ICP-MS法测定盐酸罗哌卡因注射液中的12种元素杂质

曾少群，余浩权，鲁丹，田亮，谢春燕，岳峰

（广东嘉博制药有限公司，广东清远 511517）

盐酸罗哌卡因化学名为（S）-（-）-1-丙基-N-（2，6-二甲基苯基）-2-哌啶甲酰胺甲磺酸盐一水合物，1996 年由瑞典Astra 公司研发上市[1]，并于同年9 月获得FDA 批准上市。阿斯利康的罗哌卡因早已进入中国市场，商品名为“耐乐品”。目前，我国已批准24家医药公司生产销售罗哌卡因制剂，且主要剂型为注射液和注射用粉针剂。盐酸罗哌卡因注射液临床上具有镇痛[2]和麻醉作用，常用于外科手术麻醉[3-5]。根据药物监管部门及相关法规管理要求[6]，药物制剂中元素杂质控制对于患者的安全及有效用药都至关重要。国际人用药物注册技术协调会（The International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use,ICH）中元素杂质指导原则（Q3D）[7]对注射剂的元素杂质控制作出了要求，除对注射剂中非有意添加的1 类元素（Cd、Pb、As）、2A 类元素（Co、Ni、V）、3 类元素（Li、Sb、Cu）等进行评估[8]外，考虑到注射剂生产过程的生产组件浸出及包装材料元素的迁移影响，同时也需对Al、Ca 和B 元素进行评估。元素杂质的监测分析目前常用方法主要有原子吸收光谱法[9]、X 线荧光光谱法[10]、电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）[11]、电感耦合等离子体-质谱联用（ICP-MS）[12]等，其中ICP-MS 和ICPOES 是ICHQ3D 推荐的药物元素杂质分析方法[13]，具有高灵敏度、低检出限、样品处理简单等优点，被广泛应用于环境[14]、材料、食品、药品、医学检查等领域的微量元素检测[15-19]。

本研究采用ICP-MS 法测定盐酸罗哌卡因注射液中Li、B、Al、Ca、V、Co、Ni、Cu、As、Cd、Sb、Pb元素杂质，同时对方法的检测限、定量限、线性与范围、准确度、重复性、溶液稳定性等进行考察，以期为盐酸罗哌卡因注射液的元素杂质测定提供方法依据。

1.1 仪器

Agilent 7800 电感耦合等离子体-质谱联用仪（Agilent公司）。

1.2 试剂与试药

超纯水（自制）；
硝酸（批号：1119020，Fisher）；
仪器调谐液（含Ce、Co、Li、Tl、Y，批号：32-94GSX2，Agilent Technologies）。

钙标准溶液（1 000 μg/mL，批号：20051135，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；
多元素混合标准溶液（含Al、As、B、Ba、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Ga、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、Tl、V、Zn，100 μg/mL，批号：203001-4，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；
含In、Lu、Re、Rh、Sc 元素混合标准溶液（100 μg/mL，批号：20D4283，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；
锗标准溶液（1 000 μg/mL，批号：19C039，国家有色金属及电子材料分析测试中心）；
盐酸罗哌卡因注射液（批号：180401、180404、200801、200802、200803、200804、200805、200806，广东嘉博制药有限公司）。

2.1 ICP-MS测定条件

内标元素Ge 通过T 型三通管在线引入等离子体，清洗程序为进样口水洗进样针外壁15 s，进样管道分别用5%硝酸溶液和水清洗20 s。ICP-MS具体工作参数详见表1。

表1 ICP-MS工作参数Table 1 The parameters of ICP-MS

2.2 溶液的制备

2.2.1 混合标准系列溶液的制备 取钙标准溶液适量，加2%的硝酸溶液稀释制成质量浓度为20、40、80、160、320 μg/L 的Ca 标准系列溶液；
取含多种元素的混合标准溶液适量，加2%硝酸稀释制成含Cd 元素0.5、1、2、5、10 μg/L，Pb、Co 元素1、2、5、10、20 μg/L，V、As 元素2、5、10、20、40 μg/L，Ni 元素5、10、20、40、80 μg/L，Li、B、Al、Cu、Sb 为20、40、80、160、320 μg/L的混合标准系列溶液。

2.2.2 内标溶液的制备 精密移取含In、Lu、Re、Rh、Sc 混合标准溶液（100 μg/mL）0.1 mL 和锗标准溶液（1 000 μg/mL）0.01 mL 置50 mL 容量瓶中，加入异丙醇5 mL，用2%硝酸溶液定容至刻度，作为内标溶液（0.2 μg/mL）。

2.2.3 供试品溶液的制备 取盐酸罗哌卡因注射液5 mL于25 mL容量瓶中，加入100 μL盐酸，用2%硝酸定容至刻度，摇匀即得供试品溶液。

2.2.4 空白溶液的制备 取100 μL 盐酸至25 mL 容量瓶中，加2%硝酸定容至刻度，摇匀即得空白溶液。

2.3 方法学考察

按照同位素丰度表推荐的质子数选取质子数分别为7Li、11B、27Al、44Ca、51V、59Co、60Ni、63Cu、75As、111Cd、121Sb、208Pb、45Sc、72Ge、103Rh、115In、185Re 的同位素作为测定目标。其中7Li、11B、27Al、44Ca、51V 以45Sc作为内标，59Co、60Ni、63Cu、75As 选取72Ge 元素为内标，111Cd 选取115In 作为内标，121Sb、208Pb 选取185Re 作为内标。以空白溶液为基准测定各元素浓度。

