ICP-MS直接进样测定小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液中11种元素杂质含量

孙滨滨，黄祝刚，贾 佳，郑琪欣，孟亚楠（山东齐都药业有限公司，山东 淄博 255400）

电感耦合等离子体质谱（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）已广泛应用于分析领域内痕量、微量和常量元素的测定，该技术的优势包括灵敏度高、分析速度快、动态范围和元素测量范围宽、可实现一次采集完成多元素同时测定[1]。由于某些元素杂质具有毒性，还可能对药品的稳定性、保质期产生影响，引发副作用，故元素杂质含量需要严格控制[2]。根据《国际人用药物注册技术协调会元素杂质指导原则》注射剂评估要求，对非有意添加的1类[砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）]、2A类[钴（Co）、镍（Ni）、钒（V）]和3类中的锂（Li）、锑（Sb）、铜（Cu）进行评估[3]。考虑到生产过程易引入铁（Fe），又增加了Fe元素的研究[4]。

小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液由钠钾镁钙盐及葡萄糖组成，主要用于补充小儿体内水分及维持电解质平衡[5]，在ICP-MS分析中属于高盐样品分析，常规检测模式若直接进样基体效应严重[6]，内标回收率偏低。本实验采用耐高盐进样系统利用气溶胶稀释，在保证灵敏度的情况下高盐样品可以直接进样，内标回收率较好，为高盐样品中元素杂质的检测与分析提供了参考。

1 仪器与试药

Agilent7900电感耦合等离子体质谱仪（美国Agilent公司）；硝酸[67% ～ 70%，痕量金属级，赛默飞世尔科技（中国）有限公司]；盐酸（37%，优级纯，默克股份两合公司）；异丙醇（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；Cd标准溶液、Pb标准溶液、Hg标准溶液、Co标准溶液、V标准溶液、As标准溶液、Ni标准溶液、Sb标准溶液、Li标准溶液、Cu标准溶液（1000 μg·mL-1，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；Fe标准溶液（10 mg·mL-1，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；内标标准溶液[碲（Te）25 μg·mL-1、钪（Sc）10 μg·mL-1、锗（Ge）/铟（In）/镥（Lu）/铋（Bi）25 μg·mL-1]、调谐液[铈（Ce）、Co、Li、镁（Mg）、铊（Tl）、钇（Y）1 μg·L-1]均购自安捷伦科技（中国）有限公司；小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液（规格：100 mL，山东齐都药业有限公司，批号：9B18073002、9B18073003、9B18073004）。

2 方法与结果

2.1 限度浓度

根据注射剂评估要求中每日允许暴露量（permitted daily exposure，PDE）及小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液说明书每日最大用量为2 L的规定，计算得出待测元素Cd、Pb、As、Hg、Co、V、Ni、Sb、Li、Cu、Fe的限度浓度（J），详见表1。

表1 各元素PDE值及限度浓度Tab 1 PDE and limit concentration of each element

2.2 仪器工作条件

测定模式为He模式，等离子体模式为HMI-8，采样深度10.0 mm，射频功率1600 W，雾化气流量0.67 L·min-1，稀释气流量0.26 L·min-1，辅助气流量0.9 L·min-1，等离子气流量15.0 L·min-1，蠕动泵转速0.10 rps，雾化室温度2.0 ℃。

2.3 溶液制备

2.3.1 内标溶液 精密量取内标标准溶液1 mL于50 mL量瓶中，加入25 mL异丙醇，用2%硝酸和1%盐酸混合溶液稀释至刻度，摇匀。

2.3.2 线性溶液 精密量取表2中各体积单元素标准溶液于100 mL量瓶中，用2%硝酸和1%盐酸混合溶液稀释至刻度，摇匀，作为多元素贮备液。分别精密量取0.3 mL、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL多元素贮备液于50 mL量瓶中，用2%硝酸和1%盐酸混合溶液定容至刻度，摇匀，得到0.3 J、0.5 J、1.0 J、1.5 J、2.0 J线性溶液。

表2 各单元素加入量及线性溶液浓度Tab 2 The addition of each single element and linear solution concentration

2.4 测定法

本试验选用45Sc、72Ge、115In、209Bi为内标元素，其中51V、56Fe、59Co以45Sc为内标，60Ni、63Cu、75As以72Ge为内标，111Cd、121Sb以115In为内标，7Li、201Hg、208Pb以209Bi为内标。仪器调谐完毕后，依次引入空白溶液、标准曲线溶液及样品溶液，以各元素浓度为横坐标，Ratio值（待测元素与内标元素响应值比值）为纵坐标绘制标准曲线，根据标准曲线计算得到样品中各元素杂质的含量。

