一种美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法与流程

1.本发明属于化学药物分析技术领域，具体涉及一种美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法。


背景技术：

2.琥珀酸美托洛尔缓释片是口服制剂，是一种选择性的β1受体阻滞剂，适应症为高血压、心绞痛、伴有左心室收缩功能异常的症状稳定的慢性心力衰竭。琥珀酸美托洛尔缓释片自上市以来在国内外临床上均得到广泛应用，在治疗高血压、心绞痛、心力衰竭上都取得了很好的疗效，并且安全耐受，病人顺应性良好，市场需求量大。
3.在琥珀酸美托洛尔生产过程中，原辅料和生产设备中的金属残留可能存在于最终产品中，该药物需要长期服药，微量金属元素在体内的长期蓄积将给病人带来潜在的健康隐患，因此控制金属元素杂质含量是琥珀酸美托洛尔质量控制中重要一项。常见的金属元素杂质定量检测方法有三种：（1）原子吸收分光光度法（aas）；（2）电感耦合等离子体
‑
原子发射光谱（icp
‑
oes）；（3）电感耦合等离子体质谱法（icp
‑
ms）。其中（3）法灵敏度高、分析速度快、线性范围宽、可多元素测定、抗干扰能力强，已成为测定药物中痕量、超痕量元素分析的常规技术。
4.根据文献资料《火焰原子吸收光谱法测定中草药丹参不同部位金属元素的含量》，作者采用原子吸收光谱法对中草药丹参的根、茎和叶中钾、铜、锌、铁和镁的含量进行了测定。因原子吸收光谱法无法同时检测多元素，对难溶元素的测定灵敏度较低，因此原子吸收光谱法并不适用于同时测定琥珀酸美托洛尔中12种元素。
5.根据文献资料《icp
‑
ms测定明胶空心胶囊中铅、铬、镉、砷、铜的含量》，作者采用硝酸对明胶空心胶囊进行微波消解制样，利用icp
‑
ms同时测定样品中5种重金属元素铅、铬、镉、砷、铜的含量。因该方法仅涉及了5种重金属元素，且样品基质差别很大，因此该方法并不适用于同时测定琥珀酸美托洛尔中12种元素。
6.金属元素镉、砷、汞、钴、钒、镍、锂、钼、铜、铬、铅和钯在药物中残留量级别和溶解特性存在较大差异，常规电感耦合等离子体质谱法（icp
‑
ms）无法同步实现对12种金属元素进行分析。因此，需要开发一种美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法，能够有效的用于药物生产中的质量控制。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法。所述含量测定方法具有准确度高、分析快速、抗干扰性强和灵敏度高的特点。
8.在本发明中，采用电感耦合等离子体质谱法（icp
‑
ms）测定，具有操作简单、分析快速、干扰少、线性宽、可同时准确检测多种元素的含量。
9.icp
‑
ms仪器对基体的耐受性差，用于icp
‑
ms测试的样品应完全溶于溶液中，且消解溶剂是否消解完全将影响icp
‑
ms法测定结果的准确性。美托洛尔制剂在纯硝酸体系中不
能被完全消解，消解后的供试品溶液浑浊仍有颗粒存在。因此本发明采用硝酸和过氧化氢体系，消解溶剂为65
‑
68w/w%的硝酸和30w/w%的过氧化氢按照（1
‑
3）：1的体积比进行。经加标回收率试验证明，硝酸和过氧化氢消解溶剂适合琥珀酸美托洛尔样品的前处理，样品消解完全。
10.在单一稀硝酸体系下，铅元素和钯元素回收率均较低，原因在于铅元素易受环境和其它元素干扰，而钯元素在稀硝酸中不稳定易水解形成沉淀且其测定时易受镉元素的影响，因此，在本发明选用稀硝酸和稀盐酸的组合进行复配，使样品的溶解效果及抗干扰能力进一步提高。
11.本发明提供一种美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法，包括以下步骤：（1）标准系列溶液的配制：取一定量的12种标准金属元素溶液用复溶酸定量稀释制成三种标准溶液，第一标准溶液为镉、砷、汞、钴、钒、镍和锂的混合标准溶液，第二标准溶液为钼、铜和铬的混合标准溶液，第三标准溶液为铅和钯的混合标准溶液；（2）供试样品的前处理及配制：于美托洛尔中加入消解溶剂并置于微波消解仪中消解，之后分别使用配制第一标准溶液、第二标准溶液和第三标准溶液相同的复溶酸进行复溶，得到第一供试品溶液、第二供试品溶液和第三供试品溶液。
