ICP-MS法测定金属包装眼用制剂中铅、铝、镍等6种金属残留

张 婷,武 蕊,朱玉婷,黄牧坤

三二○一医院药学部,汉中 723000

眼用制剂系由原料药物与适宜基质均匀混合制成的溶液型或混悬型膏状的无菌眼用制剂[1-3]。与滴眼剂相比,眼用制剂具有疗效持久、能减轻眼睑对眼球摩擦等特点,也可用于对水不稳定的药物,如某些抗生素不能制成滴眼剂,但可制成眼用制剂[4-7]。临床常见的眼用制剂有红霉素眼膏、氯霉素眼膏、醋酸泼尼松眼膏等。随着电脑、手机等电子产品的广泛使用以及工作节奏的加快,大部分人用眼过度,眼部疾病已成为一种常见病,眼用制剂的临床使用越来越多[8-12]。眼用制剂在生产、加工、包装过程中会接触大量金属设备、设施,为保障广大患者的用药安全,加强对眼用制剂中金属含量的监测,具有重要意义[13-21]。

2020年版《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)规定,眼用制剂需检查金属性异物,即眼用制剂通过放大一定倍数,检查大小在50 μm以上的金属性异物的数量,以判定产品合格与否[22];为更好地控制眼用制剂中金属的残留量,实验建立采用微波消解消化眼用制剂样品同时检测铅(Pb)、铝(Al)、镍(Ni)、铬(Cr)、镉(Cd)、锰(Mn)的ICP-MS法,以期更好地控制眼用制剂的质量。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Thermo I-CAP Q型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)(赛默飞世尔科技有限公司);iMD 24型微波消解仪(睿科集团股份有限公司);GST 25-20M型赶酸仪(天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司);FA1204B型电子天平(上海越平科学仪器有限公司);Milli-q academic型超纯水系统(美国密理博科技有限公司)。

1.2 试药

Pb[GBW(E)081577)]、Al[GBW(E)081594]、Ni[GBW(E)080128]、Cr[GBW(E)081584]、Cd[GBW(E)080119]和Mn[GBW(E)080263]单元素对照品溶液,质量浓度均为1 000 mg·L-1,均购自国家钢铁材料测试中心;铋(Bi)、锗(Ge)、铟(In)、铑(Rh)、钪(Sc)、铽(Tb)、钇(Y)混合对照品溶液(质量浓度为10.0 μg·mL-1,编号GSB04-2826-2011),购自国家钢铁材料测试中心;浓硝酸、H2O2、异丙醇均为分析纯,均购自中国医药集团有限公司;实验用水为超纯水;其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 分析条件

用调谐液分别自动调谐仪器矩管位置、灵敏度、氧化物等各项指标,使其达到最优条件。质谱参数见表1。

表1 质谱参数

2.2 溶液配制

2.2.1对照品储备溶液的配制 取Pb、Al、Ni、Cr、Cd、Mn单元素对照品溶液,各取2.0 mL,精密量取,置于200 mL量瓶中,加体积分数为3%的硝酸溶液定容;再精密吸取上述溶液1.0 mL,置于100 mL量瓶中,加体积分数为3%的硝酸溶液定容(各元素的质量浓度均为100 μg·L-1),即得。

2.2.2标准曲线溶液的配制 分别精密吸取2.2.1项下对照品储备溶液一定量,配制含各元素质量浓度依次为0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg·L-1的标准曲线溶液,分别置于50 mL量瓶中,加体积分数为3%的硝酸溶液定容,即得。

2.2.3样品溶液的配制 取眼用制剂样品,挤出混匀,精密称定0.2 g,置于聚四氟乙烯微波消解罐中,加浓硝酸6 mL,再加H2O24 mL,混匀,浸泡过夜,旋紧内盖,置于微波消解仪中进行消解,将消解液转移至50 mL量瓶中,加体积分数为3%的硝酸溶液定容,上机分析,即得;同法制备空白溶液。微波消解程序见表2。

表2 微波消解程序

2.3 线性关系考察与检出限

分别精密吸取2.2.1项下对照品储备溶液适量,配制含各元素质量浓度依次为0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg·L-1的标准曲线溶液,分别置于50 mL量瓶中,加体积分数为3%的硝酸溶液定容,按既定条件进样分析,以待测元素响应值为纵坐标(y)、质量浓度为横坐标(x)绘制标准曲线,得到各元素的线性方程和相关系数;检出限按IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会International Union of Pure and Applied Chemistry)的规定,连续测定空白溶液11次,按照11次空白值标准偏差的3倍进行计算。结果见表3。

