电感耦合等离子体质谱法测定替比培南酯颗粒剂中铑和钯
2020-07-31徐晓萍董耀彭婷婷梅婵周璐
徐晓萍,董耀,彭婷婷,梅婵,周璐
(1.江苏省生产力促进中心,南京 210000; 2.江苏省理化测试中心,南京 210000)
替比培南酯化学名称为(4R,5S,6S)-3-[1-(4,5-二氢-2-噻唑基)氮杂环丁烷-3-硫醇基]-6-(1R-羟基乙基)-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羟酸特戊酰氧甲酯,是由美国辉瑞公司研发的一种广谱类抗生素[1-3],2009 年4 月由日本明治制果公司研制的替比培南酯颗粒剂正式上市销 售[4-5]。替比培南酯颗粒是一种用于治疗小儿中耳炎、细菌性肺炎引发的上呼吸道感染的碳青霉烯类抗生素药物,抗菌活性突出,安全性高,增加了儿童抗生素药物的品种[6-8]。目前,国内有多家医药公司已取得该药物的临床批件。
在替比培南酯合成过程中,需经辛酸铑关环得到新的化合物,在有机胺的作用下与二苯氧基磷酰氯反应,再在钯碳催化下氢化脱去保护基,最后与新戊酸碘甲酯缩合得到最终产物替比培南酯[9-11]。因此替比培南酯颗粒剂中会残留铑和钯等重金属元素,影响药品质量,危害人体健康。
目前,郭伟等建立了石墨炉原子吸收分光光度法测定钯的方法,该方法的线性范围为10~100 μg/L,但很难准确测定药品中痕量钯[12]。通过查新未见对于该药品中铑测定方法的相关报道[13]。等离子体发射质谱法测定金属元素具有抗基体干扰能力强,线性动态范围宽,有灵敏度高,检出限低,可消除谱线干扰等优点[14-15]。笔者采用微波消解法进行样品前处理,建立等离子体发射质谱法测定替比培南酯颗粒剂中铑、钯含量的方法。该方法检出限低,精密度与准确度高,可为该药品的质量控制提供技术支撑。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
电感耦合等离子体质谱仪:M90 型,德国耶拿分析仪器股份公司;
分析天平:BSA224S-CW 型,感量为万分之一,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;
微波消解仪:MARS6 型,美国CEM 公司;
超纯水仪:MicroPure UV/UF 型,美国赛默飞世尔科技有限公司;
替比培南酯颗粒剂样品:批号为876139,日本明治制果公司;
硝酸、盐酸:电子级,苏州晶锐化学股份有限公司;
铑元素标准溶液:编号为NCS 148136,100 μg/mL,国家钢铁材料测试中心;
钯元素标准溶液:编号为GBW(E) 082120,100μg/mL,国家钢铁材料测试中心;
铟元素标准溶液:编号为NCS 140335,10 μg/mL,国家钢铁材料测试中心;
液氩:纯度不小于99.99%,南京阿尔麦化工有限公司;
高纯氦气:纯度不小于99.99%,南京阿尔麦化工有限公司;
实验用水为超纯水。
1.2 溶液配制
5%硝酸溶液:准确移取25 mL 硝酸于500 mL容量瓶中,用纯水稀释至标线,定容摇匀,备用。
铑、钯混合标准储备液:1μg/mL,分别准确移取1 mL 铑、钯单元素标准溶液,于100 mL 容量瓶中,用5%硝酸溶液稀释并定容至标线。
铑、钯混合系列标准工作溶液:分别移取50,100,200,500,1 500 μL 的铑,钯标准储备液于50 mL 容量瓶中,用5%盐酸溶液稀释至标线,摇匀,得1,2,5,10,30 μg/L 的铑,钯系列标准工作溶液。
铟内标溶液:取500 μL 的铟标准溶液于500 mL 容量瓶中,用5%硝酸溶液稀释并定容,得到10 μg/L 的铟内标溶液。
1.3 样品前处理
准确称取0.2 g 试样于微波消解罐中,缓慢加入7 mL 硝酸,静置1 h 后,旋紧罐盖,按照表1 微波消解工作条件进行消解,消解完毕后,冷却,取出消解罐,缓慢打开罐盖排气,用少量水冲洗内盖,将消解罐放在控温电热板上,于140℃赶酸至剩余1 mL溶液,取下冷却至室温,将试样消解液全部转移至25 mL 容量瓶中,用水稀释至标线,定容,混匀备用。同法进行空白试验,配制样品空白溶液。