12.（3）将步骤（1）和步骤（2）中得到的美托洛尔供试品系列溶液和标准系列溶液分别注入电感耦合等离子体质谱仪（icp
‑
ms）进行检测，并采用外标法计算美托洛尔供试品中各待测金属元素的含量。
13.外标法是所属领域的一种公知的定量方法，本领域公知的外标法进行含量计算方法以引用的方式并入到本文中。
14.在一些的实施方案中，第一标准溶液和第二标准溶液的复溶酸为1
‑
3w/w%的硝酸水溶液；第三标准溶液的复溶酸是硝酸和盐酸的水溶液，第三标准溶液的复溶酸中硝酸的质量浓度为1
‑
4w/w%、盐酸的质量浓度为1w/w%。
15.在一些的实施方案中，步骤（2）中各美托洛尔供试品溶液的浓度为0.1
‑
1mg/ml，消解溶剂为65
‑
68w/w%的硝酸和30w/w%的过氧化氢按照（1
‑
3）：1体积比的混合溶剂。
16.在一些的实施方案中，步骤（2）中微波消解按照如下梯度升温进行消解：以15min升温至120℃，恒温保持5min；再以20min升温至180℃，恒温保持20min。
17.在一些的实施方案中，步骤（3）中所述电感耦合等离子体质谱的检测中的驻留时
间为45.0
‑
55.0ms。
18.在一些的实施方案中，步骤（3）中针对镉、砷、汞、钴、钒、镍、锂、钼、铜和铬的检测器模式为dual；针对铅和钯的检测器模式为pulse或dual。
19.在一些的实施方案中，步骤（1）中第一标准溶液至三标准溶液中各金属元素的浓度 cd：0.15
‑
0.75ng/ml、as：0.45
‑
2.25ng/ml、hg：0.9
‑
4.5ng/ml、co：1.5
‑
7.5ng/ml、v：3
‑
15ng/ml、ni：6
‑
30ng/ml、li：16.5
‑
82.5ng/ml、mo：9
‑
45ng/ml、cu：9
‑
45ng/ml、cr：33
‑
165ng/ml、pb：0.15
‑
0.75ng/ml、pd：3
‑
15ng/ml。
20.在一些的实施方案中，步骤（2）中第一供试品溶液中美托洛尔的浓度为1mg/ml，第二供试品溶液中美托洛尔的浓度为0.1mg/ml，第三供试品溶液中美托洛尔的浓度为1mg/ml。
21.在一些的实施方案中，步骤（3）中的电感耦合等离子体质谱仪为perkinelmer nexion 2000b。
22.在一些的实施方案中，美托洛尔是美托洛尔游离碱或其药学上可接受的盐。美托洛尔还可以是琥珀酸美托洛尔的原料药或制剂。
23.在另一个实施方案中，本发明提供一种β1受体阻滞剂药物中多种金属元素的含量测定方法，具体使用本发明中美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法，不同之处在于：在步骤（2）中使用β1受体阻滞剂阿替洛尔、索他洛尔、普萘洛尔或其药学上可接受盐替换美托洛尔。其他检测方法和条件与美托洛尔中多种金属元素的含量测定方法基本相同。
24.除非特别说明，本技术所述百分数、比例、比率或份数是按重量计。本技术所述体积重量比是以mg/ml 计算的体积重量比。本技术配置消解溶剂时，硝酸溶液和盐酸溶液的比例为体积比。。
25.本技术中，未经稀释或混合步骤前，硝酸溶液的质量浓度为65
‑
68w/w%，盐酸溶液的质量浓度为36
‑
38w/w%。不同厂家或相同厂家的不同批次之间的实际测定浓度存在一定差异。例如，硝酸具体的质量浓度为67.2%，盐酸具体的质量浓度为36.8%。
26.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明采用了硝酸和过氧化氢体系，经加标回收率试验表明，适合琥珀酸美托洛尔样品的前处理，琥珀酸美托洛尔供试样品消解完全，测定结果准确。
27.2、针对铅和钯复溶酸，本发明选择硝酸和盐酸的组合，使铅和钯以更稳定的形式存在于溶液中，解决铅和钯的回收率缺陷，符合痕量物质的检测要求。此外将复溶酸中盐酸用量控制在合理范围内，未对icp
‑
ms测定产生干扰。
28.3、本发明采用电感耦合等离子体质谱法（icp
‑
ms），通过优化微波消解条件和icp
‑
ms的各项参数，操作简单、分析快速、准确度高，适用于琥珀酸美托洛尔中的12种元素的同时测定。
29.4.本发明进行了系列的方法学验证，符合检测要求：检出限为0.02~1.94ng/ml，定量限为0.15~33ng/ml；线性范围宽，线性较好；重复性良好；回收率范围均在87%~112%范围，且回收率rsd均小于9%，准确度高；溶液稳定性良好；耐用性较好。
