使用 Agilent 7900 ICP-MS 对肠外营养液中的铝等元素进行分析

本文介绍了肠外营养液中铝等元素的 ICP-MS 分析方法：使用 Agilent 7900 ICP-MS“常 规”模式分析经简单稀释后的肠外营养液，使用 Agilent 7900 ICP-MS“高基体”模式直接分析肠外营养液。方法操作简单、检测限低，满足药典法规要求，2 小时的稳定性考察和加标回收结果表明方法稳定可靠，该方法适用于肠外营养液中元素杂质的准确、高效分析。

前言 

对于手术前后无法经胃肠道摄取营养物的患者，通过静脉给液途径注射肠外营养液 (Parenteral nutrition)，可以为患者提供完全和充足的营养素，达到维持机体代谢所需的目的。在肠外营养液的生产过程中，可能存在原料中的铝元素超标问题，并发生部分外包装 材料中的铝元素溶出，因此，相关法规一直重点监控肠外营养液中的铝元素。 

铝元素在人体内蓄积容易引起铝中毒，因此，美国食品药品监督管理局 (FDA) 要求生产厂家对大多数肠外营养液中的铝元素进行定量分析，并要求大容积注射液（如葡萄糖、氨基酸、脂肪乳和注射用蒸馏水）中的铝元素含量低于 25 μg/L。国家药品监督管理局发布的 《化学药品注射剂仿制药质量和疗效一致性评价技术要求》要求，通过科学和基于风险的 评估来确定制剂中元素杂质的控制策略，重点关注砷、铅、镉、汞等元素杂质。

肠外营养液中的元素杂质（特别是铝）的限量要求极低，因此，支持多元素同时分析的高灵敏度 ICP-MS 成为分析肠外营养液的首选仪器。 

含有葡萄糖、脂肪乳、氨基酸等“全合一”营养混合液（三腔注射液）是常见的肠外营养 液。本文选取市售三腔注射液作为分析对象，使用 Agilent 7900 ICP-MS 分析其中的铝、 砷、铅、镉、汞等元素。三腔注射液的电解质含量高、有机物含量高等特点，给 ICP-MS  分析带来巨大挑战。对此，安捷伦高基质直接进样 (HMI) 技术减少了样品前处理过程，使三腔注射液经过简单稀释后即可进样分析；碰撞反应池采用动能歧视 (KED) 技术，可准确 测定受到较强干扰的铝、砷等元素。

实验部分 

试剂和样品 

硝酸  (≥ 65%, Sigma-Aldrich)，盐酸  (≥ 36%, Sigma-Aldrich)，用于标样制备和样品前处理；实验用水为 18.2 MΩ•cm  (Millipore, Bedford, MA, USA) 去离子水。 

安捷伦混合内标溶液（部件号 5188-6525，100 μg/mL），经 5%  (v/v) 硝酸溶液稀释制得含 Sc、Ge、Rh、In、Tb、Bi 的内标 (ISTD) 溶液。对照品母液（部件号 5191-4533，含 As 15 mg/L、 Cd 2 mg/L、Hg 3 mg/L、Pb 5 mg/L）和 Al 元素单标（部件号 5190-8561，10 mg/L），稀释液：1% 硝酸 + 1% 盐酸。 

样品为市售产品。

 样品前处理 

三腔注射液中氨基酸和脂肪乳类的有机物含量较高，一般需要通 过微波消解破坏有机物后上机分析。考虑到铝元素限量较低，为减少试剂、环境以及器皿的污染引入，优化仪器参数，提高 ICP-MS  的基质耐受性，采用稀释液将样品稀释 5 倍后进行分析。另外， 采用不经稀释直接进样的方式对铝元素进行分析。省去了微波消 解前处理过程，最大程度减少了引入外部污染的可能性。 

仪器 

使用 Agilent 7900 ICP-MS 进行分析，该系统配备 MicroMist 玻璃 同心雾化器、石英雾化室、带 2.5 mm 内径中心管的石英炬管以 及镍采样锥、截取锥。 

本方法中经稀释处理后的样品溶液中总固体含量 (TDS) 低于0.2%，因此可采用标准样品引入系统进样。

对于不经稀释的直接进样方式，样品中的总固体含量和有机物含量较高，采用安捷伦 独特的高基质进样 (HMI) 选件进样。 使用 ICP-MS MassHunter 软件内的自动调谐功能对 ICP-MS 进行 优化。用于稀释样品和标准品的盐酸和硝酸溶液在 ICP-MS 分析 中会产生 ArCl- 和 CN- 等多原子离子干扰 As 和 Al 的检测。安捷 伦第四代 ORS4 碰撞反应池系统能够在氦气碰撞模式下减少所有 多原子干扰物质的传输，并使用动能歧视 (KED) 将较小、较快的 分析物离子与较大、较慢的干扰离子分离，从而实现 Al、As、 Hg、Pb、Cd 等元素的准确测定。

仪器运行条件如表 1 所示。

结果和讨论 

校准曲线和检测限 

将安捷伦注射剂元素专用标液（部件号 5191-4533，含 As 15 mg/L、 Cd 2 mg/L、Hg 3 mg/L、Pb 5 mg/L）和 Al 元素单标（部件号 5190-8561，10 mg/L）混合后，使用稀释液稀绘制标准曲线，见 图 1。将试剂空白重复分析 12 次，以浓度结果的 3 倍标准偏差作为方法检测限  (MDL)，结果见表 2。所有 LOQ（3 倍 MDL）均低 于制药法规中的限量要求（见表 2），采用 5 倍稀释方法的铝元素 检测限完全可以满足法规要求。

结论 

使用 Agilent 7900 ICP-MS 分析经简单稀释后的三腔注射液中的 Al、As 等元素。借助仪器的氦气碰撞模式和自动调谐功能，可简化方法开发。Agilent 7900 ICP-MS 的八极杆碰撞反应池可最大 程度提高氦气模式下低质量数元素的灵敏度，同时测定 Al、As、 Cd、Pb、Hg 等元素。对加标样品中的 5 种元素进行分析，结果所有元素均获得了优异的回收率，表明所述方法具有良好的准确度。Agilent 7900 ICP-MS 在 2 小时运行过程中表现出优异的稳定性。所述方法适用于对不同类型的肠外营养液的铝、镉等元素进行质量分析，确保实现对药典法规限量元素的质量控制。

扫描下方二维码，关注“安捷伦视界”微信公众号，获取更多解决方案资讯。