葡萄糖酸钙中铝含量测定方法的研究

摘要：目的：建立电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）与石墨炉原子吸收光谱法（GF-AAS）两种方法，测定葡萄糖酸钙中铝的含量。方法： 采用微波消解处理样品后，分别使用ICP-MS与GF-AAS进行铝含量分析，开展方法学验证并测定3批样品。结果： 两法在1～80 ng·mL⁻¹浓度范围内线性良好（r分别为0.9992和0.9976），ICP-MS检测限和定量限低于GF-AAS；两法回收率为91.3%～108.3%，RSD＜5%，测得样品含量相近。结论： ICP-MS和GF-AAS均可用于葡萄糖酸钙中铝的测定，ICP-MS在灵敏度上更具优势。

关键词：葡萄糖酸钙；铝；ICP-MS法；GF-AAS法；微波消解

葡萄糖酸钙作为常用的有机钙制剂，广泛用于儿童、孕妇及老年人钙补充。其生产过程中可能引入铝元素，但我国现行药典未对其设限，也缺乏相关检测方法[1-2]。铝元素具有蓄积性和潜在毒性，而在肠外营养用药中引发国际关注。美国药典与日本药局方已对TPN类制剂设定铝含量限度（≤25 µg·L⁻¹），但未指定具体检测方法[3-5]。考虑到铝对新生儿、肾功能不全者存在健康风险，加强葡萄糖酸钙中铝残留的检测和控制已成为迫切需求[6]。本研究通过建立ICP-MS与GF-AAS两种分析技术，开展方法学验证，为补充和完善铝元素限度控制提供技术支撑。

1 仪器与试药

1.1 仪器

iCAP Q电感耦合等离子体质谱仪（美国Thermofisher）；AA7000原子吸收分光光度计（日本岛津）；BS224S电子天平(德国Sartorious)；Ethos up微波消解仪（意大利MILESTONE）；Kertone Lab MINID-uvf纯水机（中国科尔顿）

1.2 试药

具体试药情况如表1所示

表1 主要试剂与标准品信息

2 样品处理

称取0.5 g葡萄糖酸钙，加入5 mL硝酸，室温放置30分钟后置于微波消解仪中，按1200 W设定，依次在120 ℃、160 ℃、180 ℃分别保持6、6、20分钟消解。消解后于100 ℃赶酸至烟雾消散，浓缩至1–2 mL，冷却后转入50 mL容量瓶，用超纯水冲洗消解罐2–3次，合并洗液并定容至刻度，摇匀，作为供试品溶液。空白溶液制备流程相同，仅不加样品。

3 ICP-MS方法

3.1 仪器条件

采用ICP-MS（STD模式）进行测定，关键参数如下：发射功率1550 W，等离子体气流速率14.0 L/min，辅助气体0.8 L/min，载气1.0 L/min，采集时间30 s，重复扫描40次。

3.2 测定方法

以钪（Sc）为内标，使用在线内标技术校正信号漂移。配制不同浓度的铝标准溶液，测得信号强度后绘制标准曲线，样品扣除空白后按响应值计算铝含量。

3.3 溶液的制备

3.3.1 标准溶液

取铝元素标准储备液，按比例用2%硝酸溶液稀释，配制成系列工作标准溶液，浓度依次为1、3、5、10、20、40、80 ng·mL⁻¹，用于绘制标准曲线。

3.3.2 内标溶液

取适量钪标准溶液，使用2%硝酸稀释至终浓度为200 ng·mL⁻¹，作为内标工作液，在样品分析过程中与供试液同步引入，用于信号校正。

4 GF-AAS方法

4.1 仪器条件

GF-AAS检测波长设为257.4 nm，狭缝0.5 nm；干燥温度120 ℃（30 s），灰化1200 ℃（20 s），原子化2400 ℃（5 s），载气0.25 L/min，进样量10 μL，原子化阶段关闭载气。

4.2 测定方法

将各浓度铝标准液注入石墨管，经原子化记录吸光度，绘制标准曲线并计算回归方程。样品测定同法进行，按吸光度值换算出铝含量。

4.3 标准溶液的制备

从铝元素标准储备液中精密量取一定体积，使用超纯水进行系列稀释，配制成1、3、5、10、20、40、80 ng·mL⁻¹等不同浓度的标准溶液，用于建立标准曲线。

5 方法学验证

5.1 线性关系

在ICP-MS方法中，依据“3.3.1”所制备的标准系列溶液，按照“3.1”设定的仪器参数，以钪为在线内标元素，依浓度从低到高依次进样测定铝的信号响应，绘制浓度-信号强度的标准曲线，计算回归方程。

在GF-AAS方法中，参照“4.3”标准溶液配置与“4.1”测试条件，将标准溶液依浓度顺序注入石墨炉，经原子化后记录吸光度值，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线并计算其回归方程，具体结果见表2。

