GC-7800型气相色谱仪
仪器简介：GC-7800型气相色谱仪是基...
自2020年3月11日，世界卫生组织宣布新冠肺炎疫情全球大流行，截止2022年7月3日，全球累计确诊人数已逾5.46亿例，死亡人数高达630万。新型冠状病毒的传播主要经呼吸道飞沫传播和密切接触传播为主，其在外环境中有较强的生存能力，可在污染物体表面存活24 h以上，因此，加强对确诊患者所处环境的消杀对于切断传播链尤为重要。醇、过氧化物、季铵盐、含碘、含氯、酚、醛等类消毒剂均对该病毒具有较强的抗性，其中，70%乙醇、30%～80%异丙醇应用最为广泛[1]。异丙醇为常见的醇类消毒剂，通过破坏细菌细胞壁、改性蛋白质、阻碍微生物的正常代谢等方式杀菌，消毒效力比乙醇稍强，且挥发性较弱，更适合于密闭空间内消毒，其70%水溶液用于皮肤和医疗设备等局部用消毒[2]。鉴于疫情期间人体接触消毒剂的频率大大增加，通过呼吸道和皮肤进入人体内的风险较高，如醇类消毒剂最常见的不良反应是黏膜和皮肤刺激[3]。2021年12月1日，《美国药典》中新修订了乙醇的有机杂质项，增加了乙醇中甲醇的控制；2022年2月，2022年版《美国药典》中新修订了异丙醇标准挥发性杂质的检查，增加了甲醇的GC法检查。2020年版《中国药典》中四部异丙醇标准正文仅控制了苯与有关物质，为充分了解目前市售异丙醇中苯、甲醇、乙醇等挥发性杂质的控制情况，现收集药用辅料级别和分析纯级别异丙醇共20批，参考2020年版《中国药典》四部和2022年版《美国药典》中异丙醇标准挥发性杂质的检查方法，采用GC法评估其风险。
1 实验部分
1.1 仪器与试药
FID-ECD气相色谱仪。异丙醇[市售，来自8个厂家，药用辅料级别9批(A1-D1),分析纯11批(E1-H2)];水为超纯水，其余试剂为分析纯。
1.2 方法与结果
1.2.1 色谱条件
采用DB-624色谱柱(30 m×0.53 mm, 3.0 μm),程序升温(起始温度40 ℃,保持12 min, 以10 ℃·min-1升至240 ℃),进样口温度250 ℃,流速2 mL·min-1,载气为氮气，分流比5:1,进样量1 μL,检测器为FID检测器，检测器温度250 ℃。
1.2.2 溶液的制备
精密量取甲醇200 μL及乙醇、丙酮、仲丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、异丙醚等各1.0 mL,置100 mL量瓶中，用异丙醇定容，即得混合对照品贮备液A。精密量取100 μL苯，置100 mL量瓶中，用异丙醇定容，精密量取10 mL该溶液，置100 mL量瓶中，用异丙醇定容，即得对照品贮备液B。精密量取适量对照品贮备液A或B,按表1定量稀释成相应浓度的线性梯度溶液。
表1 8种残留溶剂的线性梯度浓度 导出到EXCEL
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残留溶剂 |
线性浓度Ⅰ/‰ | 线性浓度Ⅱ/‰ | 线性浓度Ⅲ/‰ | 线性浓度Ⅳ/‰ | 线性浓度Ⅴ/‰ | 线性浓度Ⅵ/‰ |
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苯 |
0 | 0.0005 | 0.001 | 0.002 | 0.005 | 0.01 |
|
甲醇 |
0 | 0.008 | 0.02 | 0.04 | 0.1 | 0.2 |
|
乙醇 |
0 | 0.08 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
|
丙酮 |
0 | 0.04 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
|
异丙醚 |
0 | 0.04 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
|
正丙醇 |
0 | 0.04 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
|
乙酸乙酯 |
0 | 0.04 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
|
仲丁醇 |
0 | 0.04 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 1.0 |
1.2.3 系统适用性的试验
