面对USP新章节重金属检测要求，您准备好了吗？

美国药典关于重金属的检测，在其通则 <231> Heavy metals中有明确规定，虽然共有三种方法总体归纳下来，是将药物中的重金属元素反应显色后与20ppm的铅标准溶液反应显色后进行对比，从而判断重金属是否超标。

很显然这种方法已经过于简陋，准误差较大，同时也不能对其中的金属元素进行准确定量。因此<232>、<233>诞生了。 USP<232>的标题是Elemental impurities-Limits，该章节规定了药物(包括原料药、辅料)中需要检测的重金属种类以及限值。USP<233>的标题是Elemental impurities-Procedures，该章节则对药物中重金属检测的方法流程进行了讲解，包括前处理、选用的仪器设备等。

USP<232>对药物四大重金属监测

表一 药品中的元素杂质

元素	口服药日剂量 PDE（μg/day）	注射药日剂量 PDE（μg/day）	吸入剂日剂量 PDE（μg/day）	大剂量成分限值 LVP（μg/day）
镉	25	2.5	1.5	0.25
铅	5	5	5	0.5
无机砷b	1.5	1.5	1.5	0.15
无机汞b	15	1.5	1.5	0.15
铱	100	10	1.5	1.0
锇	100	10	1.5	1.0
钯	100	10	1.5	1.0
铂	100	10	1.5	1.0
铑	100	10	1.5	1.0
钌	100	10	1.5	1.0
铬	*	*	25	*
钼	100	10	10	1.0
镍	500	50	1.5	5.0
钒	100	10	30	1.0
铜	1000	100	70	25

*PDE：是允许日接触量的意思，如果转换成药物中的浓度需要进一步的计算。例如镉的日接触量≤25μg，如果某口服药物一天需要口服累计1g，那么该药物的镉含量就是25μg/g。如果某药物需要一天累计口服10g，那么该药物的镉含量必须≤2.5μg/g。

*LVP：大体积肠外注射剂。是指注射剂日注射量大于100mL的肠外注射剂，而且文章中规定这种注射剂里的每一种成分均需满足表一第五列的限值要求。

表二 原料药和赋形剂元素杂质限量值

元素	限度值 (μg/g) 口服药物日最大剂量 ≤10 g/day	限度值 (μg/g)  注射剂日最大剂量 ≤10 g/day	限度值 (μg/g) 吸入制剂日最大剂量 PDE（μg/day）
镉	2.5	0.25	0.15
铅	0.5	0.5	0.5
无机砷	0.15	0.15	0.15
无机汞	1.5	0.15	0.15
铱	10	1.0	0.15
锇	10	1.0	0.15
钯	10	1.0	0.15
铂	10	1.0	0.15
铑	10	1.0	0.15
钌	10	1.0	0.15
铬	*	*	2.5
钼	10	1.0	25
镍	50	5.0	0.15
钒	10	1	30
铜	100	10	7

USP<232>最后表示，如果需要对药物进行检测，则至少要检测铅、镉、砷、汞四种元素，由此可见四大重金属的检测重要性。

USP<233>主要对检测方法进行阐述

虽然USP<232>在重金属的限量中明确的规定了无机砷、无机汞的限量，但是<233>中并没有形态分析的方法。我们在实际工作中可以先测总砷、总汞的值，如果总量不超过限量值，那么无机砷、无机汞的含量也肯定不会超过限量。

USP<233>中在前处理环节给出了一个广泛适用的实例用于参考：

称取0.5g样品加入硝酸采用密闭消解技术到消化或提取完全，因此微波消解、压力罐消解等前处理手段可以满足密闭消解技术的要求。用于分析测试仪器则推荐了ICP-AES、ICPMS两款仪器。USP<233>认为也可以采用其他仪器进行检测，但是必须通过方法验证。

岛津ICPMS-2030案例分享

下面我们介绍一下岛津ICPMS-2030检测药物中的15种元素的实际应用。我们从市场上买了一些口服药物，然后测试一下里面的15中元素杂质。

首先称取0.1g（精确至0.0001g）试样于聚四氟乙烯微波消解罐中，加入4 mL HNO3，2 mL HCl，盖上消解罐盖放入微波消解仪消解。注意之所以采用硝酸加盐酸的类似王水的消解体系，一是因为铂系元素相对较为稳定，王水体系可以消解的更为彻底，二是因为HgCl2比HgNO3更稳定，Os与HNO3会生成挥发性很强的OsO4，而HCl可以将OsO4转化成易溶于水的H2OsCl6 。消解定容至100mL后，开始用ICPMS-2030测试溶液里的元素含量。

仪器/等离子体参数设置：

高频功率：1.2 kW                       矩管类型：Mini

雾化室：旋流                               雾化器类型：同心

等离子体气流速：8.0 L/min        载气流速：0.7 L/min

辅助气流速：1.1 L/min               采样深度：5.0 mm

雾室温度：5 ℃                            高频频率：27.12 MHz

碰撞池参数：

碰撞气种类：He                          池电压：-21 V

碰撞气流速：6.0 mL/min            能量过滤器电压：5.0 V

岛津ICPMS-2030的氩气消耗量在9.8mL/min，这是一个非常低的数值。另外实验使用的氩气是纯氩，而不是其他ICPMS厂家用的高纯氩。因为存在多原子离子干扰、难熔氧化物干扰、双电荷离子干扰和基体干扰等多种类型的干扰因素，我们选择碰撞模式，引入氦气来消除干扰。

ICPMS-2030测试结果

测定样品中的杂质元素含量，每个样品重复测定3次，求平均值；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（1000倍），求得该方法的检出限；根据USP<233>的指导原则，向样品中加入0.5J限量的标准溶液，求出加标回收率，以考察方法的准确性。

表3样品分析结果、方法检出限及加标回收率

元素		内标	RSD(n=3) (%)	0.5 J的加标 回收率（%）	方法检出限 （μg/kg）	最大剂量为10g/day 的注射药含量限值（μg/g）
镉		115In	--	93	0.3	0.25
铅		209Bi	1.77	108	0.4	0.5
砷		115In	--	102	3	0.15
汞		209Bi	--	98	0.8	0.15
铱		209Bi	--	94	0.1	1.0
锇		209Bi	--	100	1	1.0
钯		209Bi	--	99	0.08	1.0
铂		209Bi	--	91	0.05	1.0
铑		209Bi	--	100	0.03	1.0
钌		209Bi	--	100	0.6	1.0
钼		115In	4.98	96	0.5	1.0
镍		115In	5.14	94	2	5.0
钒		74Ge	--	93	8	1.0
铜		115In	--	94	6	10

 

备注： N.D 未检出。

本文结论

结果显示，岛津ICPMS-2030质谱仪测定注射药中的元素杂质含量，各元素的方法检出限远低于注射药含量限值，可以满足美国药典USP<232>对对注射药的元素杂质的限量要求。0.5倍的限量值的加标回收率在91~108%之间，满足USP<233>对样品加标回收率需要70%~150%的要求。