离子色谱法测定磷酸二氢钠中3种阴离子含量

宋梓瑜, 丁大中, 张磊, 杨龙华, 栾成章, 杨钊

青岛市食品药品检验研究院,青岛 266071

SONG Ziyu^,, DING Dazhong, ZHANG Lei, YANG Longhua, LUAN Chengzhang, YANG Zhao^,

Qingdao Institutes for Food and Drug Control,Qingdao 266071,China

通信作者杨钊(1971-),男,山东聊城人,主任药师,研究方向:药物分析。电话:0532-58759188,E-mail: yangzhao@qingdao.gov.cn。

作者简介宋梓瑜(1986-),女,辽宁沈阳人,主管药师,硕士,研究方向:药物分析。ORCID:0000-0001-6347-7672,电话:0532-58759171,E-mail: szysongziyu@126.com。

基金资助: 国家科技重大专项-重大新药创制(药用辅料功能性指标的评价与数据库的建立)(2017ZX09101001006-002)

中图分类号: R927.1 文献标识码: B 文章编号: 1004-0781(2022)09-1351-03

摘要:

目的建立离子色谱法同时测定药用辅料磷酸二氢钠中氯离子(Cl^-)、硝酸根离子(NO₃^-)、硫酸根离子(SO₄^2-)的含量。方法采用Thermo ICS-2100型离子色谱仪,氢氧根淋洗液发生器,色谱柱为Dionex IonPac AS19 IC阴离子色谱柱(4 mm×250 mm),柱温45 ℃,流速1 mL·min^-1,进样量100 μL,进行梯度洗脱测定。结果 Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-分别在10.00~400.00,33.33~1 333.33和50.00~2 000.00 μg·L^-1浓度范围内时,呈良好的线性关系,相关系数(r)分别为0.999 2,0.998 8和0.999 0。3种阴离子的平均回收率分别为101.77%,98.29%和99.63%,相对标准偏差(RSD)分别为3.64%,4.25%和2.77%。6批样品采用拟定方法的测定结果均符合《中华人民共和国药典》2020年版四部中限度规定。结论该方法操作简便,准确灵敏,3种被测组分峰型良好,分离度高,可以同时测定药用辅料磷酸二氢钠中3种阴离子含量。

关键词: 磷酸二氢钠; 药用辅料; 离子色谱; 氯化物; 硝酸盐; 硫酸盐

Abstract:

Objective To establish a method for simultaneous determination of chloride,nitrate and sulfate in sodium dihydrogen phosphate by ion chromatography(IC). Methods The separation was performed on Thermo ICS-2100 ion chromatograph and potassium hydroxide eluent generator cartridge with gradient elution.The separation column was Thermo Scientific Dionex IonPac AS19 IC analytical column(4 mm×250 mm) with the column temperature at 45 ℃ and the flow rate of 1 mL·min^-1.The injection volume was 100 μL. Results When the concentration of chloride ion,nitrate ion and sulfate radical ion were 10.00—400.00 μg·L^-1,33.33—1 333.33 μg·L^-1 and 50.00—2 000.00 μg·L^-1, the linear relationship were good with correlation coefficient of 0.999 2,0.998 8 and 0.999 0, respectively. The average recovery rates of chloride ion,nitrate ion and sulfate radical ion were 101.77%,98.29% and 99.63%,respectively. RSD were 3.64%,4.25% and 2.77%,respectively.The determination results of 6 batches of samples determined by the proposed method were consistent with the regulation of Chinese Pharmacopoeia(2020). Conclusion The method is simple,sensitive and reproducible.The peak patterns of the three components are good and the resolution is high. Therefore, it can be used for the quality assessment of anions in sodium dihydrogen phosphate.