表1 微波消解工作条件
1.4 仪器工作条件
雾化器:同心圆玻璃;等离子体气流量(氩气):18.0 L/min ;载气流量(氩气):1.50 L/min;辅助气流量(氩气):1.05 L/min;混合气流量(氩气):0.14 L/min;射频发射功率:1 400 W;碰撞气流量(氦气):115 mL/min;蠕动泵转速:5 r/min;采样深度:6.5 mm;样品测定时间:60 s;稳定时间:30 s;采用在线加入115In 内标溶液法。
2 结果与讨论
2.1 样品前处理方法的选择
分别采用微波消解、干灰化法及湿法消解3 种不同的前处理方法对试样进行前处理。由试验结果可知,干灰化法测定试样中铑、钯时,加标回收率低于80%,说明灰化过程易造成试样中待测元素的损失。湿法消解及微波消解均可以得到消解至澄清的试样溶液。但由于湿法消解酸消耗量大,耗时长且在补酸的过程中易带入污染。而微波消解酸用量少,试剂空白低,速度快,因此选择微波消解法进行样品前处理。
2.2 消解液的选择
微波消解常用试剂有硝酸、盐酸、氢氟酸、双氧水,硝酸是一种具有强氧化性的酸,能够很好的将试样中的有机物分解,本次实验分别采用7 mL 硝酸溶液,5 mL 硝酸+2 mL 盐酸溶液,6 mL 硝酸溶液+1 mL 双氧水分别对样品进行消解。试验发现样品经5 mL 硝酸溶液+2 mL 盐酸混酸消解后不能得到澄清的溶液,而7 mL 硝酸溶液和6 mL 硝酸溶液+1 mL 双氧水的消解液均可将样品消解完全。考虑到减少试剂的用量,因此最终选择7 mL 硝酸作为消解酸液。
2.3 仪器干扰的消除
等离子体发射光谱仪的干扰可以分为两大类:质谱干扰和非质谱干扰。质谱干扰主要来源于同量异位素重叠、难熔氧化物离子等。在仪器最优工作条件下,选择碰撞/反应池技术,来消除质谱干扰。非质谱干扰主要来源于样品的基体效应或由高含量总溶解固体引起的物理效应,选用在线加入115In 作为内标物,消除非质谱干扰。
2.4 仪器工作条件的优化
等离子体发射光谱仪仪器条件的优化有利于提高仪器的灵敏度与精密度,采用5 μg/L 铍、铟、铋、铅、钍及砷混合标准调谐溶液,将仪器调至碰 撞/反应模式,将溶液导入进仪器,通过对等离子体气流量、射频发射功率、碰撞气流量等参数的自动优化,使得仪器从低质量数到高质量数的测定达到最佳灵敏度。最终确定的最佳仪器条件,列于1.4。
2.5 线性方程及检出限
按照1.4 仪器工作条件,分别测定铑、钯混合标准工作溶液中各元素的离子信号强度,以元素的质量浓度(X)为横坐标,以离子信号强度与内标离子信号强度比值(Y)为纵坐标绘制标准工作曲线。
按1.4 仪器条件重复测定空白溶液11 次,以3倍的标准偏差计算检测限。Rh 和Pd 线性方程、线性相关系数、仪器检出限及方法检出限结果列于表2。
表2 线性方程及相关系数
由表2可知,Rh和Pd的线性范围为0~30 μg/L,线性关系良好,可以满足泰比培南酯颗粒剂中铑、钯的检测要求。
2.6 精密度试验
分别称取0.2 g 试样(精确至0.000 1 g)6 份于微波消解罐中,按照1.3 步骤进行样品前处理。消解后的试样溶液按照1.4 仪器工作条件进行测定,测定结果见表3。
表3 精密度试验结果
由表3 可知,试样中铑、钯测定结果的相对标准偏差分别为1.36%和1.98%。表明该方法的精密度和重现性较好,满足泰比培南酯颗粒剂中铑、钯的检测要求。
2.7 加标回收试验
称取0.2 g 试样于微波消解罐中,按照测定样品含量确定低、中、高加标浓度进行元素加标,然后按照1.3 操作步骤进行样品前处理。消解后的试样溶液按照1.4 仪器工作条件进行测定,测定结果见表4。由表4 可知,试样中Rh 与Pd 的加标回收率分别为96.8%~100.6%,说明该方法的准确度较高,适用于泰比培南酯颗粒剂中铑、钯的测试。
表4 回收试验结果
3 结语
建立了电感耦合等离子体质谱法测定替比培南酯颗粒剂中铑、钯的方法,采用微波消解进行样品前处理。该方法具有操作快速,检测方便,灵敏度、准确度高等优点,可为药品质量、安全提供技术 支撑。