ICP-MS法测定注射级氢氧化钠的13种元素杂质

谢华萍，陈胜，钟美春，邓双炳

江西青峰药业有限公司，江西 赣州 341000

注射剂药用辅料具有助溶、提高稳定性等重要功能，同时也是影响药品质量，安全性和有效性的重要成分。目前，国内注射剂用的辅料大多没有药典标准。已有文献［1-3］报道关注注射剂辅料的安全性问题，氢氧化钠作为一种pH调节剂的药用辅料，被《中国药典》2020年版［4］收载，常用于喜炎平等中药注射剂的酸碱度调节，生产过程用量较大，作为注射级辅料应参考注射剂的要求从源头控制，尚未查询到注射级氢氧化钠质量标准研究的相关报道，本研究针对氢氧化钠外源性杂质元素杂质进行研究。

参考ICH（国际人用药品注册技术要求协调会）元素杂质指导原则Q3D［5］元素分类，分类1的元素砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）和铅（Pb）是人体毒素，在药品生产中禁用或限制使用，某些情况下额外的控制可能包括对分类1中元素进行检测，分类2A的元素钴（Co）、镍（Ni）、钒（V）出现在药品中的相对可能性较高，需包含所有元素杂质的潜在来源以及给药途径（标明的）的风险评估，注射和吸入给药途径的风险评估应评估包含1、2A和3类部分元素杂质的可能性，根据注射剂要求，还需要测定3类元素锂（Li）、锑（Sb）、铜（Cu）。另参考食品添加剂氢氧化钠国家标准［6］，工艺生产、加工等过程中可能会引入铝、铁、钙等金属元素，其含量过高会对人体健康带来潜在危害。故选定铅（Pb）、镉（Cd）、砷（As）、汞（Hg）、铜（Cu）、锂（Li）、锑（Sb）、钴（Co）、镍（Ni）、钒（V）、铁（Fe）、铝（Al）、钙（Ca）共计13种元素杂质进行研究。

1 仪器和试药

1.1 仪器

消解仪MDS-15（上海新仪公司）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）7800（美国安捷伦公司）、电子分析天平XS205［梅特勒-托利多（上海）有限公司］。

1.2 材料

铅（批号18032）、镉（批号18071）、砷（批号16093）、汞（批号16084）、铜（批号16062）、锂（批号191077-2）、锑（批号87031-3）、钴（批号15113）、镍（批号195005-1）、钒（批号192048-4）、铁（批号183065-2）、铝（批号18105）、钙（批号193009-6）单元素标准溶液（浓度均为1 000 μg/mL，均来源国家有色金属及电子材料分析测试中心）；钪、锗、铟、铋混合内标溶液（批号5-66MKBY2，浓度均为100 μg/mL，美国安捷伦公司）；硝酸（批号20180907，GR，德国默克公司）；药用氢氧化钠（批号20161101、20170601、20170901、20181001、20190101，四川金山制药有限公司）。

1.3 各元素杂质限度的确定

参考《中国药典》四部通则0102注射剂中重金属及有害元素残留量，按每日最大使用量计算，铅（Pb）不得超过12 μg，镉（Cd）不超过3 μg，砷（As）不得超过6 μg，汞（Hg）不得超过2 μg，铜（Cu）不得超过150 μg。参考ICH指导原则Q3D元素杂质指南，按每日最大使用量计算，锂（Li）不得超过250 μg，锑（Sb）不得超过90 μg，钴（Co）不得超过5 μg，镍（Ni）不得超过20 μg，钒（V）不得超过10 μg；其他元素的限度参考食品添加剂氢氧化钠国家标准［3］，重金属不得过5 mg/kg。根据喜炎平注射液日剂量，折算所用氢氧化钠用量，拟定限度如表1。

表1 各元素杂质的限度汇总表

1.4 溶液的制备

供试品溶液的制备：取供试品约0.1 g，精密称定，置100 mL量瓶中，用5%硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。同法制备试剂空白溶液。内标溶液的制备：精密量取含有钪（Sc）、锗（Ge）、铟（In）、铋（Bi）的混合内标溶液适量，用5%硝酸溶液稀释制成每l mL含l μg的溶液，即得。标准贮备溶液的制备：分别精密量取（铅、镉、砷、汞、铜、锂、锑、钴、镍、钒、铁、铝、钙）单元素标准溶液适量，配制成含上述元素0.1、0.1、0.2、0.05、2.5、2.0、1.0、0.1、0.2、0.1、2.0、2.0、2.0 μg/mL的贮备液。标准溶液的制备：精密量取标准贮备溶液适量，用5%硝酸溶液稀释制成每1 mL含铅（0、0.5、1、2、5、10 ng），镉（0、0.5、1、2、5、10 ng），砷（0、1、2、4、10、20 ng），汞（0、0.25、0.5、1、2.5、5 ng）， 铜（0、12.5、25、50、125、250 ng），锂（0、10、20、40、100、200 ng），锑（0、5、10、20、50、100 ng），钴（0、0.5、1、2、5、10 ng），镍（0、1、2、4、10、20 ng），钒（0、0.5、1、2、5、10 ng）， 铁（0、10、20、40、100、200 ng），铝（0、10、20、40、100、200 ng），钙（0、10、20、40、100、200 ng）的系列浓度溶液。混合对照溶液：精密称取供试品约0.1 g，再精密量取标准贮备溶液适量，制成含铅、镉、砷、汞、铜、锂、锑、钴、镍、钒、铁、铝、钙浓度分别约为2、2、4、1、50、40、20、2、4、2、40、40、40 ng/mL，按供试品溶液同法制备，作为混合对照溶液。