具体实施方式
30.下面通过具体实施方式进一步说明本发明。应当理解为，本发明的实施例仅是用
于说明本发明，而不是对本发明的限制。在本发明技术方案的基础上对本发明的简单改进或者采用惯用手段或成分进行等同替换所得得到的技术方案均属于本发明的保护范围。
31.仪器材料及试剂实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件；所用的通用设备、材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。溶剂均为等离子体质谱纯级试剂，硝酸和过氧化氢为优级纯。市售硝酸的质量浓度为65
‑
68%，实测质量浓度为67.2%。市售盐酸的质量浓度为36
‑
38w/w%，实测质量浓度为36.8%。
32.实施例1一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，包括以下步骤：（1）供试品溶液的配制方法如下：1）1mg/ml琥珀酸美托洛尔供试品溶液（cd、as、hg、co、v、ni和li）的配制方法：取10片琥珀酸美托洛尔缓释片，研细，精密称取琥珀酸美托洛尔细粉约0.25g，置于聚四氟乙烯消解罐中，加硝酸3ml，于室温下预消解5分钟后，另加30w/w%过氧化氢2ml，置于微波消解仪中，按表1消解程序消解样品，消解完全后，缓慢拧下消解罐盖，待红棕色蒸气挥尽，放至室温，转入50ml量瓶中，用2w/w%硝酸洗涤消解罐数次，合并润洗液，并用2w/w%硝酸定容，摇匀。即得供试品贮备液。
33.精密量取供试品贮备液10ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸稀释至刻度，摇匀。即得用于检测7种元素（cd、as、hg、co、v、ni和li）的1mg/ml供试品溶液。
34.2）0.1mg/ml琥珀酸美托洛尔供试品溶液（mo、cu和cr）的配制方法：精密量取1mg/ml供试品溶液供试品贮备液5ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸稀释至刻度，摇匀。即得用于检测3种元素（mo、cu和cr）的0.1mg/ml供试品溶液。
35.3）1mg/ml琥珀酸美托洛尔供试品溶液（pb和pd）的配制方法：取10片琥珀酸美托洛尔缓释片，研细，精密称取琥珀酸美托洛尔细粉约0.25g，置于聚四氟乙烯消解罐中，加硝酸3ml，于室温下预消解5分钟后，另加30w/w%过氧化氢2ml，置于微波消解仪中，按表1消解程序消解样品，消解完全后，缓慢拧下消解罐盖，待红棕色蒸气挥尽，放至室温，转入50ml量瓶中，用2w/w%硝酸/1w/w%盐酸的混合物洗涤消解罐数次，合并润洗液，并用2w/w%硝酸/1w/w%盐酸定容，摇匀。即得供试品贮备液。
36.精密量取供试品贮备液10ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸/1 w/w %盐酸的混合物稀释至刻度，摇匀。即得用于检测2种元素（pb和pd）的1mg/ml供试品溶液。
37.（2）标准金属溶液的配制方法如下：1）空白溶液除不加样品外，其余与供试品溶液配制步骤一致，分别配制空白溶液（cd、as、hg、co、v、ni和li）、空白溶液（mo、cu和cr）和空白溶液（pb和pd）。
38.2）cd、as、hg、co、v、ni和li的混合标准品溶液分别精密量取cd、as、hg、co、v、ni和li标准品溶液适量，加2w/w%硝酸溶液，制成含cd、as、hg、co、v、ni和li的混合标准品贮备液，该贮备液中含cd：12.5ng/ml，as：37.5ng/ml，hg：75ng/ml，co：125 ng/ml，v：
‑
250ng/ml，ni：500ng/ml和li：1375ng/ml。
39.cd、as、hg、co、v、ni和li的混合标准品溶液
‑
150%水平； 分别精密量取空白溶液（cd、as、hg、co、v、ni和li）10ml 和混合标准品贮备液（cd、as、hg、co、v、ni和li）3ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸稀释至刻度，摇匀。该混合标准品溶液中含cd：0.75ng/ml，as：2.25ng/ml，hg：4.5ng/ml，co：7.5ng/ml，v：15ng/ml，ni：30ng/ml和li：82.5ng/ml。
