ICP-MS 測定鹽酸吡格列酮原料藥中催化劑鈷的殘留

閆顯光 曾銀海 劉子鑌(江蘇德源藥業股份有限公司，江蘇 連云港 222047)

0 引言

鹽酸吡格列酮(Pioglitazone Hydrochloride)是由日本武田制藥( Takeda) 和美國禮來公司聯合開發的噻唑烷二酮類胰島素增敏劑，FDA 于1999 年7 月批準在美國上市，用于Ⅱ型糖尿病的治療。

鹽酸吡格列酮合成工藝中，關鍵中間體縮合酮往中間體吡格列酮的還原轉化，早期日本武田制藥工藝[1]常采用以Pd/C 為催化劑，進行高壓加氫的方式實現，工業化生產的危險性較高。改進后的工藝常以氯化鈷為催化劑，以還原試劑對縮合酮進行還原，得到吡格列酮，該還原條件溫和，無高壓反應，原材料價格便宜，是較理想的工業化生產方式，可有效降低安全生產風險。但是反應過程中金屬Co 離子的殘留可能導致產品質量的降低，因此對金屬Co 的控制在該藥品中具有重要的意義。

人用藥品注冊技術要求國際協調會(ICH)的元素雜質指導原則(ICH Q3D)中指出，Co 屬于2A 類重金屬，需要對元素雜質潛在來源、攝入途徑進行風險評估，并進行控制。口服固體制劑中Co 的每日允許最大暴露量(PDE)為50μg/d，按照鹽酸吡格列酮每日服用最大劑量45mg 計算，Co 元素的含量限度約為1000μg·g-1，由此可見如此低的含量對于儀器的要求非常高。ICP-MS 由于靈敏度高、抗干擾能力強及分析速度快等優點，逐漸應用于催化劑殘留方面的測定[2-6]，本文依據ICH 指導原則的限度要求，建立了ICP-MS 法測定鹽酸吡格列酮原料藥中Co 的殘留量測定方法，該方法靈敏度高，重復性、準確性好，為有效控制產品的質量提供了參考依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器

NexION 300X 電感耦合等離子體質譜儀(美國Perkin Elmer公司)；Mars 高壓微波消解儀(美國CEM 公司)；BSA224S-CW電子分析天平(德國賽多利斯)；Milli-Q Academic 純水機(美國密理博公司)。

1.2 材料

Co 單元素標準溶液(1000μg·mL-1，GSB04-1722-2004)，購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；Ge 單元素標準溶液(1000μg·mL-1，GSB04-1728-2004)，購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；調諧液(含Be、Ce、Fe、In、Li、Mg、Pb、U，均為1μg·L-1，批號Lot17-157GSX1)，購自Perkin Elmer 公司。

硝酸(UP 級)；水(超純水)；鹽酸吡格列酮(江蘇德源藥業股份有限公司，批號分別為11719120901、11719123004、11720010907)；聚丙烯容量瓶。

2 方法與結果

2.1 工作參數

經調諧后的儀器工作參數為：等離子體流量15L·min-1，霧化器流量0.96L·min-1，輔助氣流量1.20L·min-1，ICP 射頻功率1.6kW，脈沖階段電壓1300V，模擬階段電壓-2000V。

2.2 標準溶液的制備

2.2.1 內標溶液的制備

精密量取Ge 單元素標準溶液，用2%硝酸溶液稀釋制成每1mL 含各內標元素各200ng 的混合內標溶液，搖勻，即得。

2.2.2 標準溶液的制備

精密量取Co 單元素標準溶液(1000μg·mL-1)適量，用2%硝酸溶液稀釋制成每1mL 含Co 分別為0、1ng、2ng、5ng、10ng、20ng、50ng、100ng 的系列濃度的標準溶液。

2.3 供試品溶液的制備

取樣品粉末約0.5g，精密稱定于微波消解內罐中，加入10mL 硝酸，加蓋放置1h，旋緊罐蓋，按照微波消解儀操作步驟進行消解。待冷至室溫后，緩慢打開排氣，轉移至50mL 量瓶中，用少量水沖洗內罐3 次，定容至刻度，搖勻，即得。同法制備試劑空白溶液。