Key words: Sodium dihydrogen phosphate; Pharmaceutical necessities; Ion chromatography; Chloride; Nitrate; Sulfate

开放科学(资源服务)标识码(OSID)

磷酸二氢钠(sodium dihydrogen phosphate)属于酸类无机盐,在食品、化工和环境等行业中均有广泛的用途,在医药产品中也有较多应用,作为药物时可用于低磷血症的预防和治疗以及治疗尿路感染的辅助用药等。作为药用辅料时,多用作液体制剂、注射剂、滴眼剂等剂型的pH调节剂或缓冲剂^[1,2]。目前各国药典^[3,4,5,6]中规定的检查氯化物、硝酸盐和硫酸盐检查法均为比色法,笔者还未见采用离子色谱法检测其含量的报道。本实验成功建立了应用离子色谱法同时测定药用辅料磷酸二氢钠中3种阴离子含量的方法,报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

2100型离子色谱仪(赛默飞世尔科技有限公司),Dionex IonPac AS19 IC阴离子色谱柱(4 mm×250 mm),CP225D电子天平(赛多利斯集团,感量:0.01 mg)。

1.2 试药

药用辅料磷酸二氢钠(湖南九典制药股份有限公司,批号:201808120;南京化学试剂股份有限公司,批号:190305025c,190114006c;默克集团,批号:AM0854649 528,AM0854849 528,AM0854949 528),氟离子(F^-)、氯离子(Cl^-)、硝酸根离子(NO₃^-)、硫酸根离子(SO₄^2-)和磷酸根离子(PO₄^3-)标准溶液(中国上海市计量测试技术研究院, Cl^-、NO₃^-和S₄^2-浓度分别为30,100 和150 mg·L^-1,批号:171011),超纯水(Millipore超纯水仪公司)。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

采用Dionex IonPac AS19 IC阴离子色谱柱(4 mm×250 mm),氢氧根淋洗液发生器,检测器为电导检测器,检测方法为阴离子抑制电导检测法,流速为1 mL·min^-1,柱温为45 ℃,进样量为100 μL,梯度洗脱程序:0 min,5 mmol·L^-1;0~17 min,30 mmol·L^-1;17~25 min,30 mmol·L^-1;25.1 min,30 mmol·L^-1;25.1~35 min,45 mmol·L^-1;35.1 min,5 mmol·L^-1;35.1~40 min,停止运行。

2.2 供试品溶液的配制

取本品约0.05 g,精密称定,置50 mL量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀,用孔径0.22 μm滤膜滤过,作为供试品溶液。

2.3 方法学

线性和范围:精密量取标准溶液,分别用水稀释制成表1所示浓度范围的溶液,按“2.1”项的色谱条件进行分析。以样品峰面积(Y)为纵坐标、样品浓度(X,μg·L^-1)为横坐标进行线性回归,得3种阴离子回归方程。结果,3种阴离子在所示浓度范围内与峰面积线性关系良好。

阴离子	浓度范围/ (μg·L^-1)	回归方程	相关系数r
Cl^-	10.00~400.00	Y=0.001 1X+0.038 6	0.999 0
NO₃^-	33.33~1 333.33	Y=0.000 6X+0.046 0	0.998 8
SO₄^2-	50.00~2 000.00	Y=0.000 7X+0.033 2	0.999 2

表1 线性实验结果

Tab.1 Results of linear experiment n=6

最低检测限:以信噪比(S/N)为3时的浓度进样,Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-的最低检测限分别为0.03,0.04和0.12 ng。

进样精密度:取线性关系项下含Cl^-浓度为50.00 μg·L^-1(同时含NO₃^-和SO₄^2-浓度分别为166.67和250.00 μg·L^-1)的标准溶液,连续进样6次,记录峰面积和保留时间。结果3种阴离子保留时间RSD分别为0.04%,0.03%和0.02%,峰面积RSD分别为0.40%,1.69%和0.45%(n=6),表明仪器的精密度良好。

重复性:精密称取同一批样品(批号:AM0854849 528)依法制备6份供试品溶液,按拟定的色谱条件进样。结果(以SO₄^2-计算)RSD为0.33%(n=6),表明方法重复性良好。

稳定性:精密称取同一批样品(批号:AM0854849 528)依法制备供试品溶液,分别于0,2,4,8,16,24 h按拟定的色谱条件进样。结果峰面积RSD(以SO₄^2-计算)为0.52%(n=6),表明供试品溶液在24 h内稳定。

准确度:取已知含量的同一批样品(批号:201808I20)约0.025 g,精密称定6份,置50 mL量瓶中,分别精密加入Cl^-浓度为100.00 μg·L^-1的标准溶液5.0 mL,照“2.2”项方法制备,即得加标样品溶液。氯离子、硝酸根离子和硫酸根离子的平均回收率分别为101.77%,98.29%和99.63%,RSD分别为3.64%,4.25%和2.77%,见表2。