40.cd、as、hg、co、v、ni和li的混合标准品溶液
‑
50%水平； 分别精密量取空白溶液（cd、as、hg、co、v、ni和li）10ml 和混合标准品贮备液（cd、as、hg、co、v、ni和li）1ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸稀释至刻度，摇匀。该混合标准品溶液中含cd：0.25ng/ml，as：0.75ng/ml，hg：1.5ng/ml，co：2.5ng/ml，v：5ng/ml，ni：10ng/ml和li：27.5ng/ml。
41.3）mo、cu和cr的混合标准品溶液分别精密量取mo、cu和cr标准品溶液适量，加2w/w%硝酸，制成含mo、cu和cr的混合标准品贮备液，该贮备液中含mo：750ng/ml、cu：750ng/ml和cr：2750ng/ml。
42.mo、cu和cr的混合标准品溶液
‑
150%水平； 分别精密量取空白溶液（mo、cu和cr）10ml 和混合标准品贮备液（mo、cu和cr）3ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸稀释至刻度，摇匀。该混合标准品溶液中含mo：45ng/ml、cu：45ng/ml和cr：165ng/ml。
43.mo、cu和cr的混合标准品溶液
‑
50%水平； 分别精密量取空白溶液（mo、cu和cr）10ml 和混合标准品贮备液（mo、cu和cr）1ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸稀释至刻度，摇匀。该混合标准品溶液中含mo：15ng/ml、cu：15ng/ml和cr：55ng/ml。
44.4）pb和pd的混合标准品溶液分别精密量取pb和pd标准品溶液适量，加2w/w%硝酸/1%w/w盐酸，摇匀，制成含pb和pd的混合标准品贮备液，该贮备液中含pb：12.5ng/ml和pd：250ng/ml。
45.pb和pd的混合标准品溶液
‑
150%水平； 分别精密量取空白溶液（pb和pd）10ml 和混合标准品贮备液（pb和pd）3ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸/1w/w%盐酸的复溶酸稀释至刻度，摇匀。该混合标准品溶液中含pb：0.75ng/ml和pd：15ng/ml。
46.pb和pd的混合标准品溶液
‑
50%水平； 分别精密量取空白溶液（pb和pd）10ml 和混合标准品贮备液（pb和pd）1ml，置50ml量瓶中，加2w/w%硝酸/1w/w%盐酸稀释至刻度，摇匀。该混合标准品溶液中含pb：0.25ng/ml和pd：5ng/ml。
47.（3）将步骤（1）和步骤（2）中得到的琥珀酸美托洛尔供试品溶液和标准系列溶液分别注入电感耦合等离子体质谱仪（icp
‑
ms）进行检测，并采用外标法计算琥珀酸美托洛尔供试品中各待测元素的含量。电感耦合等离子体质谱仪为perkinelmer nexion 2000b。电感耦合等离子体质谱的检测中，驻留时间为45.0
‑
55.0ms。针对镉、砷、汞、钴、钒、镍、锂、钼、铜和铬的检测器模式为dual；针对铅和钯的检测器模式为pulse。icp
‑
ms仪器工作参数见表2：
（4）回收率结果见表3：
（5）结论：所有金属元素的回收率结果符合检测要求。
48.实施例2一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，具体步骤同实施例1，不同点在于：消解溶剂中硝酸和30w/w%过氧化氢的体积比为1：1，回收率结果见表4：实施例3一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，具体步骤同实施例1，不同点在于：消解溶剂中硝酸和30w/w%过氧化氢的体积比为4：1，回收率结果见表5：实施例4一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，具体步骤同实施例1，不同点在于：复溶酸使用1w/w%硝酸/1w/w%盐酸替换实施例1中的2w/w%硝酸/1w/w%盐酸，回收率结果见表6：
