ICP-MS技术在药物分析中的应用

ICP-MS技术在药物分析中的应用

1张亚乔、 2张威、 1吕慎翠

1青岛科创质量检测有限公司， 2青岛斯坦德检测股份有限公司 企业技术中心

摘要：随着药品研发技术水平的不断提高，考虑到药物本身种类繁多、成分复杂的特征，为了保证药物的安全性和有效性，推动药品检测技术的发展成为一项十分重要的任务。传统分析技术在时代发展过程中已经无法满足实际所需，以此同时，ICP-MS技术在药品检测领域开始崭露头角，有效地提升了药物分析的水平。本文介绍了ICP-MS的关键技术，分析了其在药物检测中的具体应用，最后通过全面了解ICP-MS的应用，提出针对方法缺陷需要注意的问题。

关键词：ICP-MS技术；药物分析；具体应用

引言：ICP-MS是指电感耦合等离子体质谱仪，采用接口技术将ICP的高温电离特性和四极杆质谱仪灵敏快速扫描的优势相结合，形成一种新型的元素和同位素分析技术。相比较于传统分析技术优势明显，在近几年分析检测技术的发展过程中日趋成熟，目前被广泛运用在食品、环境、医药等领域，并且取得了良好成效。和传统分析技术比较而言，ICP-MS技术具有分析效率高、精度高等优势，并且可以提供精确的同位素信息。

一、ICP-MS技术概述

现阶段，各个常见品牌的ICP-MS结构和原理没有太大差异。以Agilent7500为例，通过雾化器对样品进行处理，将样品溶液转变为气溶胶，通过载气引入到等离子体高温中心通道，在高温环境下，样品会原子化、解离等，最后会留下带正电荷的离子，高速通过采样锥并发生膨胀，通过带负电压的提取透镜的聚焦作用，样品正离子被吸引穿过截取锥小孔，同时其他原子被抽离系统。最终待测元素的正离子在四级杆形成的特殊电场的作用下，根据其质荷比的特殊性被分离后引入检测器，通过脉冲计数，得到待测物质的浓度。

目前，有机合成药物是药物分析中较为常见的一种，有效运用ICP-MS技术，除了可以满足分析要求外，还能够将有机药物分析转变为简单的无极分析。特别是在药物代谢产物中，ICP-MS技术的优势尤为明显。但在没有对照品的情况下，分析难度会大大增加，整个过程需要耗费大量时间和成本。ICP-MS技术在当前的药物分析领域虽优势明显，却还处于发展阶段，因此要加强该技术的研究，不断提升其性能和应用水平^[1]。

二、ICP-MS技术在药物分析中的应用

在药物分析技术的发展过程中，新技术的应用，彻底解决了原始目视法回收率低、无专属性、重现性差等缺陷造成的困扰。在药品国际化背景下，对药物分析提出了更高要求，也把相对而言特异性更高的仪器分析技术推上了药物分析的舞台。ICP-MS技术作为一种行之有效方法，已经写入药典，并运用在药物分析中，作为药物质量控制，保证其有效性和安全性的手段之一。

（一）药物及其代谢产物定量分析

药物成分复杂多样，其有效成分的含量直接关系到药品质量和药效，因此要对药物中各物质，尤其是对药效起关键作用的物质进行准确地测定。在分析含有金属或者卤素有机药物的时候，要提前进行处理，不仅需要花费大量时间，而且存在浪费药品的情况，因此这种方法是不可取的。ICP-MS技术的运用不仅轻松解决了这一问题，还可用于放射性元素分析，只要符合规定要求，都可以采用该技术，常见的方法有液-质联用和放射性标记来检测药物成分或杂质。实践证明，ICP-MS技术可以弥补传统分析技术存在的缺陷，具有较强适用性，效果更好。

