ICP-MS法測定1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核原料藥殘留

池海濤 趙 婷 李琴梅 劉奕忍 高 峽 徐 聰

(北京市理化分析測試中心,有機(jī)材料檢測技術(shù)與質(zhì)量評價北京市重點實驗室，北京 100094)

原料藥1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核(MAP),中文名稱美羅培南主環(huán)，CAS：90776-59-3，分子式：C29H27N2O10P，相對分子量：594.14，是日本住友公司首先研發(fā)的新型碳靑霉烯抗生素，具有廣譜，強(qiáng)效，耐藥性好等優(yōu)點[1，2]。在其合成過程中，需要加入一定量的貴金屬催化劑銠，因此在其合成好的原料藥中會有催化劑銠的殘留。催化劑銠的殘留含量測定是MAP原料藥質(zhì)量及藥物安全性評價的一個重要指標(biāo)。目前藥品中催化劑殘留的測試方法主要是利用原子光譜類儀器進(jìn)行微量分析，有AAS(石墨爐原子吸收光譜)、ICP-OES(電感耦合等離子體發(fā)射光譜)、ICP-MS(電感耦合等離子體質(zhì)譜)法等[3-13]。其中AAS法數(shù)據(jù)穩(wěn)定性差，需要基體改進(jìn)劑，費(fèi)時費(fèi)力。ICP-OES法檢出限只能達(dá)mg/kg級別，無法滿足藥物中痕量元素測定。ICP-MS法檢出限可以達(dá)到μg/kg，具有穩(wěn)定性好，簡便快速等優(yōu)點，可以藥物元素催化劑殘留的要求。由于藥物的原料藥有機(jī)物結(jié)構(gòu)式每種都不同，因此催化劑殘留檢測方法需要針對不同的藥物結(jié)構(gòu)式進(jìn)行開發(fā)，本實驗中研究的原料藥中銠催化劑的殘留含量分析方法文獻(xiàn)中涉及的較少，分析方法需要進(jìn)一步針對性的優(yōu)化。本實驗采用ICP-MS法研究開發(fā)MAP(1-β甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核)原料藥中催化劑殘留銠的含量，通過優(yōu)化前處理方法，尋找簡便的消解方法，同時通過ICP-MS分析方法的開發(fā)來找到更優(yōu)的方案來進(jìn)行MAP(1-β甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核)原料藥中催化劑殘留銠的含量的測試分析。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

7700x電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國Agilent公司，配有自動進(jìn)樣器及MassHunter軟件操作系統(tǒng)；Mettler Toledo XS204電子分析天平：瑞士梅特勒-托利多公司，最小分度0.1mg；Milli-Q超純水處理系統(tǒng)：美國Millipore 公司； PXS-215型離子酸度計：上海雷磁；99.99%高純液氬：北京永圣氣體科技有限公司，DigiBlock EHD36電熱消解儀(萊伯泰科公司)

硝酸為Mos級，購自于美國Merck公司；高氯酸為優(yōu)級純，購自北京化學(xué)試劑廠；鋰、鈷、鉈、鈰、銥調(diào)諧溶液(10μg/L)，均購自美國Agilent公司；實驗過程中所用超純水電阻率為18.2 MΩ·cm，消解管、容量瓶等均用HNO3(1+4)浸泡24 h以上用超純水沖洗后備用。1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核(MAP)原料藥為某藥廠提供；銠標(biāo)準(zhǔn)樣品(103Rh)：1000(mg/L)，購自國家鋼鐵材料測試中心；優(yōu)級純硝酸購自MERCK公司；高氯酸購自國藥集團(tuán)。

1.2 樣品前處理

采用濕法消解(敞口)進(jìn)行樣品消解，稱取0.20 g樣品于石英消解管中，先加入5mL Merck級硝酸于150℃進(jìn)行濕法消解，待消解至1mL以下時(約3小時)，加入少量二次純水，有沉淀生成證明其消解不完全；故再加入5mL硝酸消解至近干(即1.0mL以下)；此時再加入2.0mL優(yōu)級純高氯酸繼續(xù)消解直至澄清透明(約為4小時)。待消解完全并趕酸至近干后冷卻，用去離子水轉(zhuǎn)移定容至25mL容量瓶中，定容、搖勻；采用0.22μm的醫(yī)用注射針頭濾膜進(jìn)行過濾后，等待上機(jī)。

1.3 儀器操作條件

儀器操作：采樣錐及截取錐的長期使用，表面和錐孔孔徑會發(fā)生一定的變化，因此測試前需采用1.0 μg/L的鋰、鈷、鉈、鈰調(diào)諧液對儀器進(jìn)行自動調(diào)諧，通過調(diào)整矩管位置，離子透鏡電壓，質(zhì)量軸等，使儀器的靈敏度、分辨率、氧化物及雙電荷產(chǎn)率等各項指標(biāo)達(dá)到測定要求。調(diào)諧優(yōu)化后的ICP-MS參數(shù)如表1所示。該儀器狀態(tài)滿足測試要求。

表1 ICP-MS的工作參數(shù)