2.5 方法学验证

2.5.1 线性和范围 在各元素限度浓度的0 ～ 200%范围内设定0 J、0.3 J、0.5 J、1.0 J、1.5 J、2.0 J共6个点，考察各元素浓度与Ratio值的线性关系。以各元素浓度为横坐标，Ratio值为纵坐标，绘制标准曲线，得到各元素线性方程和相关系数。详见表3，各元素线性相关系数r均大于0.999 0，表明线性关系良好。

2.5.2 检测限与定量限 取空白溶液连续测定11次，计算11次空白溶液响应值的标准偏差（SD），根据LOD = 3SD/K、LOQ = 10SD/K（K为各元素浓度与响应值线性方程斜率）计算各元素检测限和定量限。详见表4，各元素检测限和定量限均低于限度值的10%，能够满足检测要求。

表3 各元素线性试验结果Tab 3 Linear test results of each element

表4 各元素检测限与定量限结果Tab 4 Results of the limit of detection and quantitation of each element

2.5.3 加样回收率试验 分别精密量取0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL多元素贮备液于50 mL量瓶中，用2%硝酸和1%盐酸酸化的小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液稀释至刻度，摇匀，作为低、中、高浓度的加标供试品溶液，每个浓度平行3份，另取2%硝酸和1%盐酸酸化的小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液作为样品溶液，进行回收率试验，要求加样回收率在70% ～ 150%。详见表5，各元素低、中、高浓度下的回收率在83.42% ～ 111.62%范围内，符合要求。

2.5.4 重复性试验 精密量取多元素贮备液1.0 mL于50 mL量瓶中，用2%硝酸和1%盐酸酸化的小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液稀释至刻度，摇匀，平行制备6份，进样分析，根据连续6次测定结果计算各元素RSD，考察其重复性，要求各元素RSD不超过20%。详见表6，11种元素杂质重复性RSD≤4.46%，表明方法的重复性良好。

表5 加样回收率试验结果. n = 9Tab 5 Results of the recovery rate of spiked sample. n = 9

2.5.5 中间精密度试验 由另一位分析人员在不同时间，按照重复性项下方法进行实验，考察随机变动因素对精密度的影响，采用12次测定结果的RSD来验证中间精密度，要求各待测元素RSD不超过25%。结果如表6所示，各元素12次测定结果RSD≤5.19%，表明该方法中间精密度良好。

2.6 样品检测

用2%硝酸和1%盐酸酸化的小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液作为样品溶液，采用上述方法进样分析。结果如表7所示，3批样品中11种元素杂质含量均小于规定的限度值且低于控制阈值（限度浓度的30%），表明样品中所测11种元素杂质无风险，无需额外控制。

表6 各元素重复性及中间精密度试验结果Tab 6 Repeatability and intermediate precision test results of each element

表7 样品中各元素含量测定结果Tab 7 Content determination results of each element in samples

3 讨论

3.1 方法的选择

目前，高盐基质样品中元素杂质的常用检测方法为电感耦合等离子体发射光谱法（inductively coupled plasma optical emission spectrometry，ICP-OES），其线性范围广、稳定性好[7]。但对于日用量大的高盐注射剂来说，各元素限度浓度较小，ICP-OES不能满足检测要求。相较于ICP-OES，ICP-MS有更高的灵敏度，检出限可达10-12g·mL-1，更适用于痕量和超痕量元素分析[8]，可用于大用量高盐注射剂元素杂质的含量测定。

3.2 降低高盐基质的信号干扰

使用ICP-MS测定高盐基质样品时，基质元素会以基质沉积、电离抑制、离子散焦等方式影响分析物信号，使待测元素信号大大降低。传统的检测方法通常将样品稀释后进样以降低基质干扰[9]，但同时也会使元素限度降低，对仪器灵敏度要求更高。本实验采用高盐基质进样系统的气溶胶稀释技术，在分析高盐基质样品时，直接进样，使用优化的等离子体模式，显著降低了基质效应，提高了长期稳定性。

综上，本文建立了ICP-MS直接进样测定小儿钠钾镁钙葡萄糖注射液中11种元素杂质含量的方法并进行了方法学验证，对3批样品进行检测，优化等离子体模式为HMI-8，使仪器在降低基质干扰的情况下具有较好的灵敏度，为高盐基质样品元素杂质的含量测定及风险评估提供了参考。