实施例5一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，具体步骤同实施例1，不同点在于：复溶酸使用4w/w%硝酸/1w/w%盐酸替换实施例1中的2w/w%硝酸/1%w/w盐酸，回收率结果见表7：实施例6一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，不同点在于，针对铅和钯的检测器模式可改为dual。
49.对比例1一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞金属元素杂质含量的检测方法，具体步骤同实施例1，不同点在于：采用电感耦合等离子体
‑
原子发射光谱（icp
‑
oes）进行检测，icp
‑
oes仪器工作参数见表8，回收率结果见表9：
对比例1中基质响应大，加标样品中的铅、砷、汞响应值小于空白响应，无法获得准确响应，因此无法计算铅、砷、汞回收率；此外镉cd的回收率偏低。
50.对比例2一种琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬金属元素杂质含量的检测方法，具体步骤同实施例1，不同点在于：复溶酸为2w/w%硝酸，回收率结果见表10：对比例2当复溶溶液仅为2w/w%硝酸时，铅和钯回收率较低，不能符合80
‑
120%的要求。
51.实施例2
‑
6与对比例1
‑
2与实施例1的对比见表11，实施例1
‑
6与对比例1
‑
2中13种元素的回收率数据的对比见表12。对比例1的检测条件无法计算铅、砷、汞回收率，并且镉的回收率偏低。对比例2的检测条件下，铅和钯回收率较低，不符合80
‑
120%的要求。实施例1
‑
实施例6的检测条件能够克服对比例1
‑
2的回收率缺陷，尤其能解决铅、钯沉淀引发的回收率降低的技术的问题，回收率得到明显改善；此外将复溶酸中盐酸用量控制在合理范围内，未对icp
‑
ms测定产生干扰；所有金属元素回收率在80%
‑
120%范围内，符合检测要求。
52.备注：na无法测量；
‑
未测定。
53.实施例7实施例1测定琥珀酸美托洛尔中镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬的含量测定方法的方法学验证。
54.1、定量限与检测限12种元素检出限为cd：0.02ng/ml、as：0.05ng/ml、hg：0.14ng/ml、co：0.18ng/ml、v：0.51ng/ml、ni：0.77ng/ml、li：1.76ng/ml、mo：0.87ng/ml、cu：0.70ng/ml、cr：1.94ng/ml、pb：0.02ng/ml、pd：0.53ng/ml，定量限为cd：0.15ng/ml、as：0.45ng/ml、hg：0.9ng/ml、co：1.5ng/ml、v：3ng/ml、ni：6ng/ml、li：16.5ng/ml、mo：9ng/ml、cu：9ng/ml、cr：33ng/ml、pb：0.15ng/ml、pd：3ng/ml。
55.2、线性与范围线性与范围结果见表13：
3、精密度与重复性良好重复性：同一批次样品，重复测定6次的测得结果无明显差异，表明本法重复性良好。
56.4、回收率与准确度良好本方法测得本品中12种元素的4个浓度(限度浓度的30%、50％、100％、150％的溶液)，12份样品的回收率均在87％
‑
112％范围，且其回收率rsd均小于9％。表明检测结果符合验证要求，本方法的准确度良好。
57.5、溶液稳定性良好标准溶液在室温条件下分别于1天和3天进样检测，12种元素与初始点响应值的绝对差别均小于20％；供试品溶液在室温条件下分别于1天和3天进样检测，12种元素检出量无明显变化，说明本品在室温下放置3天，溶液稳定性良好。
58.6、耐用性较好本方法经改变消解程序的温度和驻留时间后，测得12种元素的100%回收率溶液，三份样品的回收率均在92%
‑
110%之间，且回收率均低于5%，耐用性结果良好。
59.由上述实施例可以看出，本发明提供的方法，可准确测定琥珀酸美托洛尔中金属元素镉、铅、砷、汞、钴、钒、镍、钯、锂、钼、铜和铬的含量，具有结果稳定可靠的效果。可以提高琥珀酸美托洛尔的质量标准，为琥珀酸美托洛尔中元素含量的进一步研究提供依据。
60.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。