电感耦合等离子体质谱法测定盐酸坦洛新缓释胶囊中9种杂质元素含量

王娇娇， 杏朝刚， 齐东梅， 陈文波， 毛翎姿， 袁京群*

(1.浙江大学农生环测试中心，浙江杭州 310058；2.浙江海力生制药有限公司，浙江舟山 316013；3.加州大学伯克利分校，美国伯克利 94720)

盐酸坦洛新缓释胶囊适用于缓解良性前列腺增生症引起的排尿障碍，能特异性的阻断α1A肾上腺能受体[1]，临床上常用于治疗慢性前列腺炎[2]、输尿管结石[3]等。该制剂在生产过程中，原料药、辅料、催化剂、生产设备、包装材料等均有可能将有害元素引入到药品中[4]。目前，对盐酸坦洛新缓释胶囊的研究多集中于工艺优化[5]、联合用药[2]、临床疗效[6]等方面，对其有害元素含量的分析测定未见报道。

重金属易在人体中蓄积，与人体组织酶蛋白结合，超标时会影响人体机能，引发系列健康问题[7]。Cd和无机As是公认的人体致癌物(1类)[4]。Pb会影响人的神经、生殖、发育、免疫、心血管和肾脏健康[4]。国际人用药品注册技术要求协会(ICH)协调指导原则中，根据元素的毒性及其在药品中出现的可能性，将元素分为4类(1、2A、2B、3)，并针对给药途径、剂量、元素毒性等对各元素进行了限量规定[4]。此前学者针对胶囊制剂的研究多集中于胶囊内容物[8]或空心胶囊[9,10]重金属含量测定，也有部分学者将内容物与胶囊壳分别粉碎检测[11]，而将胶囊制剂作为整体消解并检测有害元素的研究较少[12]。因此，建立简便、准确、快捷的检测方法，测定整颗胶囊制剂中有害元素含量十分必要。本文将盐酸坦洛新缓释胶囊整颗消解后，采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定9种杂质元素。方法学研究表明，本方法重复性好、灵敏度高、检测限低，可以为盐酸坦洛新缓释胶囊中杂质元素的质量控制提供参考依据。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

PerkinElmer NexION 300X型电感耦合等离子体质谱仪；梅特勒AL104型万分之一天平；上海屹尧TOPEX微波消解仪；默克密理博O-POD Element型超纯水机。

As、Pb、Cd、Hg、Co、V、Ni、Pd、Cr、Ge、In、Bi和Au单元素标准溶液，均购于国家有色金属及电子材料分析测试中心，质量浓度均为1 000 μg·mL-1。HNO3为分析纯，购于德国默克公司。水为超纯水。

盐酸坦洛新缓释胶囊共3批(批号：180601T、180602T、180603T)，由浙江海力生制药有限公司提供。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 微波消解条件微波消解仪升温程序：室温升温至120 ℃保持3 min，150 ℃保持3 min，170 ℃保持3 min，200 ℃保持30 min。

1.2.2 ICP-MS条件射频功率：1 300 W；等离子体气流17 L·min-1；雾化气流量：0.96 L·min-1；辅助气流量：1.20 L·min-1；氧化物：CeO/Ce≤2.5%；双电荷Ce2+/Ce≤3.0%；测定模式：KED模式；He流速：3.0 mL·min-1；积分时间：1 000 ms；重复次数：3次；测定元素及对应内标：51V、52Cr、59Co、60Ni、75As内标为74Ge；106Pd、111Cd内标为115In；202Hg、208Pb内标为209Bi。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液配制分别吸取Cd、Pb、As、Hg、Ni、V、Co、Cr、Pd单元素标准溶液适量，加200 ng·mL-1Au溶液(2%HNO3)稀释成每1 mL含Cd、Pb、As、Hg 100 ng，含Ni、V、Co、Cr、Pd 500 ng的多元素标准储备液。分别精密吸取上述多元素标准储备液适量，加200 ng·mL-1Au溶液(2%HNO3)制成含Cd、Pb、As、Hg为0.1、0.5、1、2、5、10 ng·mL-1，含Ni、V、Co、Cr、Pd为0.5、2.5、5、10、25、50 ng·mL-1系列标准工作溶液。

1.3.2 内标溶液配制分别移取Bi、Ge、In单元素标准溶液适量，加2%HNO3制备成含Bi、Ge、In为50 ng·mL-1的混合溶液，作为在线加入内标溶液。

1.3.3 供试品溶液、空白溶液制备取盐酸坦洛新缓释胶囊1粒(约0.22 g)，精密称定，置于聚四氟乙烯消解罐内，加6 mL HNO3，110 ℃预消解40 min，按微波消解仪消解程序密闭消解，冷却后，加入0.1 mL 100 μg·mL-1Au溶液，将消解后的溶液定量转移至50 mL容量瓶中，少量水洗涤消解罐数次，合并至量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，经0.22 μm滤膜过滤即可。同法制备试剂空白溶液。

