《中华人民共和国药典》（2015年版）中氯化钠重金属测试的探讨

姜诚 王彦 阎超

摘 要：目的：参考《中华人民共和国药典》（2015年版）和USP41-NF36，确定氯化钠中重金属测试的正确方法。方法：对该方法的专属性、检出限、耐用性进行研究，以确定其适用性。结果：该方法的专属性、检出限、耐用性均能满足药典要求。结论：该方法简便、可靠，可用于氯化钠重金属的常规测试。

关键词：《中华人民共和国药典》;氯化钠;重金属

中图分类号：R921.2文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）28-0121-03

Abstract： Objective： To establish a corrective analytical method for heavy metal in sodium chloride refer to ChP2015 and USP41-NF36. Methods： Study specificity， limit of detection and robustness respectively of the method to determine the suitability. Results： The specificity， limit of detection and robustness can meet the requirement of ChP. Conclusions： The method is convenient and reliable， and can be applied for routine analysis of heavy mental in sodium chloride.

Keyword： People's Republic of China Pharmacopoeia;sodium chloride;heavy metals

1 研究背景

氯化钠在《中华人民共和国药典》（2015年版）（以下简称《中国药典》）的二部和四部中均有收载。二部[1]收载的是原料藥，氯化钠可以作为电解质补充药，也可用于制备生理氯化钠溶液（冲洗剂）、氯化钠注射液（静脉注射等渗液），四部[2]主要收载辅料，氯化钠可作为渗透压调节剂。

氯化钠主要用于静脉注射液的原料或辅料，而静脉注射是不经过胃肠道消化吸收系统，直接进入人体血液循坏系统。由于缺少了首过效应的环节，在药物生物利用度提高的同时，药物中的重金属等有害杂质对人体的毒害也会增加。重金属在人体内不断蓄积，造成严重的肝、肾功能损害，并可能损害人的血液系统和神经系统。《中国药典》（2015年版）的二部和四部，对氯化钠中重金属限度的要求均是较为严苛的百万分之二;《USP41-NF36》[3]中对氯化钠重金属的限度相对宽松，限度为百万分之五;《Ph.Eur9.0》[4]中氯化钠无专门的重金属测试项目，但对铝、铁、砷、钡、钾、碱土金属等几种重金属进行了限度规定。

《中国药典》自2010年版起，即对重金属检测通则进行了修改，在原来甲管（标准管）、乙管（样品管）的基础上，又增加了丙管（监测管），其目的在于能同步监测样品，防止由于重金属与样品基体的结合导致测试结果呈假阴性的情况发生。

对于《中国药典》（2015年版）氯化钠品种的重金属测试方法如下：取25mL纳氏比色管三支，甲管中加标准铅溶液（10μg/mL）1.0mL与醋酸盐缓冲液（pH3.5）2mL后，加水稀释成25mL;乙管中称取氯化钠样品5.0g（4.95～5.05g），加水20mL溶解后，加醋酸盐缓冲液（pH3.5）2mL与水适量使成25mL;丙管中称取氯化钠样品5.0g（4.95～5.05g），加水20mL溶解后，再加标准铅溶液（10μg/mL）1.0mL与醋酸盐缓冲液（pH3.5）2mL，加水适量使成25mL。再在甲、乙、丙三管中分别加硫代乙酰胺试液各2mL，摇匀，放置2min，同置白纸上，自上向下透视。当丙管中显出的颜色不浅于甲管时，乙管中显示的颜色与甲管比较，不得更深。如丙管中显出的颜色浅于甲管，应取样按第二法重新检査。

但在实际测试过程中发现：对于不同供应商提供的不同药用级别（原料和辅料）的氯化钠样品，由不同测试人员在不同时间下多次测试，均出现了丙管浅于甲管的情况。可见，按《中国药典》的方法，氯化钠样品本身存在基体效应，将会影响测试结果的准确性。

本研究将对《中国药典》中氯化钠品种项下的重金属测定方法进行改进，并同《美国药典》等进行比较，以建立一个简单、方便、可靠的测试方法，为药典的方法改进奠定基础。

2 仪器与材料

2.1 仪器和材料

电子天平（十万分之一）：梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司，XP205;马弗炉：上海一恒仪器有限公司，SX2-12-10N;加热板：上海锦凯科学仪器有限公司;水浴锅：上海一恒仪器有限公司，DK-600A;计时器：余姚市常新电子科技有限公司，PS382。

