法

射頻（RF）入射功率：1.55 kW；采樣深度：5 mm；冷卻氣流量：14 L ／min；輔助氣流量：0.8 L ／min；載氣流量：0.9 L ／min；數(shù)據(jù)采集重復(fù)次數(shù)：3 次。采用在線內(nèi)標(biāo)法，用三通管將供試品溶液與混合內(nèi)標(biāo)溶液混合后進(jìn)入ICP － MS 儀。測(cè)定時(shí) B，Cu，Ni，Cr，Mn，As，Al，Se 以 Ge作為內(nèi)標(biāo)；Mo，Cd，Ba，Sn，Sb 以 In 作為內(nèi)標(biāo)；Pb 以 Bi作為內(nèi)標(biāo)。分別對(duì)系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白溶液及供試品溶液進(jìn)行分析，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。

2.2 溶液制備

標(biāo)準(zhǔn)貯備液：精密量取B單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg／mL）1 mL，置100 mL容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，即得 B 元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1 μg／mL）。精密量取 Cd等多元素標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL，精密量取Mo，Sn，Sb的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg／mL）各 1 mL，置同一 100 mL 容量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，即得多元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1 μg ／mL）。

系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別精密量取Cd等多元素的標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1 μg／mL）5 mL 置 50 mL 容量瓶中，用 2%硝酸溶液稀釋至刻度，得混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 ng／mL）。精密量取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 ng／mL）適量，用2%硝酸溶液配制成含各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液。

混合內(nèi)標(biāo)溶液：分別精密量取 Ge（1 000 μg／mL），In，Bi（100 μg ／mL）的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液適量，用 2% 硝酸溶液稀釋至刻度，配制成質(zhì)量濃度為50 ng／mL的混合溶液。

樣品預(yù)處理：精密量取生脈注射液2 mL，置微波消解罐中，加硝酸5 mL，密閉并消解。消解采用程序升溫，20℃升溫至120℃，保持5 min；再升溫至150℃，保持5 min；再升溫至180℃，保持20 min。消解完全后，冷卻至低于60℃，然后取出消解罐，放冷，將消解后的溶液定量轉(zhuǎn)移至50 mL的聚丙烯材料的容量瓶中，再用少量水洗滌消解罐5次，合并至容量瓶中，用水稀釋至刻度，即得供試品溶液。同法不加生脈注射液制得空白溶液。

2.3 方法學(xué)考察

線性關(guān)系考察：取系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按2.1項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定，儀器的內(nèi)標(biāo)進(jìn)樣管在儀器分析過(guò)程中始終插入混合內(nèi)標(biāo)溶液中，依次將樣品管插入各個(gè)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中進(jìn)行測(cè)定，以各元素與內(nèi)標(biāo)測(cè)量值的比值（Y）為縱坐標(biāo)、相應(yīng)質(zhì)量濃度（X，ng／mL）為橫坐標(biāo)，分別繪制測(cè)定不同劑型樣品時(shí)的隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果各單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液線性關(guān)系良好，詳見(jiàn)表1。

精密度試驗(yàn)：取標(biāo)準(zhǔn)曲線第4點(diǎn)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（10ng／mL），連續(xù)進(jìn)樣6次，分別以各元素測(cè)量值計(jì)算 RSD。結(jié)果的 RSD均小于3%(n＝6)，表明儀器精密度良好。

表1 線性關(guān)系考察結(jié)果

穩(wěn)定性試驗(yàn)：取供試品溶液，在2 h內(nèi)等時(shí)間間隔連續(xù)測(cè)定10次，以各元素測(cè)量值計(jì)算 RSD。結(jié)果的RSD＜5%(n＝10)，表明供試品溶液在2 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

加樣回收試驗(yàn)：分別精密吸取已知含量的6份生脈注射液（批號(hào)為17030908）2 mL，置微波消解罐，精密加入 B 元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1 μg／mL）0.1 mL 及多元素標(biāo)準(zhǔn)貯備液（100，200 ng ／mL）0.5 mL，按樣品預(yù)處理項(xiàng)下方法處理，定容至50 mL，制得供試品溶液，測(cè)定含量并計(jì)算加樣回收率。結(jié)果各元素在不同劑型中的回收率為86.5% ～ 109.2%，詳見(jiàn)表 2。

