蛋白药物中杂质元素含量检测方案(ICP-MS)

SSL-CA20-441Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-154 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn ICPMS-2030 测定蛋白药物中的杂质元素含量 ICPMS-154 摘要：本文采用水浴加热酸消解法处理蛋白药物水针制剂，使用岛津 ICPMS-2030 测定了该药物中多种杂质元素含量。实验结果表明：各元素的相关系数r>0.9995，加标回收率在92.5~107.7%之间，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足蛋白药物中的元素杂质含量的测定需求。 关键词： ICP-MS蛋白药物杂质元素 药物中的元素杂质一直是药物质量控制的重点关注项目，元素杂质不仅对药品的稳定性、保质期产生不利影响，还会因为潜在的毒性引发药物副反应。 传统的生物技术药物大多由活生物体(细菌或细胞)制制备，具有复杂的分子结构，其生产涉及诸多生物学过程，如发酵、细胞培养、目标产物的分离纯化等，在这些生产过程中，目标产品容易受到来自于各个环节中产生的污染，从而导致产品中的杂质元素含量超标，影响药物质量，甚至改变药物的活性成分。 电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)作为元素分析的重要手段，相较于ICPOES、AAS等元素分析仪器而言，具有灵敏度高、线性范围宽、多元素同时分析的优点，因而广泛应用于药物中杂质元素的分析。 本文采用水浴加热酸消解法处理蛋白药物水针制齐，使用岛津ICPMS-2030 测定了该药物中多种杂质元素含量。该方法操作简单，定量准确，可以满足蛋白药物水针制剂中杂质元素的测定需求。 岛津ICPMS-2030电感耦合等离子体质谱仪 1.2实验器皿及试剂 实验所用器皿分别为塑料或玻璃材质，使用硝酸溶液(1+1)浸泡24小时后，用去离子水冲洗，干燥备用；实验所用 HNO为优级纯试剂， H，0，为电子纯试剂，实验用水为超纯去离子水。 1.3样品前处理 移取400 uL 样品至塑料离心管中，加入1000 uL HNO3、600 uLH202。混合均匀后置于水浴锅中70℃加热至样品透明澄清后取出，冷却至室温，加水定容至20 mL，上机测定各元素浓度。使用超纯水参照同样的前处理方法制备试剂空白。 1.4仪器参数 ICP-MS仪器分析条件见表1。 表1 ICP-MS分析条件 参数 参数设定 参数 参数设定 高频功率 1.20 kW 等离子体气 8.0 L/min 辅助气 1.10 L/min 载气 0.70 L/min 炬管类型 Mini炬管 雾化器 同心雾化器 雾化室 旋流雾室 雾化室温度 5℃ 采样深度 5.0 mm 高频频率 27.12 MHz 碰撞气 He 碰撞气流速 6mL/min 池电压 -21V 能量过滤器电压 7.0V 结果与讨论 2.1标准曲线溶液配制 利用1%硝酸溶液配制空白溶液、i、L以及各元素混合标准溶液，各元素的标准溶液浓度见表2。内标元素Sc、Y浓度均为 20 ug/L， Rh、Re 浓度为 50 ug/L， 采用内标组件在线添加。 表2各元素标准曲线溶液浓度系列 元素 STD1(ug/L) STD2(ug/L) STD3(ug/L) STD4(ug/L) STD5(ug/L) STD6(ug/L) As 0 0.1 0.5 1 5 Al 0 5 10 20 100 B 0 5 10 20 100 Ba 0 0.1 0.5 1 5 Cd 0 0.1 0.5 1 5 Co 0 0.1 0.5 1 5 Cr 0 0.1 0.5 1 5 Cu 0 0.1 0.5 1 5 Fe 0 0.5 1 5 10 Hg 0 0.05 0.1 0.5 1 2 Li 0 0.1 0.5 1 5 Mn 0 0.1 0.5 1 5 Ni 0 0.1 0.5 1 5 Pb 0 0.1 0.5 1 5 Sb 0 0.5 1 5 10 Si 0 100 200 500 1000 