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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定盐酸多巴酚丁胺注射液中硫

2023-10-25张育诚王津

化学分析计量 2023年9期
关键词:酚丁胺亚硫酸钠多巴

张育诚,王津

(广东省科学院工业分析检测中心,广州 510630)

盐酸多巴酚丁胺是一种有机化合物,作为拟交感神经药物,可作用于心力衰竭和心源性休克。将盐酸多巴酚丁胺溶解于5%葡萄糖溶液或0.9%氯化钠注射液中后添加L-半胱氨酸、盐酸半胱氨酸等辅料可配制成无色澄明的盐酸多巴酚丁胺注射液。由于盐酸多巴酚丁胺注射液易被氧化变质,因此需冷藏保存并添加适量的防腐剂。

焦亚硫酸钠为无机化合物,易被氧化成硫酸钠,溶于水呈酸性,在药品生产领域中常被用作防腐剂添加,以提高药品的稳定性、延长药品的保存期限[1]。但药用注射液中若添加过量的防腐剂会造成过敏等严重不良反应,甚至危及生命。医用注射液中防腐剂添加量一般不超过0.2%,为加强药品质量监管、提高注射剂用药安全,有必要对盐酸多巴酚丁胺注射液中防腐剂的添加量进行检测和控制[2]。

目前,盐酸多巴酚丁胺注射液中焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等防腐剂含量的测定通常采用离子色谱法、分光光度法等方法[3-6]。这些方法操作繁琐、检测耗时较长,难以满足快速分析的要求,且灵敏度不高、特异性不强,存在一定的局限性。

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)法多用于金属元素及磷、硅、砷、硼等非金属元素的测定。随着技术条件的不断发展,ICP-OES法的检测范围不断扩大,张皓[7]等人尝试用电感耦合等离子体发射光谱法测定植物中的硫,得到了满意的结果、王雪蓉[8]等人则采用电感耦合等离子体原子发射光谱法成功测定汽油中硫含量、王义壮[9]等人采用电感耦合等离子体发射光谱法测定锅炉水中硫含量、李田义[10]等人采用微波消解样品-电感耦合等离子体原子发射光谱法准确测定出杏仁中硫含量。笔者在前人的研究[11-13]基础上采用电感耦合等离子体原子发生光谱法测定盐酸多巴酚丁胺注射液中硫元素质量含量,并对方法进行验证确认,结果表明该方法快速、准确,可用于盐酸多巴酚丁胺注射液中硫含量的测定,从而反映注射液中防腐剂添加量。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

电感耦合全谱等离子体发射光谱仪:ICP-7400型,美国赛默飞世尔科技公司。

超纯水机:Milli-Q型,德国默克密理博公司。

硝酸:优级纯,ρ≈1.42 g/mL,广州化学试剂厂。

硫酸钾:质量分数为99.99%,广州化学试剂厂。

焦亚硫酸钠:优级纯,有效成分大于99%,广州化学试剂厂。

盐酸多巴酚丁胺注射液样品:(1) 1#,Pharmaserve-Lilly A. E. B. E 型,规格为20 mL (250 mg),硫元素理论含量为74.1 mg/L,美国礼来公司;(2) 2#、3#、4#,市售。

实验室用水:超纯水,电阻率大于18 MΩ·cm(25 ℃)。

1.2 仪器工作条件

电压:(220±22) V;输出功率:1.4 kW;光谱分辨率:200 nm波长处不大于0.01 nm;光谱强度的相对标准偏差:每小时不大于1.0%;室内温度:(25±2) ℃;相对湿度:小于80%。

1.3 溶液配制

硝酸溶液(硝酸与水体积比为1∶1):移取1.42 g/mL硝酸25 mL,加入水25 mL,混匀。

硫标准溶液:100 μg/mL,称取0.543 6 g 硫酸钾,置于100 mL聚四氟乙烯烧杯中,加入50 mL水,盖上表面皿,低温(约60 ℃)加热至溶解完全,移入1 000 mL容量瓶中,用水稀释至标线,混匀。

硫系列标准工作溶液:硫质量浓度分别为0、1、2、5、10 μg/mL,于一组100 mL 容量瓶中,分别加入0、1.00、2.00、5.00、10.00 mL 硫标准溶液,分别加入5 mL硝酸,混匀。

1.4 实验方法

准确移取1.00 mL 盐酸多巴酚丁胺注射液,加入1 mL 硝酸溶液,高压消解后以超纯水定容至10 mL容量瓶中,摇匀,待测。

启动电感耦合等离子体发射光谱仪,在测量前至少预热1 h。待仪器稳定后,将硫系列标准工作溶液依次引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪,在180.731 nm 波长处,测量标准溶液中硫的发射光谱强度,以光谱净强度为纵坐标,标准溶液的质量浓度为横坐标,绘制硫的标准工作曲线。将样品溶液引入电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定,按照标准曲线法计算得硫的质量浓度。