取适量对照品贮备液A,用异丙醇稀释成含0.2 μL·mL-1甲醇和各含1 μL·mL-1乙醇、丙酮、仲丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、异丙醚等的混合溶液，作为混合对照品溶液；取适量对照品贮备液B,用异丙醇稀释成含0.002‰的苯对照品。取混合对照品、苯对照品和供试品溶液各1 μL,按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。出峰顺序依次为甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、异丙醚、正丙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、苯，各峰间的分离度均满足要求(图1)。
图1 混合对照品(A)、苯对照品(B)、供试品(C)溶液的色谱图 下载原图
Figure 1 Chromatograms of the mixed control solution (A),benzene control solution (B),and sample solution (C)
1.2.4 线性范围的考察
精密量取各浓度的线性溶液1 μL,按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。由表2可知：0.008‰～0.2‰甲醇、0.0005‰～0.01‰苯和0.04‰～0.1‰乙醇、丙酮、乙酸乙酯、仲丁醇、正丙醇、异丙醚等的限度与峰面积呈良好的线性关系。取适量线性溶液Ⅱ,逐步稀释，以信噪比约10时的浓度为定量限，以信噪比约3时的浓度为检测限。
表2 8种残留溶剂的线性关系 导出到EXCEL
Table 2 Linear relationships of eight residual solvents
| 残留溶剂 | 线性方程 | r | 线性范围/‰ | 定量限/‰ | 检测限/‰ |
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苯 |
Y=3.3095X+0.5763 | 0.9981 | 0.0005-0.01 | 0.0002 | 0.0001 |
|
甲醇 |
Y=1.164×103X-5.7863 | 0.9973 | 0.008-0.2 | 0.008 | 0.001 |
|
乙醇 |
Y=420.54X-60.8020 | 0.9914 | 0.08-0.5 | 0.005 | 0.0025 |
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丙酮 |
Y=1.5048×103X-16.7380 | 0.9993 | 0.04-0.1 | 0.005 | 0.0025 |
|
异丙醚 |
Y=1.5916×103X-17.3600 | 0.9993 | 0.04-0.1 | 0.005 | 0.0025 |
|
正丙醇 |
Y=2.5054×103X-26.8870 | 0.9973 | 0.04-0.1 | 0.005 | 0.0025 |
|
乙酸乙酯 |
Y=1.5266×103X-17.4210 | 0.9991 | 0.04-0.1 | 0.005 | 0.0025 |
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仲丁醇 |
Y=2.5595×103X-33.9230 | 0.9971 | 0.04-0.1 | 0.005 | 0.0025 |
1.2.5 精密度、重复性的试验
取线性浓度Ⅴ对照品溶液，连续进样6次，记录色谱图，计算峰面积。计算得苯、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇、正丙醇、异丙醚、乙酸乙酯等峰面积的RSD分别为2.80%、3.21%、3.14%、2.95%、6.84%、5.58%、3.07%、1.25%,说明仪器的进样精密度良好。取同一批异丙醇供试品6份，按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。6份样品中均未检出苯、异丙醚、仲丁醇，甲醇、乙醇、丙酮、正丙醇残留量的均值分别为0.007‰、0.06‰、0.008‰、0.05‰,总杂(按面积归一化法计算)平均为0.11%,重复性良好。
1.2.6 加样回收率的试验
取线性浓度Ⅴ对照品溶液6份，按"1.2.1"项色谱条件，进样测定，计算回收率。计算得苯、甲醇、乙醇、丙酮、异丙醚、正丙醇、仲丁醇等平均加样回收率分别为102.7%、85.9%、106.6%、88.0%、92.1%、97.2%、101.1%,RSD分别为2.80%、3.21%、3.14%、2.95%、3.07%、5.58%、6.84%,表明加样回收率良好。
1.2.7 样品的测定