1.5 仪器参数

射频功率为1 550 W，蠕动泵转速为0.3 r/s；等离子气体积流量为4.5 L/min，稀释气体积流量为0 L/min，载气体积流量为1 L/min；采集方法：峰形3个点，采集深度为10 mm，重复次数为3次，扫描/重复次数为100次，稳定时间为55 s；样品提升时间：60 s；积分时间：铅0.300 0 s、镉0.300 0 s、砷0.999 9 s、汞0.999 9 s、铜0.300 0 s、锂0.300 0 s、锑0.300 0 s、钴0.300 0 s、镍0.300 0 s、钒0.300 0 s、铁0.300 0 s、铝0.300 0 s、钙0.300 0 s。

1.6 测定法

仪器的内标进样管在仪器分析工作过程中始终插入内标溶液中，依次将仪器的样品管插入各个浓度的标准溶液中进行测定（浓度依次递增），以测量值（3次读数的平均值）为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。将仪器的样品管插入供试品溶液中依次测定，取3次读数的平均值。从标准曲线上计算得相应的浓度。在同样的分析条件下进行空白试验。

2 方法与结果

2.1 专属性

分别取空白溶液、供试品溶液、混合对照溶液照按拟定方法进行测定，结果显示混合对照溶液各元素的响应值均大于供试品溶液响应值。方法的专属性良好。

2.2 检测限与定量限

照拟定的方法条件，依次进样空白溶液、对照品溶液、试剂空白溶液（平行11次），以各元素的测量值为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，分别求出各元素标准曲线的斜率（b），即为仪器测定各元素的灵敏度（S）；取拟定方法的空白溶液，测定11个数据，用测量结果的标准偏差的3（10）倍除以灵敏度S，结果显示各元素的检测限都小于1.024 ng/mL（相当于0.05 ppm），定量限都小于3.104ng/mL（相当于0.15 ppm），检测灵敏度均能达到报告限度的要求。

2.3 线性与范围

取“2.2”项下的标准溶液，选用含有Sc、Ge、In、Bi的混合内标作为内标，以各元素的响应值与内标响应值的比值为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。结果表明，各元素标准曲线的线性关系良好，r均大于0.999，能满足分析要求。见表2。

表2 线性试验结果汇总

2.4 精密度

取混合对照溶液，照拟定方法测定，计算各元素6次测定值的相对标准偏差（RSD）为0.5%～6.1%，不超过20%，方法的重复性良好；由不同分析人员、不同日期，按重复性试验方法进行测定，将测得的结果与重复性试验结果计算各元素12次测定值的RSD为0.5%～16%，不超过25%，方法的中间精密度良好。表明方法的精密度良好。

2.5 准确度

按拟定方法制备回收率测试液，分别加入各元素限度浓度的60%、100%、140%回收率测试液各3份，照专属性的测试条件测定，计算测定结果的回收率。结果见表3，方法的准确度良好。

表3 回收率试验结果汇总（n=9）

2.6 耐用性

（1）溶液稳定性：在室温下，取供试品溶液，分别于0、3、6、9 h进样，计算结果为RSD为0.2%～10%，说明在室温下，供试品溶液在9 h内稳定性良好。（2）仪器参数的变化：照拟定方法制备对照品溶液和供试品溶液，分别按拟定条件和微调RF功率、采样深度、载气流速的参数条件下进样，以各元素测定浓度为测定值。计算微调参数后测定值和当前方法测定值的RSD。结果显示，参数RF功率在1 540～1 560 W范围内变化，各元素测定值的RSD不大于6.5%；参数采样深度在9～11 mm范围内变化，各元素测定值的RSD不大于8.0%；参数载气流速在0.9 L/min～1.1 L/min范围内变化，各元素测定值的RSD不大于17%。表明方法的耐用性良好。

2.7 样品结果

取5批氢氧化钠样品按拟定方法测试，结果见表4。

表4 样品测试结果表汇总（μg/g）

3 讨论

（1）根据《中国药典》2020年版四部通则9101分析方法验证指导原则［4］，样品中待测成分含量为10 ppb时的重复性RSD可接受范围为15%，准确度的可接受范围为70% ～ 125%；但在基质复杂、组分含量低于0.01%及多成分分析中，精密度、准确度的可接受范围可适当放宽。参考《美国药典》USP40通则730等离子光谱法［7］验证可接受标准：重复性、中间精密度的RSD可接受标准分别为20%、25%，准确度的可接受标准为70% ～ 150%。（2）元素杂质限度的制定应结合终产品的最大日剂量进行计算。如氢氧化钠用于喜炎平注射液中调节pH的药用辅料，生产工艺中使用10%氢氧化钠（约2.2 L）调节pH，配制出喜炎平注射液1 500 L，喜炎平注射液最大日摄入量为20 mL，其中所含氢氧化钠日剂量远远低于10 g。参考ICH Q3D指南制定限度，日剂量低于10 g按10 g计算限度。（3）本方法的专属性、精密度、准确度等均符合要求，可用于注射级氢氧化钠的13种元素杂质的质量控制。