顶空-气相色谱法测定止血微球中环氧氯丙烷残留量

李亚利,王宝群,林莎莎,邹圣灿

(青岛琛蓝海洋生物工程有限公司,青岛 266000)

可吸收植物多糖止血微球是以植物淀粉为原料,经过乳化、交联等技术制备的具有空间网状结构的球形或椭圆形粉末,交联过程中以环氧氯丙烷为交联剂,经过一系列清洗工艺后,最终产品中仍有可能会残留少量的环氧氯丙烷。环氧氯丙烷是一种用途较为广泛的基本有机化工原料,根据欧洲药品管理局(EMA)颁布的《遗传毒性杂质限度指导原则》,环氧氯丙烷含有遗传毒性杂质的警示结构,会严重影响产品使用者的身体健康,并且很多动物试验表明环氧氯丙烷具有动物致癌作用[1-2],因此需要严格控制止血微球中环氧氯丙烷的残留量。目前其他领域虽有一些关于环氧氯丙烷测定方法的报道[3-5],但关于止血微球中环氧氯丙烷残留量测定的报道却甚少,在T/ZZB 1062－2019《可吸收止血微球》中也只是要求对环氧氯丙烷残留量进行检测,却并未给出具体测定方法。文献[6-7]在萃取环氧氯丙烷后,采用火焰离子化检测器(FID),以气相色谱直接进样法进行测定,该方法操作繁琐,操作过程中很容易出现环氧氯丙烷提取不完全或挥发损失的问题,不能避免产品中其他成分对色谱系统的污染,同时,因需要使用其他有机溶剂,会对环境造成二次污染,同时也会损害检测人员的身体健康。

本工作采用顶空-气相色谱法对止血微球中环氧氯丙烷残留量进行测定,方法操作简单、便捷,更重要的是可以减少环氧氯丙烷的损失,回收率高。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

GC-2014C型气相色谱仪,配电子俘获检测器(ECD)和顶空自动进样器;Master系列纯水/超纯水系统;AR224 CN 型分析天平。

环氧氯丙烷标准储备溶液:0.1 g·L－1,将少量水置于100 mL 容量瓶中,再准确移取环氧氯丙烷标准品8.5μL于容量瓶中,加水定容,摇匀,配制成质量浓度为0.1 g·L－1的环氧氯丙烷标准储备溶液,于4 ℃冷藏备用。其他质量浓度均由此溶液用水逐级稀释制得。

环氧氯丙烷标准品的纯度为99.91%;试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 顶空条件

顶空平衡温度80 ℃,平衡时间30.0 min;循环时间8.0 min。

1.2.2 色谱条件

DB-5毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25μm);检测器温度280 ℃;电流1 n A;尾吹气为高纯氮气,尾吹流量30 mL·min－1,结束时间5.0 min;气化室温度200 ℃;分流进样,分流比为20∶1;载气为高纯氮气;色谱柱流量1.00 mL·min－1,吹扫流量3.0 mL·min－1;柱温55 ℃(恒定温度),平衡时间3.0 min。

1.3 试验方法

准确称取0.15 g(精确至0.000 1 g)止血微球粉末样品于20 mL顶空瓶中,准确移取5.00 mL水置于顶空瓶中,迅速加盖密封,按仪器工作条件进行测定。

2 结果与讨论

2.1 顶空平衡温度的选择

水的沸点为100℃,当以水为溶剂时,顶空平衡温度接近100℃时存在因内部气体压力过大而发生爆炸的危险;顶空平衡温度过低,则不能使环氧氯丙烷充分汽化,会降低检测方法的灵敏度。因此,选择60,70,80 ℃为顶空平衡温度进行试验。试验结果表明,在其他测定条件相同的情况下,随着顶空平衡温度的升高,环氧氯丙烷的峰面积增大,即在可选的温度范围内,顶空平衡温度为80 ℃时,对应的环氧氯丙烷峰面积最大,灵敏度最高。因此,试验选择顶空平衡温度为80 ℃。

2.2 顶空平衡时间的选择

在20 mL 顶空瓶中加入5 mL 质量浓度为2.0 mg·L－1的环氧氯丙烷标准溶液,于80 ℃分别平衡10,20,30,40 min,所得环氧氯丙烷的峰面积如图1所示。

图1 顶空平衡时间对环氧氯丙烷峰面积的影响Fig.1 Effect of headspace equilibrium time on peak area of epichlorohydrin

由图1可知:随着顶空平衡时间的延长,环氧氯丙烷的峰面积不断增大;但30 min后峰面积变化不明显,说明平衡时间达到30 min时,顶空瓶里气液平衡已基本实现。为了提高工作效率,试验选择顶空平衡时间为30 min。

2.3 标准曲线和测定下限

取5支100 mL容量瓶,先加入少量水,移取适量的环氧氯丙烷标准储备溶液,加水逐级稀释,配制成质量浓度为0.02,0.10,0.20,0.50,2.0 mg·L－1的环氧氯丙烷标准溶液系列。分别准确移取5 mL上述环氧氯丙烷标准溶液系列于20 mL顶空瓶中,迅速压盖密封,进气相色谱顶空装置进行测定。以环氧氯丙烷的质量浓度为横坐标,对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果表明:环氧氯丙烷的质量浓度在0.02～2.0 mg·L－1内与其对应的峰面积成线性关系,线性回归方程为y＝1.010×105x＋2.085×102,相关系数为0.999 6。

按10倍信噪比(S/N)计算测定下限(10S/N),结果为0.005 mg·L－1。

2.4 重复性试验

分别配制6份质量浓度为1.7 mg·L－1的环氧氯丙烷标准溶液,按仪器工作条件进行测定,记录环氧氯丙烷色谱峰的峰面积,计算其峰面积的相对标准偏差(RSD)。结果显示,峰面积的RSD 为0.55%,表明方法的重复性较高。

2.5 精密度和回收试验

按照试验方法对空白样品进行3 个浓度水平(0.05,0.35,2.0 mg·L－1)的加标回收试验,计算回收率及测定值的RSD,结果见表1。

表1 精密度和回收试验结果(n=6)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n=6)

由表1可知,回收率为95.3%～101%,RSD 均小于7.0%,说明方法的精密度和准确度较好。

2.6 样品分析

按照试验方法测定3 批(批号Z20180130,Z20180226,Z20180319)止血微球粉末样品中环氧氯丙烷残留量,测定结果分别为19.95,21.17,21.09μg·g－1。

顶空进样不需要对待测物进行萃取或浸提,不仅减少了待测物的损失,同时也减少了试剂对色谱系统带来的干扰和污染,缩短了分析时间,延长了色谱柱寿命,而且提高了方法的重现性[8-9]。本工作采用ECD,以顶空-气相色谱法对止血微球中环氧氯丙烷残留量进行测定,操作便捷,减少了环氧氯丙烷的损失,是一种简单可行的方法。