水为Milli-Q一级水;浓氨、乙醇、盐酸、醋酸铵、硫代乙酰胺、氢氧化钠和甘油均为国药的分析纯试剂;硝酸铅为国药的高纯试剂（纯度≥99.99%）。

2.2 溶液的制备

2.2.1 标准铅溶液。称取硝酸铅0.159 9g，置于1 000mL量瓶中，加硝酸5mL和水50mL溶解后，用水稀释至刻度，摇匀，作为贮备液。精密量取贮备液10mL，置于100mL量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得（每1mL相当于10μg的Pb）。本液仅供当日使用。

2.2.2 醋酸盐缓冲液（pH3.5）。取醋酸铵25g（24.5～25.4g），加水25mL溶解后，加7mol/L盐酸溶液38mL，用2mol/L盐酸溶液或5mol/L氨溶液准确调节pH值至3.5，用水稀释至100mL，即得。

2.2.3 硫代乙酰胺试液。取硫代乙酰胺4g（3.5～4.4g），加水使溶解成100mL，置冰箱中保存。临用前取混合液（1mol/L氢氧化钠溶液15mL、水5.0mL及甘油20mL）组成5.0mL，加上述硫代乙酰胺溶液1.0mL，置水浴上加热20s，冷却，立即使用。

3 氯化钠中重金属的测试

3.1 重金属第一法不合适的原因分析与验证

《美国药典》中氯化钠的重金属也是采用通则<231>第一法[5]进行测试。该方法与《中国药典》（2015年版）四部通则0821[2]的第一法原理一样，但也有两处不同点。一为取样量，《中国药典》称取样品量为5.0g，《美国药典》为4.0g;二是最终溶液体积不同，《中国药典》为定容至25mL后加显色剂，《美国药典》为加显色剂后定容至50mL。所以，同样的样品，按照《美国药典》的方法，氯化钠本底的浓度比《中国药典》显著降低，其监测管颜色深于标准管，故不存在基体效应。

为进一步证实是由于氯化钠样品浓度过大产生的基体问题导致丙管颜色浅于甲管，在实验中分别称取2.0、3.0、4.0g和5.0g的氯化钠样品，按《中国药典》的方法制备丙管，甲管加入2.0mL铅标准溶液。结果发现，2.0g和3.0g称样量制备的丙管颜色均深于甲管（与《美国药典》的情况一致），而4.0g和5.0g称样量制备的丙管其颜色均深于甲管，存在基体效应[6]。

3.2 重金属第二法不适合的原因分析和验证

《中国药典》（2015年版）通则0821中规定：“如丙管中显出的颜色浅于甲管，应取样按第二法重新检査。”由于正文中，氯化钠并没有炽灼残渣的项目，故按第二法的规定“除另有规定外，当需改用第二法检査时，取各品种项下规定量的供试品，按炽灼残渣检查法（通则0841）[2]进行炽灼处理，然后取遗留的残渣”。《中国药典》（2015版）通则0841中规定：“如需将残渣留作重金属检查，则炽灼温度必须控制在500～600℃。”经查阅相关资料可知，氯化钠的熔点801℃，沸点1 465℃，而其化学结构为离子晶体结构，离子间具有很强的结合力，500～600℃应该无法将其结构破坏或使样品挥发。

为了证明以上论断，进行了以下试验：称取0.502 63g氯化钠样品于已在600℃恒重的坩埚中，坩埚与样品总重为70.753 40g（[WO]），将坩埚置于600℃马弗炉中直至恒重，恒重后的坩埚与样品总重为70.683 84g（[W1]），相比恒重前减轻了0.069 56g（1.4%），推测在高温下蒸发掉了水分和易挥发物。在坩埚中再加入1mL硫酸使润湿样品，低温加热除去硫酸蒸汽后，坩埚再至马弗炉中600℃直至恒重，恒重后的坩埚与样品总重为71.049 57g（[W2]），发现[W2]反而略大于[W1]，推测部分氯化钠与硫酸反应生成了硫酸钠。

通过以上试验发现，氯化钠样品采用炽灼残渣的方式处理，样品并未减轻和消失，即经过炽灼的步骤后，氯化钠或硫酸钠的基体效应并未消失。将炽灼后的氯化钠样品，按一法制备成丙管，发现丙管的颜色还是浅于甲管，进一步证明样品本底的基体效应并未消失，测试结果还是存在假阴性的可能。根据以上实验现象可知，按《中国药典》重金属第二法无法进行氯化钠中重金属的测试。

