原子吸收分光光度法测定醋酸钠中铝的含量

2022-05-01 23:42张悦刘雁鸣谢莹莹
中国医药科学 2022年8期

张悦 刘雁鸣 谢莹莹

[摘要]目的建立原子吸收分光光度法测定醋酸钠中铝含量,为供制备透析用制剂药用辅料醋酸钠质量控制提供依据。方法样品超声30 min 后加硝酸稀释,石墨炉原子吸收分光光度法测定,铝空心阴极灯,测定波长:309.3 nm,电流:15 mA,光谱狭缝宽度:0.5 nm,塞曼偏振背景校正,测量模式:峰面积,热进样温度:60℃,基体改进剂:0.1%硝酸镁,标准曲线计算。结果在该实验条件下,铝离子在5~40 ng/ml 的浓度范围线性关系良好(r=1.0);检出限为0.547 ng/ml;定量限为1.825 ng/ml;平均回收率为107.81%(RSD=3.17%, n=6)。结论本方法准确度高、重复性好,可用于醋酸钠中铝离子的含量测定。

[关键词]石墨炉原子吸收光谱法;醋酸钠;铝;药用辅料

[中图分类号] R927.2  [文献标识码] A   [文章编号]2095-0616(2022)08-0184-04

Determination  of aluminum  in  sodium  acetate  by  atomic absorption spectrophotometry

ZHANG  YueLIU  YanmingXIE  Yingying1,2

1. Hunan Institute for Drug Control, Hunan, Changsha 410000, China;2. NMPA Key Laboratory for Engineering Technology Research of Pharmaceutical Excipients, Hunan, Changsha 410001, China

[Abstract] Objective To establish atomic absorption spectrophotometry for the determination of aluminum in sodium acetate and to provide a basis for the quality control of sodium acetate, a pharmaceutical excipient for dialysis preparations. Methods The samples were ultrasonicated for 30 min, diluted with nitric acid, and then determined by graphite furnace atomic absorption spectrometry. An aluminum hollow cathode lamp was used. The detection conditions were as follows: detection wavelength, 309.3 nm; current, 15 mA; spectral slit width, 0.5 nm; Zeeman polarization background correction; measurement mode, peak area; thermal injection temperature, 60℃; matrix modifier:0.1% magnesium nitrate. The standard curve was calculated. Results Under the experimental conditions, the linear relationship demonstrated by aluminum ion in the concentration range of 5 to 40 ng/ml was good (r=1.0). The limit of detection was 0.547 ng/ml; The limit of quantification was 1.825 ng/ml; The average recovery was 107.81%(RSD=3.17%, n=6). Conclusion The method shows high accuracy and good reproducibility, and can be used for the determination of aluminum ions in sodium acetate.

[Key words] Graphite furnace atomic absorption spectrometry; Sodium acetate; Aluminum; Pharmaceutical excipient

铝是人体非必需微量元素,主要由肾脏排泄,透析患者肾脏排泄功能障碍,导致血清铝蓄积水平高出正常水平14倍[1-2]。铝超标会导致铝性脑病、铝性骨病,还会导致肾性贫血等疾病[3-4]。透析液是肾衰透析患者铝摄入的主要来源,有效控制透析液中铝的含量,是减少透析患者不良反应,提升患者生存质量的关键。

原辅料质量优劣是药品质量控制的关键和源头。故药用辅料本身铝的质量控制对透析液质量的影响不容忽视。醋酸钠/无水醋酸钠为供制备透析制剂使用的主要 pH 值调节剂。对比各国药典,欧洲药典(EP10.0)[5]和美国药典(USP2021)[6]中该品种均设置了铝盐检查项,仅《中华人民共和国药典》2020年版[7]醋酸钠标准中未收载铝盐检查项。本研究参考相关文献[8-10],对石墨炉原子吸收法進行优化,建立了石墨炉原子吸收测定醋酸钠中铝的方法,该方法操作简单、灵敏度高和准确性较好,适宜于大批量样品的测定,为透析用醋酸钠质量标准制定提供依据。

1仪器与试剂

原子吸收分光光度计型号:安捷伦 AA240;高温分解镀层石墨管(安捷伦6310001200)。铝标准溶液(1000μg/ml),购自国家有色金属及电子材料分析测试中心(批号:0196047-6);硝酸购自国药集团药业股份有限公司(批号:20201204);硝酸镁购自国药集团药业股份有限公司(批号:20191101)。7批醋酸钠/无水醋酸钠样品。见表1。