表3 线性关系考察结果

2.4 加标回收率实验

取眼用制剂样品(批号180711),挤出混匀,精密称定0.2 g,置于聚四氟乙烯微波消解罐中,精密加入2.2.1项下对照品储备溶液适量,后续按照2.2.3项下样品溶液进行处理,得样品加标溶液,按照既定条件进样分析,计算加标回收率。结果见表4。

表4 加标回收率实验结果

2.5 重复性实验

取眼用制剂同一批样品,挤出混匀,精密称定0.2 g,共取6份,分别置于聚四氟乙烯微波消解罐中,分别精密加入2.2.1项下对照品储备溶液适量,后续按照2.2.3项下样品溶液进行处理,得样品6份重复性溶液,按照2.1项下条件进样分析,以6次检测结果计算重复性RSD值。计算得Pb、Al、Ni、Cr、Cd、Mn的重复性RSD值分别为3.2%、4.8%、2.3%、3.2%、2.9%、3.9%,表明该方法的重复性良好。

2.6 精密度实验

取2.2.2项下标准曲线溶液最低点,即质量浓度为0.1 μg·L-1的对照品溶液,按既定条件连续6次进样分析,得各元素的响应值,计算各元素响应值的RSD值。计算得Pb、Al、Ni、Cr、Cd、Mn精密度的RSD值分别为1.1%、2.3%、0.9%、1.8%、1.0%、2.1%,表明仪器的精密度良好。

2.7 稳定性实验

取2.5项下加标溶液任意1份,室温下放置0、2、4、8、12、24 h,每个时间点按照2.1项下条件进样分析,得各元素的响应值,计算各元素响应值的RSD值。计算得Pb、Al、Ni、Cr、Cd、Mn响应值的RSD值分别为2.0%、2.7%、1.6%、2.5%、2.1%、1.9%,表明溶液在24 h内稳定性良好。

2.8 方法应用实例

取市售眼用制剂样品(红霉素批号分别为180711、180809、181121;醋酸泼尼松眼膏批号分别为190211、180603、181215),按照2.2.3项下的方法进行处理,按照2.1项下条件进样分析。结果见表5。

表5 样品检测结果

3 讨论

3.1 待测元素的确定

市场上眼用制剂的类型较多,包装材料有铝制、聚乙烯材质等,尤其是铝制包装材料,Al在储存的过程中,可能被眼用制剂的基质溶出;眼用制剂在加工过程中,会用到不锈钢材质的设备,如反应釜、烘干设备等。另外,人用药物注册技术要求国际协调会议将Cd、Pb定义为一类金属元素。因此,实验确定待测元素为包装材料及不锈钢材质设备中常用到的Pb、Al、Ni、Cr、Cd、Mn等金属元素。

3.2 消解酸体系的确定

眼用制剂基质种类较复杂,尤其是脂溶性基质,如果用浓硝酸消解,则消解效果一般,部分样品消解完毕后,仍有油渍漂浮在消解液上层,因此需要加入另外一种氧化剂以提高消解效果。高氯酸作为强氧化剂在密闭环境中不稳定,存在爆炸的危险。实验选择加入H2O2提高消解效果,通过调节HNO3与H2O2的比例,考察消解效果。实验分别考察HNO3与H2O2比例为1∶1、2∶1和3∶2时的消解效果,结果显示,HNO3与H2O2的体积比为3∶2时的消解效果最好。因此,实验选择HNO3与H2O2的比例为3∶2的消解酸体系。

3.3 质谱干扰消除

眼用制剂样品基质的变化,对某些待测元素的分析信号也会产生抑制或增强的作用。电感耦合等离子体质谱仪具有良好的选择性,但在分析检测的过程中信号响应会随着环境、时间的变化而发生变化。以上2种干扰因素,采用内标法可以有效消除,即在进样的过程中在线加入内标元素,通过内标元素的校正,消除上述2种干扰因素的影响。结果表明,与外标法相比,采用内标法具有更高的准确度。

实验建立了同时检测眼用制剂中Pb、Al、Ni、Cr、Cd、Mn金属残留的电感耦合等离子体质谱法。该方法具有简便快速、灵敏度高、检测结果准确、可靠等优点,适用于眼用制剂中多种金属元素残留的测定,为国家标准的制定提供技术参考。