阴离子	样品量	加入量	测得量	回收率		RSD
Cl^-	0.630 9	0.500 0	1.145 4	102.90
	0.639 0	0.500 0	1.145 4	101.28
	0.619 0	0.500 0	1.100 0	96.20	101.77	3.64
	0.630 7	0.500 0	1.145 4	102.94
	0.645 8	0.500 0	1.145 4	99.92
	0.654 1	0.500 0	1.190 9	107.36
NO₃^-	0.165 7	1.666 7	1.833 3	100.05
	0.168 0	1.666 7	1.750 0	94.92
	0.162 7	1.666 7	1.916 7	105.24	98.29	4.25
	0.165 8	1.666 7	1.750 0	95.05
	0.169 8	1.666 7	1.750 0	94.81
	0.172 0	1.666 7	1.833 3	99.68
SO₄^2-	2.107 0	2.500 0	4.557 1	98.00
	2.133 8	2.500 0	4.700 0	102.65
	2.067 1	2.500 0	4.485 7	96.74	99.63	2.77
	2.106 2	2.500 0	4.557 1	98.04
	2.156 6	2.500 0	4.628 5	98.88
	2.184 3	2.500 0	4.771 4	103.48

表2 3种阴离子加样回收实验结果

Tab.2 Results of recovery test of three kinds of anions n=6

2.4 样品测定

取样品6批,以“2.2”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项色谱条件进行测定,用标准曲线法以峰面积计算含量。结果表明,在拟定的色谱条件下,Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-的峰型良好,与其他离子的分离度高,所得结果符合《中华人民共和国药典》2020年版四部药用辅料磷酸二氢钠标准项下对于氯化物(≤100 μg·g^-1)和硫酸盐(≤500 μg·g^-1)的限度规定,现行标准中对硝酸盐的限度未做规定(表3)。对照品和供试品的典型色谱图见图1。

批号	Cl^-	NO₃^-	SO₄^2-
201808I20	24.38	6.40	81.42
190305025c	-	2.80	58.36
190114006c	20.87	5.49	59.83
AM0854649 528	6.47	16.14	68.90
AM0854849 528	11.44	-	86.63
AM0854949 528	-	23.36	36.90

表3 6批样品中3种阴离子含量测定结果

Tab.3 Content determination results of three kinds of anions in six batches of samples μg·g^-1

图1 对照品溶液和供试品溶液色谱图
1.F^-;2.Cl^-;3.NO₃^-;4.SO₄^2-;5.PO₄^3-。

Fig.1 Chromatograms of reference and sample solutions
1.F^-;2.Cl^-;3.NO₃^-;4.SO₄^2-;5.PO₄^3-.

3 讨论

工业上合成磷酸二氢钠的方法主要是用湿法磷酸和十二水合磷酸氢二钠采用加热法将磷酸中和至pH 值4.2~4.6滤过制得^[7,8]。其中十二水合磷酸氢二钠是由碳酸钠及磷酸反应制成,而在碳酸钠的生产过程中可能会引入Cl^-,磷酸的生产过程中又可能会引入NO₃^-和SO₄^2-^[9,10],准确测定这些杂质的含量对控制磷酸二氢钠的功能发挥和制剂质量有着关键作用和重要意义。

本研究中线性回归的范围参考《中华人民共和国药典》2020年版四部通则磷酸二氢钠辅料标准中对于氯化物和硫酸盐的限度规定,但在实验中,所收集到的样品检测出的含量远低于限度要求,故加样回收实验中采用了制备6份相同浓度的样品进行测定。

目前,采用离子色谱法检测氯化物、硝酸盐和硫酸盐在各行业中均有报道^[11,12],但磷酸二氢钠属于无机盐,其中主成分PO₄^3-浓度极大,对检测微量的Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-会产生干扰。参考食品安全国家标准^[13],经过多次实验,最终确定了采用氢氧根淋洗液梯度洗脱的方法。该方法使PO₄^3-最后出峰,避免了其对目标被测组分的干扰,同时3种离子的峰型良好,出峰迅速,分离度高,可用于3种阴离子的含量测定。

参考文献

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