2方法与结果

2.1 儀器参数

铝空心阴极灯;测定波长:309.3 nm;电流:15 mA;扣背景模式:塞曼偏振背景校正;光谱狭缝宽度:0.5 nm;测量模式:峰面积;热进样温度:60℃;进样体积:20μl;基体改进剂:0.1%硝酸镁,进样体积4μl;载气及冷却气:氩气;石墨炉升温程序见表2。

2.2 溶液的制备

空白溶液的制备:取硝酸适量,加水稀释制成4%硝酸溶液,作为空白溶液。

供试品溶液的制备:精密称取本品10.0 g 至100 ml 塑料量瓶中,加水50 ml,超声30 min 后,加4 ml 硝酸,加水稀释至刻度,作为供试品溶液。

对照品溶液的制备:精密量取铝标准溶液适量,用4%硝酸溶液稀释制成每1 ml 中含铝1.0μg 的溶液,精密量取适量,用4%硝酸溶液稀释制成每1ml 中含铝5、10、20、30、40ng 的系列对照品溶液。

2.3 线性

取“2.2溶液的制备”下配制的5~40 ng/ml 的系列对照品溶液,照“2.1仪器参数”测定,以浓度为横坐标(X, ng/mL)、吸光度为纵坐标(Y)绘制标准曲线。结果表明,铝元素在5~40 ng/ml 的浓度范围内与吸光度呈良好的线性关系。

2.4 检测限与定量限

取空白溶液连续测定11次,计算11次吸光度的标准偏差,以空白3倍标准偏差除以标准曲线斜率计算该方法检出限,即为0.547 ng/ml;以空白10倍标准偏差除以标准曲线斜率计算该方法定量限,即为1.825 ng/ml。

2.5 重复性试验

取醋酸钠(批号 CPC-025-170301),按照“2.2溶液的制备”制备供试品溶液,平行配制6份,照“2.1仪器参数”测定。结果醋酸钠样品中平均铝含量为0.068μg/ml,RSD 为13.72%,说明本方法重复性较好。

2.6 回收率试验

取醋酸钠(批号: CPC-025-170301)10 g,6份,精密加入定量铝对照品溶液后,照“2.2溶液的制备”项下方法制备供试品溶液,测定并计算回收率。结果铝平均回收率为107.81%, RSD 为3.17%,见表3。

2.7 样品测定结果

取醋酸钠/无水醋酸钠样品10.0 g,照“2.2溶液的制备”和“2.1仪器参数”测定供试品中铝的含量,见表4。

3讨论

3.1 原子吸收法的选择

铝常用的检测方法主要有荧光分光光度法(FS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和石墨炉原子吸收光谱法(AAS)等。FS 法利用8-羟基喹啉与游离铝生成荧光配合物进行检测,试验过程中繁琐,且检测过程极易受外界因素的影响,如显色温度、显色时间和溶液的酸碱度等。另醋酸钠/无水醋酸钠为高盐物质,采用 ICP-MS 或 ICP-OES 时,大量的盐会在炬管、采样锥、截取锥或离子透镜上沉积、堵塞。因此,本研究通过对石墨炉原子吸收法进行优化,建立石墨炉原子吸收测定醋酸钠中铝的方法。

3.2 波长的选择

铝有多条共振线,原子吸收法测定铝时,选用的分析线不完全一致。卢秀莲[10]选择铝399.4 nm 共振线测定饮用水中铝的含量。谭宁桥等[11-12]采用铝257.4 nm 共振线检测食品中铝的含量。各国药典中大多推荐309.3 nm 共振线测定铝。本试验发现257.4 nm、309.3 nm 和399.4 nm 波长测定铝时,257.4 nm、399.4 nm 基线的噪音大,且灵敏度较309.3 nm 共振线低。因此,本试验采用309.3 nm 共振线进行测定。

3.3 基体改进剂的选择

本研究考察了基体改进剂对铝测定的影响。结果表明,加入0.1%硝酸镁的基体改进剂后,铝的吸收值增加。本研究进一步考察了硝酸镁与样品进样比例的影响。结果表明,当0.1%硝酸镁与样品进样量比例为1∶5时,方法检出限较低;增大硝酸镁比例,方法检出限增高。这可能是硝酸镁使铝变成难挥发性化合物,使背景干扰物质在原子化之前被挥发除去,提高测定铝的灵敏度,但过量硝酸镁中的金属离子也会干扰铝的测定[13]。因此,本试验采用0.1%硝酸镁与样品进样量比例为1∶5进行测定。

