CN116297800A

CN116297800A - 一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法

Info

Publication number: CN116297800A
Application number: CN202310167672.0A
Authority: CN
Inventors: 万菁; 申兰慧; 沈于兰; 张聪; 陈国清
Original assignee: Wuxi Drug Safety Inspection And Testing Center
Current assignee: Wuxi Drug Safety Inspection And Testing Center
Priority date: 2023-02-27
Filing date: 2023-02-27
Publication date: 2023-06-23

Abstract

本发明提供了一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法，针对现有检测方法繁琐、检测过程稳定性较差的问题，现提出如下方案，包括以下步骤：1）供试品溶液的配制；2）工作曲线绘制；3）内标溶液的配制；4）标准曲线溶液测定；5）供试品溶液测定。本发明采用电感耦合等离子体‑质谱法对肠外营养制剂中多种微量元素的含量进行测定，具有高分辨率、专属性好、多元素同时测定的优点，元素间干扰较少，无需另外加入掩蔽剂，检测浓度线性范围宽，能同时检测不同浓度范围的元素；采用内标法，可以减少仪器波动等因素对检测结果的影响，能够实现快速、准确地同时测定肠外营养制剂中多种微量元素含量的目的。

Description

一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法

技术领域

本发明属于药品技术领域，具体涉及一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法。

背景技术

肠外营养制剂提供了人体所必须的微量元素，如钾、钠、钙、镁和锌等。作为临床营养治疗或术后患者营养摄入的常用药品，在病人手术期间和重症患者中应用广泛。为了保证制剂临床疗效的有效性，其有效成分如微量元素的含量测定是其制剂质量控制的监测重点。目前国内肠外营养制剂品种丰富，包括脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液、结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液和复方氨基酸注射液等。不同肠外营养制剂中成分复杂，根据治疗患者年龄、病情、适应症的区别，各制剂中不同元素的组成及配方含量都有差异。如脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液和复方氨基酸注射液中含有钾、钠、钙、镁四种元素，结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液除含有以上四种元素外，还有锌元素，而不同元素的含量浓度覆盖μg/mL—mg/mL级别，差异较大，对制剂中各元素的含量测定提出了挑战。

目前肠外营养制剂中微量元素含量的测定方法普遍采用原子吸收光谱法和等离子体原子发射光谱法两种。原子吸收光谱法一次只能测定一种元素，根据各元素特征响应浓度分别确定并配制标准溶液浓度，测定五种元素需要配制五次标准曲线溶液和对应的样品溶液，5种元素整个操作过程耗时8小时以上，影响监督检验的效率，难以满足口岸检测单位对时效性的要求；在多批次样品测定时，仪器长时间运转容易出现信号波动的情况，不能实现多批次测定的需求。且元素间有干扰，测定一种元素时，为了消除样品中同时存在的其他元素，需要在标准曲线和供试品溶液配制过程中加入高浓度的掩蔽剂溶液(氯化锶和氯化铯)消除干扰，氯化锶和氯化铯皆为毒性试剂，不但危害人体健康，也容易造成环境污染，与目前提出的无污染绿色化学分析方法相违背。

现有检测方法适用面窄，不同肠外营养制剂由于制剂元素种类和含量不同，其方法中标准曲线溶液和供试品溶液制备方法不统一。虽然有文献报道采用电感耦合等离子体发射光谱法测定脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中的多种微量元素，但是其只能同时测定钾、钠、镁3种元素，而且该方法属于光谱法，同原子吸收光谱法一样，当样品中多种元素同时存在时，元素之间会有干扰效应，也需要加入高浓度的掩蔽剂消除干扰。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有检测技术中存在的不足，提供了一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法。本发明采用的电感耦合等离子体-质谱法属于质谱检测法，具有高分辨率，专属性好、多元素同时测定的优点：元素间干扰较少，无需另外加入掩蔽剂；检测浓度线性范围宽，能同时检测不同浓度范围的元素；适用范围广，用于检测多种不同营养物质组成的肠外营养制剂中多种微量元素；采用内标法，可以减少仪器波动等因素对检测结果的影响，能实现快速准确地同步测定肠外营养制剂中全部微量元素含量的目的，不但可以提高检验检测工作的效率，还能为口岸药品检验的时效性和营养制剂平台药物质量分析评价的搭建提供一个标准。

为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法，所述检测方法为电感耦合等离子体-质谱法，包括以下步骤：