（二）体内药物分析

在ICP-MS技术的应用中，和一般药物比较而言，体内药物分析优势明显，主要体现在选择性、灵敏度等方面。对生物样品分析时，生物介质中存在着大量微量药物，受到内源性物质和代谢物的影响，让分离分析面临不小的难度，再加上生物样品量少，很难重新获得。ICP-MS技术的高灵敏度和选择性，可以充分满足生物样品分析的要求，具有较高应用价值。例如，砷元素，它对于肿瘤治疗可以起到一定作用，抑制肿瘤细胞的增长，但是也存在着不足之处，主要原因是达到一定剂量的砷的毒性，对患者健康会产生不利影响，为了有效控制，要准确检测血药中的砷浓度。国内很多学者对此展开了研究，也证明了ICP-MS技术是一种有效的检测手段。

（三）药物杂质检查

在过去的很长一段时间中，药物杂质检查是采用重金属限量检查和砷盐检查法，但重金属和砷会危害到人体健康，因此被逐渐淘汰。采用加热或者灰化的操作方式也存在不足，会损失挥发性元素。另外还有很多因素对检查会产生不利影响，例如药物本身生成不溶性硫化物。为了有效适应发展需求，出现了ICP-MS技术，弥补了传统测试方法的缺陷，具有非常高的灵敏度，可用于分析有着复杂基体样品的重金属元素，回收率也比较高，很好的满足检查所需。具有良好的通用性，整个分析过程操作简单，效率较高。但要求操作人员经过培训，且具有专业能力，可以正确的操作、使用、维护仪器，并准确地进行定量分析和分类分析。ICP-MS技术具有的优势，让它逐渐成为药物一般杂质检查的主要方法，取代了传统检查方法

^[2]。

（四）中药材质量评价和控制

中医在我国有着几千年发展历史，在治疗疾病时要运用中药材，微量元素的含量评价是中药材质量的重要指标。中药种类繁多、成分复杂，而且微量元素含量较低，无形之中增加了测定的难度。在选择测定方法时，要求具有灵敏度高、选择性好的特点，ICP-MS的出现使中药材的研究技术有了新突破，是进行中药材质量评价的重要方式，实际运用效果优势明显。

三、应用ICP-MS技术需要注意的问题

ICP-MS作为一种新的检测技术，在实际应用中凸显了较传统方法专属性更强、灵敏度更高等优势，且随着应用领域的扩大，发展日趋成熟。但由于它在药物分析中应用的时间不长，其实践过程中仍然存在诸多问题。例如，会受到仪器干扰、信号波动、氧化物、双电荷离子、样品基体等影响。为了解决仪器干扰和信号波动带来的问题，通常根据元素的质荷比和电离能选择合适的内标，通过内标的校正消除干扰，选择内标时要以质量数接近为好，在分析多元素时，要采用双内标或者多内标的方法，合理参考各内标的校正结果，以获得最优数据判定；对于氧化物干扰而言，要提升等离子体温度、降低入射气流速度等方法；双电荷离子影响不常见，可以通过校正来解决，当同时受到氧化物干扰时，会受到等离子体参数变化的直接影响，因此可通过优化仪器参数的方式来改善；样品基体的干扰，常通过稀释矫正的方式来解决。

ICP-MS技术还处于发展之中，技术应用还存在许多短板，因此需要药物分析人员进行深入研究，解决面临问题，不断优化应用效果^[3]。

四、结语

综上所述，ICP-MS技术在药物分析中有着较高实用价值，因此要提高重视，提升技术应用水平，为药物分析提供支持。随着ICP-MS技术研究的持续深入，药物分析效果会不断得到改善，为药物质量提供可靠保障。在ICP-MS技术的发展过程中，其应用领域也会不断地扩大，和有机质谱联合应用是未来发展的主要方向，可以发挥出更大作用。

参考文献：

[1] 刘圣金,乔婷婷,马瑜璐,等. ICP-OES/ICP-MS技术研究枯矾及其伪品的差异特征元素及无机元素含量分布[J]. 中国实验方剂学杂志,2019,25(5):1-7.

[2] 张治军,雷超海,李沛,等. 基于微波消解的ICP-OES/ICP-MS法测定鸡内金中24种元素[J]. 药物分析杂志,2018,38(9):1500-1506.

[3] 马超,房思萌,米楠,等. ICP-OES法同时测定右旋糖酐铁中铅、镉、砷、汞等8种重金属元素的含量[J]. 中国药师,2017,20(3):579-583.