3.4 样品测定情况

ChP2020中醋酸钠质量标准中缺乏铝盐的控制项目。铝盐项目的缺失一是会带来药用辅料自身可能带来的铝盐残留导致的质量安全隐患;二是导致生产企业对进口辅料的依赖,提高企业生产成本。EP10.0和 USP2021醋酸钠中铝限度为不超过0.2μg/ml,此次检测的6批样品中有3批铝含量超过该标准。这说明我国醋酸钠/无水醋酸钠质量水平处于较低水平,用于制备透析用制备时存在较大风险,有必要建立可靠测定供制备透析用制剂药用辅料中铝的方法。

4总结

铝污染的问题在制药行业越来越受到关注。薛巧如等[14]报道国内果糖二磷酸钠制剂中铝含量测定结果差异大,产品存在铝含量过高的问题。李海霞等[15-16]报道随着放置时间的延长,唑来膦酸注射液中铝有明显溶蚀。药物制剂中铝的污染问题不仅与原辅料中铝含量相关,还可能与制备工艺及包装材料相关。因此建立可靠测定铝盐的方法来保证药品的质量安全十分重要。本研究将继续探讨该方法能否适用于我国类似品种及其他品种的铝盐测定。

[参考文献]

[1]徐诗梦,张云玮,巨晓芬,等.职业铝暴露对工人认知功能影响的因子分析[J].环境与职业医学,2020,240(1):36-41.

[2]蔺庆伟,马剑敏,彭雪,等.环境中铝来源,铝毒机制及影响因子研究进展[J].生态环境学报,2019,28(9):1915-1926.

[3]勾洵等.铝对小鼠学习记忆功能影响的研究[J].食品与发酵科技,2014,50(5):70-71.

[4]章福平,刘剑,毕树平,等.以多巴胺为配体示差脉冲伏安法间接测定生物体液中的铝[J].南京大学学报(自然科学版),2008,40(2):232-244.

[5]欧洲药品质量委员会.European Pharmacopoeia(10.0th)[S].伦敦:欧洲药品质量管理局出版社2020:2660-2662.

[6]美国药典委员会.United States Pharmacopeial (43th)[S].迈阿密:美国药典协会出版社,2021:100-105.

[7]国家藥典委员会.中国药典[S].3部.北京:中国医药科技出版社,2020:244-246.

[8]吴莉,王玉.ICP-AES 测定茶包中总铝及水溶性铝的含量[J].药物分析杂志,2017,37(5):869-874.

[9]杨华剑,胡晓燕,吴晓平.超声辅助萃取石墨炉原子吸收法测定白芍中铅、镉的含量[J].中国中医药科技,2016,23(3):299-301.

[10]卢秀莲.石墨炉原子吸收法直接测定饮用水中铝[J].河南预防医学杂志,2018,29(10):27-94.

[11]谭宁桥.微波消解-石墨炉原子吸收光谱法在测定面制品中铝含量的应用[J].职业卫生与病伤,2016,6(31):180-182.

[12]徐玉秀,何金银,曾常青.石墨炉原子吸收光谱法测定膨松剂中微量铝的质量浓度[J].暨南大学学报(自然科学与医学版),2016,10(37):398-402.

[13] 汪洋 . 微波消解石墨炉原子吸收法测定空气中的锑及其化合物研究 [J]. 环境科学与管理,2015,40(2):111-113.

[14] 薛巧如,黄丽华,梁蔚阳 . 原子吸收光谱法测定果糖二磷酸钠制剂中的铝离子含量 [J]. 中国现代应用药学,2018,35(7):971-974.

[15] 李海霞,张福成,蒋晔 . 石墨炉原子吸收光谱法对唑来膦酸注射剂中铝的溶蚀研究 [J]. 药物分析杂志,2010,5(6):1048-1051.

[16] 姜杰,张慧敏,林凯,等 . 食品中铝的硝酸 - 氢氟酸消解 - 电感耦合等离子体光谱测定法 [J]. 环境与健康杂志,2015,32(2):155-157.

(收稿日期:2021-09-24)