1)供试品溶液的配制

精密量取肠外营养制剂样品溶液适量，用稀释剂稀释100-1000倍，摇匀，制得供试品溶液；

2)工作曲线的绘制

配制系列标准溶液，制作待测元素校准工作曲线；

3)内标溶液的配制

取内标元素标准溶液，用上述稀释剂稀释得到浓度为100-200ng/mL的内标溶液；

4)标准溶液的测定

步骤2)配制的系列标准溶液和步骤3)配制的内标溶液，采用共进样模式注入ICP-MS中，测定各元素不同浓度下响应值，以元素浓度为横坐标，各浓度下仪器响应值与内标元素响应值的比值为纵坐标，绘制各待测元素的标准曲线，标准曲线的线性相关系数R大于等于0.99；

5)供试品溶液的测定

取步骤1)中所述供试品溶液和步骤3)中所述内标溶液，采用共进样模式注入ICP-MS中，测定各元素不同浓度下的响应值，以各元素响应值与内标元素响应值的比值按标准曲线计算供试品中各元素的浓度。

进一步地，所述肠外营养制剂包括脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液、结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液和复方氨基酸注射液在内的不同营养物质组成的肠外营养制剂。

进一步地，步骤1)中所述肠外营养制剂为三腔袋肠外营养制剂时，取氨基酸腔袋部分溶液作为样品溶液。

进一步地，步骤1)和3)中所述稀释剂均为2％-5％的硝酸溶液。

进一步地，步骤2)中所述系列标准溶液的配制包括以下步骤：

精密量取钾、钠、钙、镁和锌单元素标准溶液适量，用稀释剂稀释成一定浓度范围的混合元素标准溶液，其中钾和钠的浓度范围：1.0μg/mL、2.0μg/mL、4.0μg/mL、6.0μg/mL、10.0μg/mL；钙的浓度范围：0.2μg/mL、0.4μg/mL、1.0μg/mL、1.6μg/mL、2.4μg/mL；镁的浓度范围：0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL、1.0μg/mL；锌的浓度范围：10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、60ng/mL、100ng/mL。

进一步地，步骤3)中内标元素为钪或锗。

进一步地，ICP-MS的工作参数：射频功率1400-1800W，冷却气流量12-17L/min，辅助气流量：0.7-1.8L/min，雾化器流量：0.95-1.15L/min，测量方式：跳峰模式，扫描次数10-30次，重复次数1-3，采用碰撞模式，碰撞气流量：2.5-7.0L/min，积分时间：0.5-1.5s，蠕动泵转速15-40r/min。

与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明采用首次建立采用电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)测定肠外营养制剂中钾、钠、钙、镁及锌等多种微量元素的方法，相比光谱法检测，该方法具有线性范围宽、元素间干扰少、分析速度快、专属性高等优势，在几分钟内能够同时完成多种微量元素的定量测定；采用质谱检测器，能够避免使用掩蔽；采用内标法，以钪或锗作为内标元素，可以减少仪器波动等因素对检测结果的影响，而且提高了检验的准确度；具有较好的回收率，应用于肠外营养制剂的测定取得了满意的结果。相比原子吸收光谱法，省去多次配制标准曲线和供试品溶液的繁琐步骤，能够缩短操作时间，检测方法具有高效性；适用性范围广，能适合不同肠外营养制剂中多种微量元素的测定。本发明的检测方法能够大大提高检验检测工作的效率，为口岸药品检验的时效性和营养制剂平台药物质量分析评价的搭建提供一个标准。

附图说明

图1是实施例1中钾(K)的标准曲线图。

图2是实施例1中钠(Na)的标准曲线图。

图3是实施例1中钙(Ca)的标准曲线图。

图4是实施例1中镁(Mg)的标准曲线图。

图5是实施例1中锌(Zn)的标准曲线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法，采用电感耦合等离子体-质谱法同时对结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中钾、钠、钙、镁和锌5种微量元素进行检测，包含以下步骤：

1)供试品溶液的配制；

精密量取结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中氨基酸腔袋溶液1mL，置于50mL量瓶中，用2％硝酸稀释至刻度，摇匀；精密量取稀释后的溶液5mL，置于50mL量瓶中用2％硝酸稀释至刻度，摇匀，制得供试品溶液，按仪器工作条件进行分析。

2)标准溶液的配制：

分别吸取浓度为1000μg/mL的钾、钠、钙、镁和锌标准溶液适量，置于5个100mL量瓶中混合，用2％硝酸溶液稀释为5种元素的混合标准溶液，混合元素标准溶液中各元素的浓度范围分别为：含钾、钠1.0μg/mL、2.0μg/mL、4.0μg/mL、6.0μg/mL、10.0μg/mL；含钙0.2μg/mL、0.4μg/mL、1.0μg/mL、1.6μg/mL、2.4μg/mL；含镁0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL、1.0μg/mL；含锌10ng/mL、20ng/mL、40ng/mL、60ng/mL、100ng/mL。