2.4 測定法

測定時選取的同位素為59Co 以72Ge 為內標，采用碰撞模式，He 為碰撞氣，流速3mL·min-1，掃描20 次，讀取3 次，重復測定1 次，讀數延遲50s，泵速20rpm，掃描模式跳峰，線性過零點。

2.5 方法學驗證

2.5.1 線性范圍

按照“2.2.2”項下制備系列濃度的標準溶液，按“2.4”項下的條件進行測定，以待測元素濃度為橫坐標(X)，以待測元素與內標元素的比值(Y)為縱坐標，儀器自動繪制標準曲線，線性過零點，結果為Y=0.13284X，R=0.999948，說明在濃度0～100ng·mL-1范圍內，Co 元素的線性關系良好。

2.5.2 檢出限和定量限

分別取空白溶液(2%硝酸)，按“2.4”項下的條件，連續測定11 次，得到待測元素11 次讀數的強度值，把強度值與內標元素的比值代入線性方程中，經儀器自動計算得出Co 元素濃度值，其標準偏差(δ)3 倍所對應的濃度為檢出限，10 倍對應的濃度為定量限，結果Co 元素的檢出限為0.006μg·L-1，定量限為0.022μg·L-1；按取樣量0.5g，定容至50ml 計算，檢出限為0.0012μg·g-1，遠遠低于限度值。因此，采用ICP-MS 測定Co 的殘留靈敏度完全滿足要求。

2.5.3 精密度

分 別 取“2.2.2”項 下 的 低(1ng·mL-1)、中(20ng·mL-1)、高(100ng·mL-1)濃度的標準溶液及供試品溶液，分別重復進樣6次，記錄測量值，計算RSD。結果RSD 分別為2.9%、0.8%、1.1%，供試品溶液的RSD 為2.1%，均小于3%，說明儀器及方法的精密度均良好。

2.5.4 重復性

取樣品粉末(11719120901 批)分別約0.5g，精密稱定，按“2.3 供試品溶液的制備”項下方法，分別平行制備6 份，按“2.4”項下的條件進行測定，計算平均含量及RSD，結果Co 的平均含量及RSD 分別為：0.942μg·g-1(RSD 為2.7%)，說明方法的重復性較好。

2.5.5 回收率

取已知含量的原料藥粉末(11719120901 批)約0.25g，精密稱定，分別加入Co 標準儲備液(2μg·mL-1)0.5mL、1.0mL、1.5mL，每個濃度平行制備3 份，共9 份，然后按照“2.3 供試品溶液的制備”方法制備加標回收供試品溶液。按“2.4”項下的條件進行測定，計算回收率及RSD，結果見表1。從表1 可以看出，回收率位于97.24%～101.67%，平均回收率為98.76%，RSD 小于2%，說明該方法重復性較好。

表1 回收率實驗結果

2.5.6 穩定性

取標準溶液中間濃度(20ng·mL-1)及供試品溶液，分別于0、1、2、3、4、5h 進行測定，計算RSD，結果RSD 小于3%，說明溶液穩定性較好。

2.6 樣品的含量測定

取三批鹽酸吡格列酮原料藥(11719120901 批、11719123004批及11720010907 批)，按照“2.3 供試品溶液的制備”項下方法制備供試品溶液，按照“2.4”項下的條件進行測定，三批原料藥的結果分別為0.929μg·g-1、0.146μg·g-1及0.343μg·g-1，遠遠低于1000μg·g-1的限度要求。

3 討論

由上述測定研究可見，以氯化鈷為催化劑的化學試劑還原法制備工藝，基本可以完全清除鈷的殘留，不會對該工藝制備的產品質量造成影響，為該還原工藝在鹽酸吡格列酮原料藥中的工業化應用掃除了障礙。

4 結語

本文利用ICP-MS 高靈敏、高效率的特點，測定鹽酸吡格列酮原料藥中金屬催化劑Co 的殘留量，建立的方法操作簡便，靈敏度高，重復性好，準確性好，適用于鹽酸吡格列酮原料藥中Co 的測定。測定結果顯示，樣品中鈷的殘留量極小，說明以鈷為催化劑的還原工藝，適用于鹽酸吡格列酮的生產。