电感耦合等离子体质谱法测定丙氨酰谷氨酰胺注射液中铝的含量

张乃斌，由鹏飞，姜树银，陈真，薛维利，李春焕

(山东省食品药品检验研究院 山东省食品药品安全检测工程技术研究中心，济南 250000)

谷氨酰胺(Gln)是组建蛋白质的氨基酸，也是淋巴细胞分泌、增殖及其功能维持所必需的能源物质之一，具有重要的免疫调节作用，对肌肉强度、肠胃黏膜、人体破损组织修复和保护非常重要[1]，但其水溶性及耐热性较差，在临床应用上受到诸多限制[2]。因此，临床多利用二肽化合物丙氨酰谷氨酰胺为患者补充Gln。该物质作为肠外营养剂，吸收利用率高，无不良反应[3]。研究表明，大多数肠外营养剂中含有铝元素，对人体尤其是低龄儿童健康影响极大[4-5]。美国食品药品监督管理局(FDA)自2004年就已经要求生产企业对肠外营养剂中的铝元素进行质控[6]，并要求在产品的包装上对铝含量予以明确标注[7]。

铝元素的检测一直是一项技术难题，这是由于铝元素在自然界中广泛存在，包括空气、水、容器内壁等，所以导致铝元素的检测极易受到外界干扰，对检测仪器灵敏度以及试验环境方法要求较高[8-9]。丙氨酰谷氨酰胺注射液的主要成分为二肽化合物，采用原子吸收光谱法测定丙氨酰谷氨酰胺注射液的铝残留量时，样品经燃烧后，会产生诸多附着在石墨管的杂质，对测定结果影响较大，并且杂质不易清除，需要经常更换新的石墨管，增加试验损耗[10-11]。

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)具有灵敏度高、重复性好、检测快速等优点。文献[12]采用动态反应池(DRC)-ICP-MS 检测肠外营养剂中铝的含量，但目前国内尚未明确利用ICP-MS对丙氨酰谷氨酰胺注射液中铝元素测定的方法[13-15]。基于此，本工作采用酸蛋白沉淀法对样品进行前处理，选择雾化气稀释高基体样品引入-氦气碰撞(HMIHe)模式，提出了ICP-MS测定丙氨酰谷氨酰胺注射液中铝含量的方法，并进行方法学验证。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

7800型电感耦合等离子体质谱仪；Milli-Q A10型超纯水机。

铝标准储备溶液：100 mg·L－1。

铝标准溶液：1.00 mg·L－1，移取铝标准储备溶液0.5 mL于50 mL容量瓶中，用5%(体积分数，下同)硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，配制成质量浓度为1.00 mg·L－1的铝标准溶液。

硝酸为超高纯；试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件

HMI-He模式；载气和稀释气均为氩气，碰撞气为氦气。

等离子体参数：等离子体射频(RF)功率1 550 W；RF匹配电压1.30V；样品采样深度10.0mm；雾化气流量0.60 L·min－1，稀释气流量0.40 L·min－1；雾化室温度2.0 ℃。

透镜参数：提取透镜1电压0 V，提取透镜2电压－190.0 V；Omega偏转电压－90 V；透镜电压10.0 V。

碰撞池参数：碰撞池入口电压－40 V，出口电压－60 V；碰撞气流量3.7 mL·min－1；八极杆偏转电压－18.0 V；八极杆RF电压190 V。

调谐参数：氧化物离子(156CeO＋/140Ce＋)产率0.319%；双电荷离子(70Ce＋＋/140Ce＋)产率1.338%。

1.3 试验方法

参考《中华人民共和国药典》(2015年版)(简称ChP 2015)四部通则0412中关于ICP-MS中的标准加入法进行定量。精密移取供试品7.5 mL共6份，分别置于6个15 mL塑料离心管中，各精密加入铝标准溶液0，75，150，225，300，450μL，再用5%硝酸溶液分别稀释至刻度，摇匀，经0.22μm 水膜过滤，配制成铝质量浓度分别为0，5.00，10.00，15.00，20.00，30.00μg·L－1的供试品加标溶液系列，按照仪器工作条件对上述供试品加标溶液系列进行测定。以铝的质量浓度为横坐标，其对应的响应值为纵坐标绘制标准曲线；将标准曲线延长至横坐标，交点与原点的距离即为稀释后供试品溶液中铝的质量浓度(μg·L－1)，再用该数值乘以溶液稀释倍数，计算得到供试品中铝的含量。