表2 14種元素的加樣回收試驗(yàn)結(jié)果（n＝6）

重復(fù)性試驗(yàn)：因樣品中部分元素含量低于檢出限，故方法重復(fù)性用回收率及 RSD表示。結(jié)果見(jiàn)表2，表明該方法準(zhǔn)確性和重復(fù)性均良好。

檢出限和定量限確定：在本試驗(yàn)條件下，重復(fù)測(cè)定空白溶液10次，各元素信號(hào)響應(yīng)的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的元素濃度即為檢出限；根據(jù)各元素信號(hào)響應(yīng)的10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的元素濃度，考慮樣品取樣量和稀釋倍數(shù)，計(jì)算定量限。結(jié)果見(jiàn)表3。

2.4 樣品含量測(cè)定

分別取生脈注射液適量，按2.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按2.1項(xiàng)下方法測(cè)定，由內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算含量。結(jié)果見(jiàn)表4。可見(jiàn)，4批生脈注射液中Ni，B，Ba的含量均較高，其余元素含量較低。

表3 14種元素檢出限和定量限測(cè)定結(jié)果（ng／mL）

表4 樣品含量測(cè)定結(jié)果（ g／mL）

3 討論

生脈注射液為澄清液體，比較了2%硝酸直接稀釋和微波消解2種方法，在加樣回收試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，前者溶液會(huì)析出大量沉淀，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度，故舍棄該方法；采用后者，樣品經(jīng)微波消解后溶液澄清。本研究中也進(jìn)行了其他中藥注射液的重金屬及微量元素的測(cè)定，認(rèn)為探索方法時(shí)應(yīng)結(jié)合中藥注射液自身特性，如一些中藥注射液易溶于酸或水，可采用直接稀釋的方法；對(duì)于基質(zhì)復(fù)雜、遇酸會(huì)產(chǎn)生沉淀或在水中溶解度低的樣品，則應(yīng)選用適當(dāng)?shù)南夥椒ㄒ匀コ|(zhì)的干擾。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)玻璃包裝容器注射液中遷移元素的研究報(bào)道較少。在注射劑中，玻璃可與藥液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常見(jiàn)反應(yīng)有：某些藥物對(duì)酸、堿、金屬離子等敏感，如果玻璃中的金屬離子遷移進(jìn)入藥液，可催化藥物成分產(chǎn)生催化降解作用，導(dǎo)致溶液顏色加深，產(chǎn)生沉淀，出現(xiàn)可見(jiàn)異物，藥物降解加快等現(xiàn)象；某些毒性較大的金屬離子或陽(yáng)離子團(tuán)遷移進(jìn)入藥液也會(huì)產(chǎn)生潛在的安全性風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)小針劑的注射劑均采用低硼硅玻璃管制注射劑瓶作為容器，其質(zhì)量直接影響藥品質(zhì)量。酸可能易與低硼硅玻璃發(fā)生元素遷移，造成藥品中B元素含量增加，有對(duì)藥品的穩(wěn)定性和安全性造成影響的可能，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)低硼硅玻璃注射瓶的質(zhì)量管理。如玻璃中的成分含有其他雜質(zhì)時(shí)，玻璃的侵蝕加速，形成較深的孔洞。隨著玻璃侵蝕的加劇，在受到外界振動(dòng)影響時(shí)，玻璃侵蝕形成的鋸齒狀薄片容易脫落。美國(guó)食品藥物管理局（FDA）也發(fā)布過(guò)幾次因藥液和玻璃容器不相容造成的藥品召回事件。因此，國(guó)內(nèi)在此類藥品生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程中應(yīng)按相關(guān)指導(dǎo)原則，關(guān)注藥與包裝容器的相容性問(wèn)題，生產(chǎn)廠家變更玻璃容器的廠家或規(guī)格時(shí)，也要進(jìn)行前期研究，保證上市產(chǎn)品不會(huì)產(chǎn)生金屬離子超標(biāo)的安全性問(wèn)題。

本試驗(yàn)中采用ICP－MS法，建立了同時(shí)測(cè)定生脈注射液中14種元素的方法，操作簡(jiǎn)便快速，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為中藥制劑的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了新的思路。通過(guò)對(duì)生脈注射液中 Pb，Cd，As，Cu的限度分析，生脈注射劑中的這4種常見(jiàn)重金屬及有害元素殘留基本可控。