2000 V 0 0.1 0.5 1 5 Zn 0 0.1 0.5 5 2.2部分元素标准曲线 图1 Hg元素的标准曲线r=0.99994 图2(Cd元素的标准曲线r=1.00000 图3 Al元素的标准曲线 r=0.99991 图4 Si 元素的标准曲线 r=0.99950 2.3样品分析结果及加标回收率 按照实验方法，对空白溶液重复测定10次，取3倍强度的标准偏差除以曲线斜率求得各元素在溶液中的检出限；根据样品稀释倍数(50倍)，求得该方法的检出限； 测定样品中的杂质元素含量，每个样品重复测定3次；同时进行样品加标回收实验，然后计算加标回收率，以便更全面系统的考察方法准确性。 表3 样品分析结果及加标回收率 分析元素 内标元素 仪器检出限 方法检出限 分析结果 加标浓度 加标回收率 RSD (ug/L) (ug/L) (ug/L) (ug/L) (%) (n=3，%) 砷(As) 89y 0.012 0.6 N.D. 2 98.3 0.81 铝(AI)) 45SC 0.764 38.2 N.D. 5 107.7 2.76 硼(B*) 45SC 0.365 18.25 N.D. 5 95.7 6.1 钡(35Ba) 103Rh 0.004 0.2 N.D. 98.3 1.98 镉(cd) 103Rr 0.00006 0.003 N.D. 93.2 0.64 钴(5Co) 45Sc 0.004 0.2 N.D. 93.8 1.92 铬 (Cr) 45SC 0.007 0.35 N.D. 2 98.4 1.23 铜(63cu) 45SC 0.004 N.D. 102.7 0.32 铁(56Fe) 45SC 0.046 N.D. 2 103.0 0.15 汞 (2Hg) 185Re 0.008 N.D. 0.4 100.9 1.17 锂(Li*) 45SC 0.044 N.D. 2 100.5 2.57 (Mn) 45SC 0.005 0.25 N.D. 99.3 1.47 (60Ni) 45SC 0.028 1.4 N.D. 103.6 0.80 铅 (208Pb) 185Re 0.005 0.25 N.D. 102.3 0.85 (Sb) 103Rh 0.100 5 N.D. 2 99.5 3.20 硅 (8si) 45SC 10.04 502 N.D. 200 93.1 7.55 钒 (5lv) 45SC 0.001 0.05 N.D. 2 98.7 1.22 锌(66Zn) 89y 0.038 1.9 N.D. 2 92.5 1.55 备注：：1.N.D 表示未检出；2.*为使用 No Gas 模式，其余为 He气碰撞模式； 分析结果显示，岛津ICPMS-2030质谱仪测定蛋白药物水针制剂中的杂质元素含量，各元素的测定结果稳定性高，准确性好，加标回收率在92.5~107.7%之间，能够满足蛋白药物水针制剂中杂质元素的快速分析。 结论 通过水浴加热酸消解的方式对样品进行前处理，利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定了蛋白药物水针制剂中杂质元素的含量。元素线性关系及重复性好，定量准确，，各元素的相关系数r> 0.9995，加标回收率在92.5~107.7%之间，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足蛋白药物水针制剂中杂质元素的测定需求。 岛津应用云 药物中的元素杂质一直是药物质量控制的重点关注项目，元素杂质不仅对药品的稳定性、保质期产生不利影响，还会因为潜在的毒性引发药物副反应。本文通过水浴加热酸消解的方式对样品进行前处理，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了蛋白药物水针制剂中杂质元素的含量。操作简便快捷，元素线性关系及重复性好，定量准确，各元素的相关系数r＞0.9995，加标回收率在92.5~107.7%之间，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足蛋白药物水针制剂中杂质元素的测定需求。