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定

采取重量法配制一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別量取一定體積濃度為10mg/L 銠標(biāo)液(Agilent，#8500-6948)，記錄質(zhì)量；用去離子水稀釋至相同質(zhì)量后計算相應(yīng)濃度，所得濃度分別為10.0646、21.433540.9489、59.8356、80.6336μg/L。得出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線及線性關(guān)系(采用In在線內(nèi)標(biāo))如下：y=0.3740x+ 0.0025，R2=0.9997；從而可知該方法線性良好。

2.2 基體干擾的消除

ICP-MS雖然具有很好的抗干擾性，但是在分析過程仍然受到質(zhì)譜干擾和非質(zhì)譜干擾的影響，樣品的基體效應(yīng)、同質(zhì)異位素、多原子離子、氧化物等都是影響ICP-MS結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素[11]。MAP樣品ICP-MS分析過程中的潛在的干擾主要是基體效應(yīng)造成，干擾易造成儀器信號漂移，且干擾程度與基體性質(zhì)相關(guān)。一般采用在線內(nèi)標(biāo)校正措施來降低乃至消除干擾。為了避免樣品基體對測試的干擾，一般可以采用Li、Sc、Ge、Rh、In、Bi、Tb作為內(nèi)標(biāo)的內(nèi)標(biāo)法對元素進(jìn)行測定，本實驗中對于銠元素的測定則以In做在線內(nèi)標(biāo)法。

2.3 專屬性實驗

連續(xù)進(jìn)11次空白溶液，測定結(jié)果如表2所示，其中響應(yīng)值偏差(δ)為 0.00154，表明該方法專屬性良好。

表2 專屬性結(jié)果表

2.4 精密度實驗

以MAP作為樣品進(jìn)行方法學(xué)研究，開展樣品精密度實驗。分別做儀器和方法的精密度實驗。

2.4.1儀器的精密度實驗

取(限度濃度約10.0 mg/kg)溶液濃度約為80.0μg/L的銠標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)測定20次強(qiáng)度值，計算出RSD為3.76%，說明儀器精密度良好(表3)。

表3 精密度實驗

序號Rh強(qiáng)度值In強(qiáng)度值比率1343640711697529.382351524812641227.813344587812147528.374336852112574426.795340984111587429.436335447512544226.747381058613420128.398375876213854627.139361278412471328.9711348711211358430.7012351578212086329.0913389874312932330.1514385793113674828.21

續(xù)表3

2.4.2方法的精密度實驗

稱取6個樣品每個0.20 g左右于消解管中，采用硝酸加熱消解樣品，趕酸至樣品澄清透明，定容至25mL，過濾，同時做樣品空白。ICP-MS測定結(jié)果如表4所示。分析結(jié)果的精密度用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來衡量，由表4可知，濃度含量計算出RSD為0.95%，說明分析方法的精密度較好。

表4 精密度實驗結(jié)果

2.5 檢出限

按照中華人民共和國藥典2015年版4部《藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分析方法驗證指導(dǎo)原則》之規(guī)定如下：檢出限計算公式：LOD=3.3*δ/S；定量限計算公式：LOD=10*δ/S。

由2.3專屬性實驗得出其中響應(yīng)值比率標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)：0.00154；由2.1得出標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率(S)：0.3740。

計算檢出限LOD為0.0136μg/L，計算定量限LOQ為0.0412μg/L。

參考其他文獻(xiàn)中最低檢出質(zhì)量濃度計算方法[12]，其中最低檢出質(zhì)量濃度以稱樣0.2g消解定容至25mL計，得出最低檢出質(zhì)量濃度為：LOD*25mL/0.2g=1.70μg/kg。

2.6 回收率實驗

以MAP作為樣品進(jìn)行方法學(xué)研究，開展樣品回收率實驗。

稱取樣品0.20 g于消解管中，分別加入0.200、0.300、0.400μg銠(并分別做3個平行)，采用硝酸加熱消解樣品，趕酸至樣品澄清透明，定容至25mL，過濾，對其進(jìn)行加標(biāo)回收率實驗。加標(biāo)回收實驗結(jié)果如表5所示，回收率都在90%以上，表明分析方法可行。

表5 回收率實驗結(jié)果

2.7 樣品測定與實驗結(jié)果

通過上述對MAP樣品進(jìn)行平行性和回收率實驗，結(jié)果表明：該測試方法可以用于原料藥 1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核(MAP)中催化劑銠殘留的測定。具體結(jié)果如表6所示。

表6 樣品測試結(jié)果

3 結(jié)論

原料藥 1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核中催化劑銠殘留是藥物質(zhì)量控制中一個重要指標(biāo)，本實驗建立了ICP-MS測定1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核中銠殘留的方法。通過配制銠系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，驗證標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和相關(guān)系數(shù)，確定該方法的相關(guān)系數(shù)均為0.999以上。利用該檢測方法，銠回收率較好，在90.88%～100.40%之間。方法檢出限可達(dá)到1.70μg/kg，精密度實驗RSD在4%以內(nèi)。本實驗提出的ICP-MS測試法快速、靈敏、準(zhǔn)確,可以完全用于原料藥1β-甲基碳靑霉烯雙環(huán)母核中催化劑銠殘留的測定，可為藥品的質(zhì)量控制提供方法依據(jù)。