4 重金属方法改进的建议和验证

4.1 方法改进建议

基于以上实验和论断，按目前《中国药典》氯化钠正文的方法，无法准确进行氯化钠中重金属的检测。故在不违背《中国药典》重金属通则的前提下，参考《美国药典》，建议将氯化钠中重金属检测方法调整为：取本品2.5g，加水20mL溶解后，加醋酸盐缓冲液（pH3.5）2mL与水适量使成25mL，依法检查（通则0821第一法），含重金属不得过百万分之二。

4.2 方法的验证

根据《中国药典》（2015年版）通则9101[2]的要求，对于杂质限度检查的方法验证，需进行专属性、检出限、耐用性参数的考察，故以下对该方法的专属性、检出限、耐用性参数进行验证。

4.2.1 专属性。样品管制备：称取氯化钠样品2.5g，加水20mL溶解空白管制备;不加氯化钠样品，其余步骤按样品管处理结果：样品管显色，空白管未显色。

4.2.2 检出限。标准铅溶液加入量改为0.1、0.2、0.3、0.4mL外，按甲管（标准管）处理，同时制备空白管。发现除加标量为0.1mL的标准管外，其他标准管显色后颜色均深于空白管，且能显著观察到。故该方法的检出限为：0.2×10×10-6/2.5=8×10-7，即为千万分之八，小于药典规定的限值（百万分之二）。

4.2.3 耐用性。方法中规定样品称样量为2.5g，根据《中国药典》凡例的要求，其称量范围为2.45～2.55g，故称取2.45g和2.55g的样品进行耐用性考察。分别比较两者的乙管和丙管，无差异。故其测试结果也符合规定。

4.3 结果

根据以上分析和实验，发现目前《中国药典》中氯化钠重金属测试如按正文中的称样量，将会存在基体干扰，无法对测试结果进行有效判断。而由于氯化钠化学结构稳定，沸点温度高的特性，也无法采用重金属第二法的方法将样品炽灼完全后进行测试。故在不违背中国药典重金属通则和氯化钠正文中重金属限度的前提下，将氯化钠的称样量由5.0g减少至2.5g，可以简便可靠地用于氯化钠中重金属的常规测试。

5 讨论

5.1 硫代乙酰胺顯色法缺乏专属性

由于硫代乙酰胺显色法标准管采用最具代表性的铅来显色，而样品管中实际显色的重金属可能还会是银、镉、铜、铬、铋、锑、锡、砷、锌、钴与镍等，这些金属同样浓度与硫代乙酰胺显色的颜色深度与铅并不会完全一致，故此种方法只能近似以铅计进行判断。但如样品中其他重金属含量高，而与硫代乙酰胺反应颜色较浅，实际重金属含量可能会超过限值，这是该类方法的缺陷。针对此问题，《美国药典》自2018年1月1日起，已取消了USP<231>方法（硫代乙酰胺显色法）（在药典中以“Delete the following”的形式标注），而改用USP<232>（元素杂质-限度）、USP<233>（元素杂质-方法）。该方法采用ICP-MS或ICP-OES测试，能够准确测得各种规定元素的确定值，具有较强的专属性。

5.2 标准铅中额外引入的铅的影响

刘浩等曾对标准铅溶液的水溶剂中引入的铅进行探讨，按Chp纯化水的要求，重金属不得过千万分之一，本次实验中加入铅标准溶液为0.5mL，则其最大引入的铅量为0.1μg/mL×0.5mL=0.05μg，而铅的加标量为10μg/mL×0.5mL=5μg，故溶剂中引入铅的最大引入量对标液的影响仅为1%。根据以上检出限实验的结果可知，0.05μg的铅对目视比色不会有影响。

参考文献：

[1]中华人民共和国药典委员会中国药典（2015年版） 二部：1372-1373[S].北京：中国医药科技出版社，2015.

[2]中华人民共和国国家药典委员会.中国药典（2015年版） 四部：592-593[S].北京：中国医药科技出版社，2015.

[3]美国药典USP41-NF36：3781-3783[S].

[4]欧洲药典Ph.Eur9.0：3573-3574[S].

[5]美国药典USP 41-NF36：6145-6147[S].

[6]何禹平，邓素琴.对中注射用水重金属检测的商榷[J].中国药事，2002（1）：710.