2 结果与讨论

2.1 分析谱线的选择

将盐酸多巴酚丁胺注射液样品稀释至10 倍体积后进行测定,对比硫在180.731、182.034、182.624 nm 的三条常用谱线,根据其峰形、强度值及元素干扰情况进行选择,结果表明,硫在180.731 nm 处的背景较低、强度值较大且无其它明显干扰峰,因此选择谱线180.731 nm为测定谱线。

2.2 酸度

盐酸多巴酚丁胺注射液中的硫含量主要来自焦亚硫酸钠,焦亚硫酸钠遇非氧化性强酸易生成二氧化硫气体分解,导致检测结果偏低,但是在氧化性酸(如硝酸)存在时可以将样品溶液中的硫元素氧化为稳定的硫酸根离子,因此选择硝酸作为介质进行硫含量的测定。选择硝酸体积分数分别为0%、2.5%、5%、10%,考察硝酸浓度对焦亚硫酸钠中硫含量测定的影响。准确称取0.1 g焦亚硫酸钠,分别以水定容至100 mL、加入硝酸溶液5 mL再以水定容至100 mL、加入硝酸溶液10 mL 再以水定容至100 mL、加入硝酸溶液20 mL再以水定容至100 mL,测定结果见表1。由表1 可知,直接以水稀释,对硫测定结果有很大影响,因此测定必须在酸性条件下进行。根据焦亚硫酸钠化学式计算可得纯焦亚硫酸钠中硫质量分数约为33.66%,可知在硝酸体积分数大于5%时能较为准确地测定焦亚硫酸钠中硫含量。本着资源节约的原则,选择在硝酸体积分数为5%的条件下测定。

表1 不同酸度条件下焦亚硫酸钠中硫质量分数的测定结果 %

2.3 基体影响

实验发现盐酸多巴酚丁胺注射液放置一段时间后会缓慢水解,溶液出现浑浊、变黄现象,不利于硫含量的测定,这与吴双俊[14]等研究结果一致。考虑到盐酸多巴酚丁胺注射液中主要有效成分为有机物,为探究有机成分的存在是否影响硫元素的测试结果,在向样品中加入硝酸溶液后,分别采用高压消解后测定及直接测定的方式,比较硫含量测定结果。操作过程如下:

(1)高压消解处理。准确移取1.00 mL 盐酸多巴酚丁胺注射液1#样品,加入1.0 mL硝酸溶液后置于高压消解罐中消解3 h,消解温度为120 ℃,消解后冷却至室温,定容至10 mL 测定,独立进行两次测定。

(2)直接测定。准确移取1.00 mL 盐酸多巴酚丁胺注射液,加入1.0 mL 硝酸溶液,定容至10 mL测定,独立进行两次测定。

以上两种方式下盐酸多巴酚丁胺注射液样品中硫含量测定结果见表2。由表2可知,样品经消解后测定硫的测定结果接近理论值且双样平行性好,而样品未经消解直接测定会使硫含量测定值偏高。因此实验采用高压消解处理的方式对样品进行处理。

表2 不同样品处理条件下硫的测定结果

2.4 标准曲线与检出限

按仪器工作条件对系列硫标准工作溶液进行测定,并绘制标准曲线。在相同条件下连续测定11次空白溶液,计算标准偏差,以3 倍标准偏差为检出限,3.3 倍检出限为定量限[15]。硫元素的线性范围、线性方程、相关系数、检出限与定量限见表3。

表3 标准曲线、相关系数及检出限

2.5 样品分析

按照实验方法对4个盐酸多巴酚丁胺注射液样品中硫元素含量进行7 次独立测定,并计算测定结果的相对标准偏差,测定结果见表4,其中1#样品硫元素质量浓度理论值为74.1 mg/L。

由表4 可知,1#样品硫元素测量结果平均值为73.3 mg/L,相对误差为1.08%,相对标准偏差为2.23%;2#~4#样品硫元素测量结果平均值分别为0.04、27.0、69.3 mg/L,相对标准偏差分别为17.5%、6.15%、3.15%。结果表明,在质量浓度为0.04~73.3 mg/L的范围内,该方法可以较为准确的测定盐酸多巴酚丁胺注射液中硫元素的含量方法精密度、准确度满足分析要求。

2.6 加标回收试验

按实验方法对1#盐酸多巴酚丁胺注射液样品加标回收试验,根据不同的加入量计算相应的回收率,结果见表5。由表5可知,盐酸多巴酚丁胺注射液样品硫的加标回收率为103.5%~106.2%,表明该法可以较为准确地测定盐酸多巴酚丁胺注射液中的硫元素含量。

表5 盐酸多巴酚丁胺注射液中硫的加标回收试验结果

3 结语

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定注射液中硫元素含量,由于盐酸多巴酚注射液中有机组分对硫测定有较大的影响,样品溶液需完全消解后测定。实验选择以硝酸高压消解样品,同时利用硝酸将硫元素氧化成稳定的硫酸根离子以便于测定,结果表明,在硫元素质量浓度为0~10 μg/mL的范围内,该方法可以较为准确的测定硫元素含量。该方法快速、准确,可作为离子色谱法、分光光度法等方法的补充,用于盐酸多巴酚丁胺注射液中硫含量的快速、批量测定。

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