顶空-气相色谱法测定注射用美洛西林钠中的微量二硫化碳

肖钦钦?陈希?段和祥?裴昆?章红

摘要：目的 建立注射用美洛西林钠中微量CS2的顶空-气相色谱测定方法。方法 采用DB-624（30 m×0.53 mm×3 μm）毛细管柱，进样口温度为160 ℃；起始温度為40 ℃，维持5 min，再以60 ℃/min的速率升温至160 ℃，维持8 min；火焰光度检测器（FPD），加热器和辅助传输线温度为200 ℃，燃烧室温度为125 ℃；顶空瓶平衡温度为80 ℃；平衡时间为30 min。结果 CS2在0.04～0.8 μg/mL浓度范围内峰面积与浓度呈二次方曲线关系，检测限（LOD）为0.01 μg/mL； 12家生产企业的157批次样品中87批次样品检出CS2，33批次含量超过拟定限度（3.2 μg/g），样品中CS2主要由胶塞迁移而来。结论 该方法重现性好，准确度高，可用于对本品中微量CS2的检测，为注射剂药品生产企业选择适宜的胶塞提供了质量依据。

关键词：注射用美洛西林钠；二硫化碳（CS2）；顶空-气相色谱；胶塞；质量控制

中图分类号：R978.1文献标志码：A

Determination of the trace of carbon disulfide in melocillin sodium for injection by headspace-gas chromatography

Abstract Objective This study established a method for the determination of CS2 in mezlocillin sodium for injection by headspace-gas chromatography. Methods The method was used with the capillary column DB-624 （30 m×0.53 mm×3 μm）andthe temperature of the injection port was 160 ℃. The column temperature was programmed （the initial column temperature was 40 ℃ and kept for 5 min at a speed of 60 ℃/min， until raised to 160 ℃ and kept for 8 min）. The sample was detected by a flame photometric detector （FPD） with a heater and auxiliary transmission line temperature of 200 ℃ and a combustion chamber temperature of 125 ℃. The equilibrium temperature of the headspace bottle was 80 ℃ and the balance time was 30 min. Results The mass concentration of CS2 had a quadratic relationship with the peak area in the concentration range of 0.04～0.8 μg/mL， and the detection limit （LOD） was 0.01 μg/mL. CS2 was detected in 87 batches of 157 samples from 12 manufacturing enterprises， and 33 batches of samples exceeded the proposed limit （3.2 μg/g）. The CS2 in the samples was mainly migrated from the rubber plug. ConclusionThe method had good reproducibility， high accuracy and could be used for the detection of trace amounts of CS2 in this product， which provided a quality basis for the selection of suitable stoppers for injection drug manufacturers.

Key words Mezlocillin sodium for injection; Carbon disulfide （CS2）; Headspace-gas chromatography; Rubber closures; Quality control

美洛西林钠（mezlocillin sodium）属于第三代半合成青霉素类抗生素，临床用于大肠埃希菌、肠杆菌属、变形杆菌等革兰阴性杆菌中敏感菌株所致的呼吸系统、泌尿系统、消化系统、妇科和生殖器官等感染。注射用美洛西林钠主要成分为美洛西林钠，其药品包装材料包括西林瓶、胶塞和铝盖，胶塞普遍采用卤化丁基橡胶塞。胶塞作为直接接触药品的Ⅰ类包装制品，不仅对药品稳定性、功能性的保护起关键性作用，更关系到人体用药安全与健康[1]。药用胶塞的质量与配方、硫化体系及生产工艺相关，工艺主要包括炼胶工艺、硫化工艺和清洗工艺，各工序均排放一定量的含硫恶臭污染物[2]。含硫恶臭污染物主要包括硫化氢、二硫化碳（CS2）和羰基硫化物，其中炼胶工艺中排放最大的即为CS2。已有研究发现CS2与头孢地嗪钠作用可导致样品变浑浊[3]。本研究建立顶空-气相色谱法配以火焰光度检测器测定注射用美洛西林钠中CS2的含量，以期为探讨该制剂的包装材料或生产工艺存在的风险问题提供数据支撑。

1 仪器与试剂试药

7697A-7890B顶空-气相色谱仪（Agilent公司，配火焰光度检测器，装硫滤光片），W58无油空气压缩机（上海复宏机电有限公司），MS205DU电子天平（Mettler Toledo公司），20 mL顶空瓶（Agilent公司）等。

