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气相色谱法测定聚山梨酯20中的溶剂残留

jiayoup

2012/12/31
《分析科学学报》

私聊

化学药检测

1，引言

聚山梨酯20为聚氧乙烯20山梨醇酐单月桂酸酯，由山梨醇酐单月桂酸酯和环氧乙烷聚合而成。2010版中国药典二部聚山梨酯20溶剂残留的检测项目为二氯甲烷，三氯甲烷，1，1，2-三氯乙烯，1，4-二氧六环，欧洲药典6.0聚山梨酯20溶剂残留的检测项目为环氧乙烷、1，4-二氧六环，而聚山梨酯20工艺生产过程中不可避免的会有乙醛的残留，处理聚山梨酯20工艺中最常用到的溶剂为正己烷，所以，我把这几种溶剂全部加入质量标准做研究。

2，试验部分

2.1仪器及所用样品，试剂

气相色谱仪：日本岛津公司，型号GC-2010

天平：瑞士梅特勒公司，型号XS105

顶空进样器：意大利DANI公司，型号 HSS86.50

乙醛：上海凌峰化学试剂有限公司

环氧乙烷：国药集团化学试剂有限公司

正己烷：天津恒兴化学试剂制造有限公司

二氯甲烷：西陇化工股份有限公司

三氯甲烷：西陇化工股份有限公司

1，1，2-三氯乙烯：Alfa Aesar公司

1，4-二氧六环：国药集团化学试剂有限公司

聚山梨酯20样品，某企业药用级聚山梨酯20

2.2溶液的配制：

2.2.1聚乙二醇的处理：称量聚乙二醇400约500g置1000ml圆底烧瓶中，，加热60℃，真空1.5-2.5KPa条件下，旋转 6小时，除去易挥发成分。

2.2.2环氧乙烷储备液的配制：

所有操作均应在通风橱中进行，操作者应戴聚乙烯手套及合适的面具保护手和面部，所有的溶液均应密闭，在4℃-8℃保存。用冷至0℃的玻璃注射器，取120微升液态环氧乙烷，置50毫升聚乙二醇400中，加入前后称重，用聚乙二醇400稀释至100毫升，用前摇匀。

环氧乙烷储备液的含量测定配制10毫升50%氯化镁的无水乙醇混悬液并与20毫升醇制盐酸滴定液（0.1mol/L）混匀，放置过夜使平衡，精密称量5g环氧乙烷储备液置上述溶液中混匀，放置30分钟，用0.1mol/L醇制氢氧化钾滴定液滴定，用电位法指示终点，用聚乙二醇400作空白，按下式计算：

环氧乙烷浓度（mg/g）=4.404(V0-V1)/m

式中： V0：空白液消耗的醇制氢氧化钾滴定液的体积，ml

V1：测定液消耗的醇制氢氧化钾滴定液的体积，ml

m：样品的质量，g

2.2.3对照溶液的制备：

精密称取乙醛，环氧乙烷储备液，二氯甲烷，正己烷，三氯甲烷，1，1，2-三氯乙烯，1，4-二氧六环各适量，加二甲亚砜溶解并稀释制成每1ml中有乙醛100微克，环氧乙烷0.2微克，二氯甲烷10微克，正己烷58微克，三氯甲烷2微克，1，1，2-三氯乙烯2微克，1，4-二氧六环2微克的溶液，精密量取5ml，置顶空瓶中，加无水硫酸钠0.5克，封瓶，得对照品溶液。

2.2.4供试品溶液的制备：

取样品2g，精密称定，置10ml量瓶中，加二甲基亚砜溶解并稀释至刻度，摇匀，精密移取5ml，置20ml顶空瓶中，加无水硫酸钠0.5克，封瓶，得供试品溶液。

2.2.5限度：

按外标法以峰面积计算，含乙醛不得过0.05%，环氧乙烷不得过0.0001%，二氯甲烷不得过0.005%，正己烷不得过0.029%，三氯甲烷不得过0.001%，1，1，2-三氯乙烯不得过0.001%，1，4-二氧六环不得过0.001%。

2.3色谱条件的选择：

色谱柱：美国安捷伦公司，型号 DB-624 规格： 30m×0.53mm× 3.0µm；

柱温： 40℃保持19min，以30℃/min升温至200℃，保持15min；

检测器类型： FID ；检测器温度: 280 ℃；载气：氮气；

进样口温度: 220 ℃；流速： 5.0 ml/min；；进样量： 1 ml；

2.4顶空条件的选择：

样品盘温度： 110 ℃；定量环温度： 120℃ ；管线温度： 130 ℃；

样品平衡时间： 25 min；加压时间：0.3 min；管线充满时间： 0.3 min；

管线平衡时间：0.3min；进样时间： 0.3 min。

3结果及讨论：

3.1系统适用性试验

取聚山梨酯20残留有机溶剂对照溶液，分别精密移取5ml置于5个20ml顶空瓶中，分别加无水硫酸钠0.5克，封瓶。依法连续进样5次，记录乙醛，环氧乙烷，二氯甲烷，正己烷，三氯甲烷，1，1，2-三氯乙烯，1，4-二氧六环的峰面积，各峰面积的RSD值均在10%以下，证明仪器的系统良好。

3.2峰定位及专属性试验

通过峰定位及专属性试验证明各峰的分离度良好，分离度最小为2.8（乙醛和环氧乙烷之间），专属性好。

3.3线性试验

对照贮备液：精密称取乙醛（ 1000.8 mg ），环氧乙烷储备液（2.1 mg ），二氯甲烷（100.2mg ），正己烷（581.2mg ），三氯甲烷（20.3mg ），1，1，2-三氯乙烯（20.2mg ），1，4-二氧六环（20.2mg ）置100ml量瓶中，加二甲基亚砜稀释定容至刻度，摇匀，精密移取5ml置50ml量瓶中，加二甲基亚砜稀释定容至刻度，摇匀，作为对照储备液。