3)内标溶液的配制

取锗元素标准溶液，用2％硝酸溶液稀释为浓度为200ng/mL的内标溶液。

4)标准溶液的测定

取混合标准溶液和内标溶液，采用共进样模式注入仪器中，测定各元素不同浓度下响应值，以元素浓度为横坐标，各浓度下仪器响应值与内标元素响应值的比值为纵坐标，绘制各待测元素的标准曲线，见图1-5所示，标准曲线的线性方程和相关系数R结果见表1。

5)供试品溶液的测定

取供试品溶液和内标溶液，分别插入供试品溶液和内标溶液进样管，采用共进样模式注入仪器中，测定各元素不同浓度下响应值，以各元素响应值与内标元素响应值的比值按标准曲线计算供试品中各元素的浓度。

在标准溶液和供试品溶液测定时，仪器参数选择如下；

ICP-MS仪器工作参数：射频功率1600W，冷却气流量15L/min，辅助气流量：1.2L/min，雾化器流量：1.04L/min，测量方式：跳峰模式，扫描次数20次，重复次数3，采用碰撞模式，碰撞气流量：4.8L/min，积分时间：1s，蠕动泵转速35r/min。

另外，还进行了精密度试验、检测限试验和回收率试验，具体操作如下：

精密度试验：取含钾、钠浓度4.0μg/mL、钙浓度1.0μg/mL、镁浓度0.4μg/mL、锌浓度40ng/mL的混合标准溶液进样6次，计算RSD值，结果见表1。

检测限试验：以空白溶液11次测量值的标准偏差的3倍计算检测限，结果见表1。

回收率试验：精密量取样品溶液1mL，置于50mL量瓶中，用2％硝酸稀释至刻度，摇匀；精密量取稀释后的样品溶液5mL，置于100mL量瓶中，按以下低、中、高浓度水平各添加3份标准溶液：标准钾、钠溶液浓度为100μg/mL，添加体积为1.0、2.0、3.0mL；标准钙溶液浓度为100μg/mL，添加体积为0.1、0.2、0.3mL；标准镁溶液浓度为10μg/mL，添加体积为1.0、2.0、3.0mL；标准锌溶液浓度为1μg/mL，添加体积为0.4、0.5、0.7mL，然后用2％硝酸稀释至刻度，摇匀，按仪器工作条件进行分析，计算各元素的回收率，结果见表1。

表1五种元素的回归方程及方法学考察

表1中各元素线性回归方程的相关系数均大于0.99，说明各元素在相应浓度范围内均呈良好的线性关系；重复性结果均小于5％，说明该方法具有良好的重复性；精密度结果均小于2％，说明该方法具有良好的精密度；回收率结果均在90％-110％之间，说明该方法的回收率较好。各试验结果表明，本发明的电感耦合等离子质谱法，能够准确地测定结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中5种元素的含量。

实施例2

一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法，采用电感耦合等离子体-质谱法同时对脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中钾、钠、钙、镁4种微量元素进行检测，包含以下步骤：

1)供试品溶液的配制；

精密量取脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中氨基酸腔袋溶液2mL，置于100mL量瓶中，用2％硝酸稀释至刻度，摇匀；精密量取稀释后的溶液10mL，置于100mL量瓶中用2％硝酸稀释至刻度，摇匀，制得供试品溶液，按仪器工作条件进行分析。

2)标准溶液的配制：

分别吸取浓度为1000μg/mL的钾、钠、钙、镁和锌标准溶液适量，置于5个100mL量瓶中混合，用2％硝酸溶液稀释为5种元素的混合标准溶液，混合元素标准溶液中各元素的浓度范围分别为：含钾、钠1.0μg/mL、2.0μg/mL、4.0μg/mL、6.0μg/mL、10.0μg/mL；含钙0.2μg/mL、0.4μg/mL、1.0μg/mL、1.6μg/mL、2.4μg/mL；含镁0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL、1.0μg/mL。

3)内标溶液的配制

4)标准溶液的测定

取混合标准溶液和内标溶液，采用共进样模式注入仪器中，测定各元素不同浓度下响应值，以元素浓度为横坐标，各浓度下仪器响应值与内标元素响应值的比值为纵坐标，绘制各待测元素的标准曲线。

5)供试品溶液的测定

取供试品溶液和内标溶液，分别插入供试品溶液和内标溶液进样管，采用共进样模式注入仪器中，测定各元素不同浓度下响应值，以各元素响应值与内标元素响应值的比值按标准曲线计算供试品中各元素的浓度，结果如下：钾含量为3.15mg/mL，钠含量为2.45mg/mL，钙含量为0.27mg/mL，镁含量为0.32mg/mL。

ICP-MS的工作参数：射频功率1600W，冷却气流量15L/min，辅助气流量：1.2L/min，雾化器流量：1.04L/min，测量方式：跳峰模式，扫描次数20次，重复次数3，采用碰撞模式，碰撞气流量：4.8L/min，积分时间：1s，蠕动泵转速35r/min。