CS2甲醇溶液（100 μg/mL）（RM，批号：A21110354，坛墨质检科技股份有限公司，有效期至2023年12月02日）；甲醇（色谱纯，批号：WXBD5858V，Sigma-Alorich公司）。

157批次注射用美洛西林钠来自2022年国家评价性抽检样品，涉及12家生产企业。

2 试验方法

2.1 顶空-气相色谱条件

以DB-624毛细管柱（30 m×0.53 mm，3 μm）为色谱柱；载气为高纯氮气（纯度大于99.999%），柱流速2.0 mL/min；分流比为20：1；进样口温度为160 ℃；采用火焰光度检测器（FPD），加热器和辅助传输线温度为200 ℃，燃烧室温度为125 ℃，空气流量为

60 mL/min，氢气流量为60 mL/min，尾吹气流量（N2）为60 mL/min；起始温度40 ℃，维持5 min，再以60 ℃/min的速率升温至160 ℃，维持8 min。顶空瓶平衡温度为80 ℃；平衡时间为30 min。

2.2 溶液配制

系列标准曲线用溶液  精密量取CS2甲醇标准溶液适量，用甲醇分别定量稀释制成每1 mL中含0.8、0.6、0.4、0.2、0.1和0.04 μg的溶液。精密量取上述溶液各3 mL，置顶空瓶中，密封。

供试品溶液 取本品约0.3 g，精密称定，置顶空瓶中，精密加甲醇3 mL使溶解，密封，即得（必要时可稀释）。

胶塞提取溶液  取橡胶塞2个，剪碎，置锥形瓶中，精密加入甲醇20 mL，超声提取2 h，再精密量取该溶液3 mL，置顶空瓶中，密封，即得（必要时可稀释）。

3 结果

3.1 空白试验

精密量取甲醇3 mL，置顶空瓶中，密封，顶空进样。记录色谱图，对照品溶液与样品典型色谱图如图1。甲醇在该色谱条件下无响应，不干扰CS2色谱峰的检测。

3.2 线性关系

精密量取CS2甲醇标准溶液（100 μg/mL）1 mL，置50 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀，作为标准溶液储备液。精密量取上述储备液10、3、5和5 mL，分别置25、10、25和50 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，依次作为线性溶液①、②、③和④。再分别精密量取线性溶液④5 和2 mL，分别置2个

10 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，依次作为线性溶液⑤和⑥。即线性溶液①～⑥浓度依次为0.8、0.6、0.4、0.2、0.1和0.04 μg/mL。精密量取上述线性溶液各3 mL，置顶空瓶中，密封，进行顶空-气相色谱分析，记录色谱图。

实验结果表明，火焰光度法测定CS2曲线为非线性。以峰面积（A）对浓度（C）进行非线性回归，CS2峰面积为浓度的二次方曲线（图2），曲线方程为y=87215.4x2+16984.1x-451.1，相关系数为1.0000。

3.3 检测限

取“3.2线性关系”项下线性溶液⑤逐步稀释后，精密量取各溶液3 mL，置顶空瓶中，密封，进行顶空-气相色谱分析，记录色谱图。以在色谱图中信噪比满足3：1为检测限（LOD），测得CS2的检出限浓度为0.01 μg/mL，换算成样品检出限为0.1 μg/g。

3.4 精密度

分别精密量取“3.2线性关系”项下线性溶液③

3 mL，置6个顶空瓶中，密封，顶空进样，记录色谱图。结果CS2峰面积的RSD为3.1%，表明该方法精密度良好。

3.5 重复性

取A企业同一批样品约0.3 g，精密称定，共6份，分别置6个顶空瓶中，精密加甲醇3 mL使溶解，密封，顶空进样，记录色谱图，按标准曲线计算样品中CS2的含量。结果测得6份樣品中CS2含量的RSD为1.8%，表明该方法重复性良好。

3.6 准确度

取未检出CS2的样品约0.3 g，精密称定，共6份，分别置顶空瓶中，依次精密量取“3.2 ”项下线性溶液③各3 mL，密封，强力振摇使溶解，顶空进样，记录色谱图。结果CS2的回收率在95%～109%之间，RSD为4.8%，表明该方法准确度较高。

3.7 溶液稳定性

取A企业同一批次样品共5瓶，将内容物混合均匀，取粉末约5 g，精密称定，置50 mL量瓶中，加甲醇振摇使溶解并稀释至刻度，摇匀。再分别精密量取上述溶液各3 mL，分别置7个顶空瓶中，密封，放置于室温，分别于0、2、4、6、8、10和12 h时顶空进样，记录色谱图。结果测得样品中CS2浓度的RSD为2.4%，表明供试品溶液在室温条件下12 h内稳定。