2 结果与讨论

2.1 定量方法的选择

ChP 2015四部通则0412中ICP-MS定量有标准曲线法和标准加入法等2种。由于试验周围环境及样品基质的影响，标准曲线法易造成较大误差，因此试验选择标准加入法进行定量，即所有测定样品都具有几乎相同的基质，可有效消除检测误差，结果准确可靠。

2.2 样品前处理方法的选择

目前，测定有机样品元素常用的样品前处理方法有消解法和酸沉淀法。由于丙氨酰谷氨酰胺注射液中铝残留量很低，消解法过程繁琐、耗时长、消解设备清洗和维护复杂，并且消解过程中容易引入环境中的铝，进而导致测定结果的重现性较差。而本工作所使用的电感耦合等离子体质谱仪可以接受100%液体有机样品直接进样，因此试验选择酸蛋白沉淀法，即采用硝酸溶液稀释样品，丙氨酰谷氨酰胺注射液会产生絮状沉淀，过滤后直接进样，减少蛋白质进入系统，测定结果更准确。

2.3 标准曲线、检出限和测定下限

对铝质量浓度分别为0，5.00，10.00，15.00，20.00，30.00μg·L－1的某供试品加标溶液系列进行测定，以铝质量浓度为横坐标，其对应的响应值为纵坐标绘制标准曲线。结果显示，铝的质量浓度在30.00μg·L－1以内与其对应的响应值呈线性关系，线性回归方程为y＝1.307×103x＋2.617×104，相关系数为0.999 2。

按照仪器工作条件对未加标的该供试品溶液连续测定11次，计算测定值的标准偏差(s)，以3倍和10倍标准偏差计算检出限(3s)和测定下限(10s)，结果得检出限为0.88μg·L－1，测定下限为2.9μg·L－1。

2.4 稳定性试验

将2.3节中的供试品加标溶液系列放置7 h后进行测定。结果显示，放置前后铝的质量浓度分别为20.23，19.52μg·L－1，结果变化不大，表明该方法稳定性良好。

2.5 精密度试验

对2.3节中铝质量浓度为5.00，20.00μg·L－1的供试品加标溶液连续测定6次，计算得测定值的相对标准偏差(RSD)均不大于2.0%。

接着选取两位分析人员，分别在6个不同时间点，按照仪器工作条件对铝质量浓度为20.00μg·L－1的同一供试品加标溶液进行测定，两位分析人员所得测定值的RSD 均不大于1.0%。

2.6 回收试验

精密移取9份2.3节中的供试品7.5 mL，分别置于9个15 mL塑料离心管中，精密加入铝标准溶液(1.00 mg·L－1)150，300，450μL各3份，用5%硝酸溶液分别稀释至刻度，摇匀，用0.22μm 水膜过滤，按照仪器工作条件对滤液进行测定，计算回收率，结果见表1。

表1 回收试验结果Tab.1 Results of test for recovery

2.7 样品分析

按照试验方法对12批丙氨酰谷氨酰胺注射液进行测定，标准加入法定量，结果见表2。

表2 样品分析结果Tab.2 Analytical results of the samples

本工作以硝酸溶液稀释样品，经酸蛋白沉淀过滤后直接进样，选择HMI-He模式，采用标准加入法定量，提出了ICP-MS测定丙氨酰谷氨酰胺注射液中铝含量的方法。该方法操作简便，免去了样品消化处理等繁琐步骤，并且精密度高、准确度好，可用于丙氨酰谷氨酰胺注射液中铝元素含量的测定。