实施例3

一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法，采用电感耦合等离子体-质谱法同时对复方氨基酸注射液(18AA-I)中钾、钠、钙、镁4种微量元素进行检测，包含以下步骤：

1)供试品溶液的配制；

精密量取复方氨基酸注射液(18AA-I)1mL，置于100mL量瓶中，用2％硝酸稀释至刻度，摇匀；精密量取稀释后的溶液10mL，置于20mL量瓶中用2％硝酸稀释至刻度，摇匀，制得供试品溶液，按仪器工作条件进行分析。

2)标准溶液的配制：

3)内标溶液的配制

4)标准溶液的测定

5)供试品溶液的测定

取供试品溶液和内标溶液，分别插入供试品溶液和内标溶液进样管，采用共进样模式注入仪器中，测定各元素不同浓度下响应值，以各元素响应值与内标元素响应值的比值按标准曲线计算供试品中各元素的浓度，结果如下：钾含量为0.76mg/mL，钠含量为1.12mg/mL，钙含量为104.6μg/mL，镁含量为33.7μg/mL。

肠外营养制剂的品种较多，每种肠外营养制剂中含有的人体必需的元素种类略有差异，脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液和复方氨基酸注射液中含钾、钠、钙、镁四种元素，结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液中含有钾、钠、钙、镁和锌五种元素，且同类元素的含量也略有不同。本发明拟定一系列元素标准曲线范围，覆盖各肠外营养制剂中元素的浓度范围。与现有法检技术相比，本发明提出的电感耦合等离子体-质谱法能够同时、快速测定肠外营养制剂中钾、钠、钙、镁、锌等多种微量元素的含量，方法检测灵敏度高，专属性较好，能够提高营养制剂批量检验检测工作的效率，为口岸药品检验的时效性和营养制剂平台药物质量分析评价的搭建提供一个标准。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，所述检测方法为电感耦合等离子体-质谱法，包括以下步骤：

1）供试品溶液的配制

2）工作曲线的绘制

配制系列标准溶液，制作待测元素校准工作曲线；

3）内标溶液的配制

取内标元素标准溶液，用上述稀释剂稀释得到浓度为100-200 ng/mL的内标溶液；

4）标准溶液的测定

步骤2）配制的系列标准溶液和步骤3）配制的内标溶液，采用共进样模式注入ICP-MS中，测定各元素不同浓度下响应值，以元素浓度为横坐标，各浓度下仪器响应值与内标元素响应值的比值为纵坐标，绘制各待测元素的标准曲线，标准曲线的线性相关系数R不小于0.99；

5）供试品溶液的测定

取步骤1）中所述供试品溶液和步骤3）中所述内标溶液，采用共进样模式注入ICP-MS中，测定各元素不同浓度下的响应值，以各元素响应值与内标元素响应值的比值按标准曲线计算供试品中各元素的浓度。

2.根据权利要求1所述的肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，所述肠外营养制剂包括脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液、结构脂肪乳氨基酸葡萄糖注射液和复方氨基酸注射液在内的不同营养物质组成的肠外营养制剂。

3.根据权利要求1所述的肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，步骤1）中所述肠外营养制剂为三腔袋肠外营养制剂时，取氨基酸腔袋部分溶液作为样品溶液。

4.根据权利要求1所述的肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，步骤1）和3）中所述稀释剂均为2%-5%的硝酸溶液。

5.根据权利要求1所述的肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，步骤2）中所述系列标准溶液的配制包括以下步骤：

精密量取钾、钠、钙、镁和锌单元素标准溶液适量，用稀释剂稀释成一定浓度范围的混合元素标准溶液，其中钾和钠的浓度范围：1.0μg/mL、2.0μg/mL、4.0μg/mL、6.0μg/mL、10.0μg/mL；钙的浓度范围：0.2μg/mL、0.4μg/mL、1.0μg/mL、1.6μg/mL、2.4μg/mL；镁的浓度范围：0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.6μg/mL、1.0μg/mL；锌的浓度范围：10 ng/mL、20 ng/mL、40 ng/mL、60 ng/mL、100ng/mL。

6.根据权利要求1所述的肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，步骤3）中内标元素为钪或锗。

7. 根据权利要求1所述的肠外营养制剂中微量元素的检测方法，其特征在于，ICP-MS的工作参数：射频功率1400-1800W，冷却气流量12-17L/min，辅助气流量：0.7-1.8L/min，雾化器流量：0.95-1.15L/min，测量方式：跳峰模式，扫描次数10-30次，重复次数1-3，采用碰撞模式，碰撞气流量：2.5-7.0L/min，积分时间：0.5-1.5 s，蠕动泵转速15-40r/min。