1.3.4 测定方法采用在线内标法，将供试品溶液与内标溶液混合后引入ICP-MS仪。分别对系列标准工作溶液、空白溶液及供试品溶液进行分析，采用标准曲线法定量。

2 结果与讨论

2.1 元素杂质选择

ICH Q3D规定[4]，对口服给药途径，风险评估应评估药品中是否可能存在1类元素(As、Cd、Hg、Pb)和2A类元素(Co、Ni、V)杂质。考虑到盐酸坦洛新原料药生产中使用到了催化剂可能造成Pd残留，胶囊壳中可能存在Cr杂质，故本研究选择As、Cd、Hg、Pb、Co、Ni、V、Cr和Pd 9种元素作为研究对象，以评估盐酸坦洛新缓释胶囊中可能存在的杂质元素风险。

2.2 消解方法选择

残留元素检测常用的前处理方法有干法灰化、湿法消解和微波消解。前两种方法常存在消解不完全、部分挥发元素损失等现象[7,9]。微波消解能有效避免目标元素的污染和损失，样品重现性好且空白值低[7,9]，故本实验选择微波消解法。

2.3 消解条件优化

胶囊壳大多是由明胶加TiO2、十二烷基硫酸钠、食用色素等辅料制成，简单的HNO3体系无法使胶囊完全消解[13]，而HF能够与TiO2反应生成易溶于水的TiF4[14]，因此研究中考察了HNO3体系、HNO3-H2O2体系、HNO3-HF体系对9种元素测定的影响。结果显示：3种体系消解得到的溶液所测得的9种元素含量无明显差别，说明仅用HNO3也能够将制剂中待测元素完全消解出来，此外HF的加入导致试剂空白偏高，影响As测定。综合考虑本实验仅用HNO3进行样品前处理。

2.4 汞元素稳定性及记忆效应研究

采用ICP-MS测定Hg元素时，其易吸附在泵管、雾化室、炬管及采样锥上从而产生记忆效应，文献报道通过加入Au溶液，使Au元素与Hg元素形成金汞齐来增强溶解性、减小记忆效应[15]。故本实验向标准溶液及样品溶液中加入一定量Au元素以消除Hg的记忆效应。

2.5 线性关系、检测限和定量限考察

取“1.3.1”系列标准工作溶液，按“1.2.1”条件进样测定，仪器的内标进样管在仪器分析工作过程中始终插在混合内标溶液中，依次将样品管插入各个浓度的标准工作溶液中进行测定，以各元素与内标测量值的强度比值(Y)为纵坐标，相应质量浓度(X)为横坐标，分别绘制标准曲线。Cd、Pb、As、Hg元素在0.1～10 ng·mL-1范围内，Ni、V、Co、Cr、Pd元素在0.5～50 ng·mL-1范围内线性关系良好，线性相关系数均大于0.999，见表1。重复测定空白溶液11次，以测定结果的3倍标准偏差所对应的浓度值作为各元素的仪器检测限，以测定结果的10倍标准偏差所对应的浓度值作为各元素的仪器定量限。根据样品的取样量及稀释倍数，计算方法检测限(LOD)和定量限(LOQ)，结果见表1。

表1 线性关系、检出限和定量限

2.6 专属性

表2 专属性试验结果(F：响应值比值)

2.7 回收率

取已知杂质元素含量的盐酸坦洛新缓释胶囊，精密称定，分别准确加入0.5、1.0、1.5 mL “1.3.1”中的多元素标准储备液，各平行制备3份，按“1.3.3”方法进行处理，即得低、中、高3个浓度的加标溶液，测定并计算回收率，结果见表3。回收率在85.54%～119.01%范围内，相对标准偏差(RSD，n=9)小于10%。表明该方法准确度良好，能够准确测定盐酸坦洛新缓释胶囊中9种杂质元素。

表3 回收率试验结果

(续表3)

2.8 重复性实验

取已知杂质元素含量的盐酸坦洛新缓释胶囊，精密称定，分别准确加入1.0 mL “1.3.1”中的多元素标准储备液，各平行制备6份，按“1.3.3”方法进行处理，测定并计算回收率，结果见表4。9种元素RSD均小于4%(n=6)，表明该方法重复性良好。

表4 重复性结果

2.9 样品检测

按照拟定方法测定3批盐酸坦洛新缓释胶囊中9种残留元素，结果见表5。各批次杂质元素含量均远小于ICH Q3D限量值，且均低于限量值的10%，表明该制剂中所测9种杂质元素无风险。

表5 样品测定结果(μg·g-1)

3 结论

本文建立了快速测定盐酸坦洛新缓释胶囊中9种元素杂质含量的ICP-MS方法并进行了方法学验证。该方法采用整颗胶囊直接进行消解处理，既能避免研磨等繁琐流程，又能有效减少前处理中的污染来源。此外，本方法定量限小于ICH Q3D指导原则中关于口服给药制剂规定限度(以日剂量10 g计)的3%，能够满足杂质限量检测要求，为今后胶囊制剂类药物有害元素的测定提供研究依据。