3.8 样品测定

采用所建立的顶空-气相色谱检测方法，对157批次注射用美洛西林钠进行检测，87批次检出CS2，涉及11家生产企业，检出率为55%，含量分布在0.24～22.17 μg/g范围内。各生产企业样品检出情况见表1。样品典型图谱见图1b。

A企业检出CS2含量均远远高于其他各企业，其原因可能与胶塞中残留的CS2迁移至样品有关。采用所建立的方法对该企业的包装材料胶塞进行检测，胶塞中检出的CS2含量达到92.6 μg/个，进一步证明所推测结论的正确性。

企业A不同规格样品中CS2含量的分布图见图3，由图可见，规格越大，每瓶样品中CS2的含量越高，即吸附量与样品量呈正相关。同时选取抽样批次较多的两个规格，以生产日期距离样品测定日期的天数为横坐标，以CS2的含量为纵坐标，绘制样品中CS2含量-时间散点图（图4），由图可见，样品中CS2含量与时间无明显相关性，即迁移量与时间不存在正相关，但生产日期接近的批次，其含量差异较小，说明CS2的迁移可能受胶塞生产工艺的不稳定因素影响更大。

4 讨论

4.1 CS2限度

本品为注射剂，样品中的CS2经静脉注射后直接进入人体组织或血液中，进入体内的CS2有蓄积作用。我国GBZ2.1-2019工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素中规定劳动者CS2短时间（15 min）接触容许浓度为10 mg/m3（约3.2 ppm）（PC-STEL），因而将注射用美洛西林钠中CS2的限度拟定为“不得大于3.2 μg/g（3.2 ppm）”。在157批次样品中有33批次样品含量大于拟定限度（3.2 μg/g），不合格率为21%，其中A企业31批次，B企业2批次。

4.2 不良反应评估

CS2是一种有毒气体，可通过呼吸道、皮肤、黏膜等途径进入体内，对中枢神经和周围神经系统、心血管系统、生殖系统等均具有明显的毒性作用[4-6]。

研究表明粘胶人造丝工厂的工人暴露在CS2浓度小于10 mg/m3（3.2 ppm）的环境中，其神经行为受到影响，如精神运动减缓、位置震颤、周围多神经病变和帕金森症[7]。国内外关于工作场所、饮用水中CS2的限值均有相关标准规定[8-10]。我国GBZ2.1-2019标准中规定工作场所化学有害因素CS2的限值分别为5 mg/m3（1.6 ppm）（PC-TWA）和10 mg/m3（3.2 ppm）（PC-STEL）。美国职业安全与健康管理局（OSHA）规定工作场所平均日工作时间超过8 h时空气容许CS2接触限值为20 ppm；另外美国国家职业安全与卫生研究院（NIOSH）建议当平均日工作时间超过10 h，空气允许CS2暴露限值为1 ppm，在15 min内不能超过

10 ppm。纽约州环境保护部规定饮用水中CS2限值为60 μg/L（19.3 ppm）。

通过国家药品不良反应监测系统，收集到2021年1月1日—2022年9月28日期间疑似注射用美洛西林钠的药品不良反应报告共325例，涉及A企业报告共204例，占总报告数的62.8%，严重报告48例，占严重报告总数的64.9%，该企业不良反应有寒战、头晕、呼吸困难、心悸，过敏性休克，这些不良反应与CS2急性轻度中毒症状类似，因此推测该企业的不良反应报告例数较高可能与样品中CS2的含量较高有关。

4.3 包装材料安全性评估

本品各生产企业的药品包装胶塞部件普遍采用卤化丁基橡胶塞，不同企业生产的胶塞中CS2残留量差异较大，胶塞中残留的CS2在高温灭菌、冷冻干燥、贮存过程等条件下，不可避免地会迁移至药品中，影响药品的稳定性及安全使用。企业应重视胶塞等包装材料的质量及其对药物的影响，在药物研发中认真做好药物与胶塞等包装材料的相容性研究，根据相容性研究的结果，选择性能优良、对药物影响小、无质量风险的胶塞，保证药品的稳定性及使用安全性。

5 结论

本文建立了顶空-气相色谱法配以火焰光度检测器测定注射用美洛西林中CS2含量的方法，方法重现性好、准确度高，可用于注射剂药品包装材料胶塞及胶塞与药物相容性试验中CS2的检测，为注射剂药品生产企业的胶塞选择提供了依据。

参 考 文 献

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