2.3.1 线性与范围 取“2.2”项下配制的混合标准系列溶液，按“2.1”项测定条件进行测试，以各元素标准溶液质量浓度（μg/L）为横坐标、待测元素响应值（CPS）与内标元素响应值（CPS）的比值作为纵坐标，绘制12 种元素标准曲线，回归方程及相关系数测定结果见表2。可见，各元素线性相关系数r均大于0.999 0，表明各元素的线性关系良好。

2.3.2 检出限与定量限 取7份空白溶液，分别进行测试，根据响应值计算检测限与定量限，根据ICHQ3D 指导原则及相关指导资料，明确各元素在本产品中的限度，结果见表2。可见，各元素的检出限及定量限均小于10%限度，表明方法可以较好地应用于盐酸罗哌卡因注射液中的元素杂质测定。

表2 方法检出限、定量限、线性及范围考察结果Table 2 The results of detection limit,limit of quantitation,linearity and range

2.3.3 重复性试验 平行制备6 份中浓度的加标供试品（批号180401）溶液（加标量分别为Li、B、Al、Ca、Cu、Sb 元素80 μg/L，Ni 元素20 μg/L，V、As 元素10 μg/L，Co、Pb 元素5 μg/L，Cd 元素2 μg/L），按“2.1”项下方法测定各元素浓度，并计算RSD（n=6），结果见表3。可见，各元素测定结果RSD（n=6）均小于10%，表明方法重复性良好。

2.3.4 中间精密度试验 由2 位实验人员分别制备6 份中浓度的加标供试品（批号180401）溶液（加标量分别为Li、B、Al、Ca、Cu、Sb 元素80 μg/L，Ni 元素20 μg/L，V、As 元素10 μg/L，Co、Pb 元素5 μg/L，Cd元素2 μg/L），按“2.1”项下方法测定各元素浓度，并计算RSD，结果见表3。可见，各元素浓度测定结果RSD（n=12）均小于10%，表明方法精密度良好。

2.3.5 溶液稳定性试验 取各元素线性溶液的第2个浓度及以各元素线性溶液的第2个浓度为加标量的加标供试品（批号180401）溶液，分别在室温0 h及24 h按“2.1”项方法进样测定，结果见表3。可见，在0～24 h内，加标供试品溶液及标准溶液中各元素浓度相对0 h 变化比率均小于10%，表明溶液稳定性良好。

表3 重复性、精密度及溶液稳定性试验结果Table 3 Results of reproducibility,precision and solution stability test

2.3.6 回收率试验 取盐酸罗哌卡因注射液（批号：180401）与各元素标准溶液，分别配制低、中、高浓度的加标供试品溶液各3 份，按照“2.1”项下仪器条件进行测试，分别计算各元素的回收率，结果见表4。可见，各元素的加标回收率均在80%～110%之间，表明方法准确度良好。

表4 回收率试验结果Table 4 Recovery results

2.4 样品测定结果

取盐酸罗哌卡因注射液，按照“2.1”项下测试方法，分别测定Ca、Cd、Pb、Co、V、As、Ni、Li、B、Al、Cu、Sb 元素含量，结果见表5。可见，采用低硼硅材质包装材料（样品批号180401、180404）和中硼硅材质包装材料（样品200801、200802、200803、200804、200805、200806）生产样品中B、Al 元素含量存在差异，表明不同材质包装材料元素析出不同，但2种包装材质下的产品元素杂质均符合质量控制要求。

表5 样品中元素杂质测定结果Table 5 Determination of element impurities in samples(n=2) ρ/(μg·L-1)

根据元素出现的可能性，评估药品中元素杂质主要来自生产设备、原辅料包材及元素的表观天然丰度和环境分布，因此盐酸罗哌卡因注射液需测定控制的主要有原辅料、生产设备、包装材料等来源风险元素，包括Ca、Cd、Pb、Co、V、As、Ni、Li、B、Al、Cu、Sb 等12 种元素。本文依据品种质控要求，开发并建立的12种元素杂质测定方法具有重复性好、准确度高、耐用性好等优点，且仪器操作简单、样品配制过程简便，可同时测定多种元素，从而大大提高了盐酸罗哌卡因注射液质控过程的工作效率。然而，因ICP-MS 的高灵敏度，元素自然丰度及容器析出等也给产品元素测定造成了一定干扰，本研究采用在测定过程中以空白校准来减少基底干扰的方式优化方法准确度。另外，盛装容器要选用无元素干扰的材质，避免因盛装容器元素析出对产品的元素杂质测定造成干扰。容器的清洗方法也要特别注意，使用稀释剂（2%硝酸）多次清洗，且洗后容器不可接触任何金属材质及其他可能含有元素的撑杆进行晾干，避免造成容器污染。此外，ICP-MS 的高灵敏度也对仪器所用相应部件、仪器维护方法等有较高要求，如何做到彻底去除仪器、容器及自然环境对测定结果造成的干扰，仍需进一步研究。

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