表2  线性关系试验结果

5.2 检测限与定量限

结果显示，ICP-MS法检测限为0.257ng·mL－1，定量限为0.858ng·mL－1；GF-AAS法检测限为0.991 ng·mL－1，定量限为3.303ng·mL－1。表明ICP-MS法相对GF-AAS法灵敏度更高，但两种检测方法均满足试验要求。

5.3 重复性试验

称取同一批次葡萄糖酸钙样品6份，每份约0.5 g，精密称定后分别置于消解罐中。每份加入0.2 mL 含铝浓度为5 μg·mL⁻¹的标准溶液，按既定样品前处理流程制备供试品溶液。使用ICP-MS法，按照“3.1”节所设参数进行测定，依次注入空白溶液与供试液，记录铝的分析信号值，扣除空白背景后，根据标准曲线计算各样品中铝的含量。采用GF-AAS法，按“4.1”节条件测量，将空白和供试溶液分别注入石墨炉，记录吸光度值，并通过标准曲线换算出铝的浓度。

试验结果显示，ICP-MS法测得相对标准偏差（RSD）为1.2%（n=6），GF-AAS法为1.9%（n=6），表明两种方法在实际测定中均具有良好的重复性和稳定性。

5.4 准确度试验

取同一批号的葡萄糖酸钙9份，每份约0.5g，精密称定，分别置消解罐中，分别加入含铝5μg·mL－1的标准溶液0.1、0.2、0.3mL（每个浓度3份）。结果见表3。表明两种检测方法回收率良好。

表3  加标回收率试验结果（n=9）

7 讨论

7.1 样品前处理方法的确认

样品前处理是铝元素测定的关键步骤。根据USP<233>推荐的四种方法，本研究所用葡萄糖酸钙为在水中溶解缓慢、在有机溶剂中不溶的固体[7]，难以直接溶解。采用微波消解法能避免元素损失及外源污染，且能有效去除基质中有机物，降低对仪器系统的干扰，因此更适用于本研究中铝含量的分析。

7.2 方法学验证项目的选择

由于《中国药典》尚缺乏元素杂质检测的系统方法学指导，本研究参考USP及EP中关于ICP-MS的相关要求，选取了线性、检出限、重复性、加标回收率等验证项目。其中重复性RSD＜20%，三水平回收率均在70%～150%之间，表明方法准确可靠。

7.3 ICP-MS与GF-AAS的对比分析

两种方法检测结果一致性良好。ICP-MS因其高离子化效率及质谱分辨能力，对痕量铝的检测灵敏度更高，检出限更低，适用于高精度需求场景。而GF-AAS操作简便、成本较低，在满足检测要求时仍具实用性和推广价值。

7.4 葡萄糖酸钙中铝的风险评估

3批葡萄糖酸钙原料药均检出低水平铝含量，均低于ICH Q3D可接受暴露限度。虽不构成直接风险，但建议在质量控制中逐步引入铝元素限度项目，以增强产品安全性监管。

8 结论

本研究采用ICP-MS方法和GF-AAS方法测定葡萄糖酸钙中铝的含量，两种方法灵敏度高、快速、准确，均可用于葡萄糖酸钙中铝元素杂质的定量分析，该方法的应用可为生产企业或监管部门对葡萄糖酸钙原料及其制剂中铝元素的监管控制提供参考。

参考文献：

[1]武晨迪.葡萄糖酸钙联合卡前列素氨丁三醇及缩宫素治疗阴道分娩宫缩乏力性产后出血的临床效果[J].临床合理用药,2024,17(35):156-159.

[2]蒿梦潇,邢瑞,茆烨,等.不同剂量葡萄糖酸钙联合新斯的明对老年患者肌松恢复的影响[J].西部医学,2024,36(11):1631-1636+1642.

[3]姚文静.葡萄糖酸钙锌联合维生素D治疗维生素D缺乏性佝偻病的效果及对患儿血清粒细胞集落刺激因子肿瘤坏死因子-α水平的影响[J].基层医学论坛,2024,28(27):29-32.

[4]陶俊钰,刘伟,毛柯,等.ICP-TOFMS测定葡萄糖酸钙锌口服溶液中铝元素的迁移[J].中南药学,2023,21(08):2182-2185.

[5]阚微娜,王棘,陈默,等.复方氨基酸类注射液中铝元素3种测定方法的比较[J].中国现代应用药学,2021,38(24):3122-3126.

[6]任锟,邱怡婷,王晓兰,等.基质补偿-电感耦合等离子体质谱法测定脂肪乳注射液中铝元素含量[J].中国现代应用药学,2021,38(20):2572-2574.

[7]刘丛丛,林元亨,尹燕香,等.ICP-MS与ICP-OES法测定疫苗中铝含量的比较[J].中国药品标准,2024,25(05):471-477.

作者简介：陈雪琴（1985—），女，汉族，安徽合肥人，大学本科，主管药师，研究方向：药物分析。