取20批异丙醇样品，按"1.2.2"项方法制备供试品溶液，按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。20批样品中均未检测到异丙醚和仲丁醇。由表3可知：正丙醇作为主要工艺杂质普遍存在于异丙醇中，且试剂级别的异丙醇中正丙醇的残留量比药用辅料级别的高，但均远低于ICHQ3C残留溶剂指导原则中0.5%的限度规定。此外，部分厂家还检出第二类溶剂甲醇和第三类溶剂乙醇、丙酮，但残留量较低；来源于化学试剂厂家E、F的异丙醇样品中检出第一类溶剂苯，残留量低于0.002‰,药用辅料级别的异丙醇样品中暂未检出，需引起警惕。
表3 样品中残留溶剂的测定结果(‰) 导出到EXCEL
Table 3 Results of residual solvents in samples (‰)
| 级别 | No. | 苯 | 甲醇 | 乙醇 | 丙酮 | 正丙醇 |
总杂质 |
|
|
按乙酸乙酯计算 |
按面积归一化法计算 | |||||||
| 药用辅料 | A1 | ND | ND | 0.02 | ND | 0.02 | 0.1 | 0.1 |
| B1 | ND | 0.01 | 0.01 | ND | 0.01 | 0.1 | 0 | |
| B2 | ND | ND | 0.01 | ND | 0.01 | 0.1 | 0 | |
| B3 | ND | 0.01 | 0.02 | ND | 0.02 | 0.1 | 0.1 | |
| B4 | ND | ND | 0.02 | ND | 0.01 | 0.1 | 0 | |
| B5 | ND | ND | 0.02 | ND | 0.01 | 0.1 | 0.1 | |
| B6 | ND | ND | 0.02 | ND | 0.01 | 0.1 | 0.1 | |
| C1 | ND | ND | 0.01 | ND | 0.03 | 0.1 | 0.1 | |
| D1 | ND | 0.01 | 0.01 | 0.05 | 0.01 | 0.4 | 0.3 | |
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分析纯试剂 |
E1 | 0.0003 | ND | 0.05 | 0.01 | 0.02 | 2.0 | 2.2 |
| E2 | 0.0001 | 0.03 | 0.03 | 0.17 | 0.02 | 0.4 | 0.4 | |
| E3 | 0.0005 | ND | 0.04 | ND | 0.03 | 0.2 | 0.2 | |
| F1 | 0.0001 | ND | ND | 0.01 | 0.01 | 2.7 | 3.2 | |
| F2 | ND | ND | ND | ND | 0.45 | 0.6 | 0.7 | |
| F3 | ND | ND | ND | 0.01 | 0.01 | 2.7 | 3.1 | |
| G1 | ND | ND | ND | ND | 0.41 | 0.6 | 0.6 | |
| G2 | ND | 0.05 | ND | ND | 0.34 | 0.6 | 0.6 | |
| G3 | ND | ND | ND | ND | 0.33 | 0.5 | 0.5 | |
| H1 | ND | ND | 0.06 | 0.01 | 0.01 | 0.1 | 0.1 | |
| H2 | ND | ND | 0.05 | 0.01 | 0.01 | 0.1 |
0.1 |
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2 讨论
甲醇可通过生产原料丙酮引入，也可通过丙烯水合法生产工艺引入，该反应可得到异丙醇和异丙醚两个产物，其中，异丙醚可通过与甲醇共沸原理去除，故提纯步骤可能导致甲醇的残留[4]。检验结果中有5批样品检出甲醇残留；其中，药用辅料级别检出3批，涉及2个厂家，检出率达33.3%;化学试剂检出2批，涉及2个厂家，检出率达18.2%;残留量均远低于2022年版《美国药典》中异丙醇0.02%的限度。总体甲醇的残留风险可控。2020年版《中国药典》四部、2020年版《英国药典》《欧洲药典》中异丙醇均收载了苯与有关物质项。苯可能经起始物料丙酮引入，根据ICHQ3C残留溶剂指导原则所述，苯属于第一类溶剂，具有不可接受的毒性，并能造成严重的环境危害，制订了0.002‰的限度[5]。文中结果显示：来源于生产厂家E和F的分析纯异丙醇部分批次检出苯，其余6个厂家，尤其是本次收集的药用辅料级别的异丙醇，均未检出苯，一定程度上反映了药用辅料级别异丙醇中苯的残留风险小。整体情况可看出：药用辅料级别的质量要优于分析纯试剂级别，平均总挥发性杂质分别为0.01%、0.11%。文中方法能很好地满足异丙醇中挥发性杂质苯、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇、正丙醇、异丙醚等的定量测定，能准确地评估异丙醇中挥发性杂质的风险，也为《中国药典》中异丙醇标准的进一步完善提供了基础。