依次精密量取对照贮备液1.5ml（150%）、1.0ml（100%）、0.8ml（80%）、0.5ml（50%）、0.4ml（40%）、0.2ml（20%），分别置于10ml容量瓶中，加二甲基亚砜稀释定容至刻度，摇匀，作为线性系列试验溶液，取线性试验溶液5.0ml置于顶空瓶中，加无水硫酸钠0.5克，封瓶，依法进样，记录各组分峰面积，以各组分峰面为纵坐标，浓度为横坐标，进行线性回归，得回归方程，R值均大于0.99。

乙醛浓度（ug/ml）	20.016	40.032	50.04	80.064	100.08	150.12
A乙醛	240648.3	490168.6	617084.2	1003729.3	1285942.1	1883606.5
回归方程及相关系数
环氧乙烷浓度（ug/ml）	0.042	0.084	0.105	0.168	0.21	0.315
A环氧乙烷	1584.9	2989.5	3582.8	5794.6	7426.7	10107.1
回归方程及相关系数
二氯甲烷（ug/ml）	2.004	4.008	5.01	8.016	10.02	15.03
A二氯甲烷	11095.7	22903.2	28387.7	47033.8	60036.9	85360
回归方程及相关系数
正己烷（ug/ml）	11.624	23.248	29.06	46.496	58.12	87.18
A正己烷	3988411.9	7923793.6	10021283	15696633	20194122	31978061.3
回归方程及相关系数
三氯甲烷（ug/ml）	0.406	0.812	1.015	1.624	2.03	3.045
A三氯甲烷	368.5	938.1	1529.2	2357.9	2822.7	4541.4
回归方程及相关系数
1，1，2-三氯乙烯（ug/ml）	0.404	0.808	1.01	1.616	2.02	3.03
A1，1，2-三氯乙烯	3651.5	9917.7	11750.5	19609.2	23556.2	33857.1
回归方程及相关系数
1，4-二氧六环（ug/ml）	0.408	0.808	1.01	1.616	2.02	3.03
A1，4-二氧六环	2832.5	5652	7767.1	11166.2	14136.1	19666.1
回归方程及相关系数

3.4溶液稳定性试验

依法配制聚山梨酯20溶残对照溶液，并于配制后0h、1h、2h、4h、6h、8h依法进样分析，乙醛，环氧乙烷，二氯甲烷，正己烷，三氯甲烷，1，1，2-三氯乙烯，1，4-二氧六环的峰面积的相对标准偏差均在10%以下，证明对照溶液的稳定性良好。

3.5定量限

精密量取对照溶液适量，加二甲基亚砜稀释成一系列不同浓度的溶液，摇匀后进样分析，当各残留溶剂的信噪比S/N=10±1时，即为其定量限。

杂质名称	乙醛	环氧乙烷	二氯甲烷	正己烷	三氯甲烷	1，1，2-三氯乙烯	1，4-二氧六环
峰高	233.9	271.5	279.1	271.6	247.3	267.6	272.3
S/N	9.0	10.4	10.7	10.4	9.5	10.3	10.5
浓度（ppm）	0.061	0.03	0.17	0.0052	1.2	0.28	0.73
噪音（N）	26微伏

3.6检测限

精密量取对照溶液适量，加二甲基亚砜稀释成一系列不同浓度的溶液，摇匀后进样分析，当各残留溶剂的信噪比S/N=3±1时，即为其检测限

杂质名称	乙醛	环氧乙烷	二氯甲烷	正己烷	三氯甲烷	1，1，2-三氯乙烯	1，4-二氧六环
峰高	53.3	97.8	97.7	100.5	101.5	54.5	95.6
S/N	2.1	3.8	3.8	3.9	3.9	2.1	3.7
浓度（ppm）	0.012	0.082	0.049	0.0013	0.39	0.053	0.21
噪音（N）	26微伏

3.7准确度试验

配制对照品储备溶液一份（C乙醛=1006.2微克/毫升, C环氧乙烷= 2.2微克/毫升, C二氯甲烷=102.1微克/毫升, C正己烷= 586.0微克/毫升, C三氯甲烷= 21.1 微克/毫升, C1，1，2-三氯乙烯= 23.0 微克/毫升, C1，4-二氧六环= 21.9微克/毫升,）；取样品2g（共称取9份），精密称定，分别置10ml量瓶中，精密加入配置好的对照品储备溶液0.3ml（3份），0.5ml（3份），1ml（3份）溶解并用二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，各精密移取5ml，分别置20ml顶空瓶中，加无水硫酸钠0.5克，封瓶，即得回收率试验供试品溶液。精密移取对照品储备溶液1ml，置10ml量瓶中，并用二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，精密移取5ml，置20ml顶空瓶中，加无水硫酸钠0.5克，封瓶，即得回收率试验对照溶液。依法进样分析，计算回收率，各峰的回收率均在80%-120%之间，证明准确度良好。

	相对浓度	序号	称样量（mg）	已知量（ug）	加入量（ug）	测得量（ug）	回收率%
乙醛	30%	1	2003.5	8.014	301.86	284.1	91.5
		2	2001.8	8.0072	301.86	264.5	85.0
		3	1998.5	7.994	301.86	255.9	82.1
	50%	1	2004.5	8.018	503.1	455	88.8
		2	2003.1	8.0124	503.1	458.8	89.6
		3	2000.7	8.0028	503.1	456.6	89.2
	100%	1	1998.3	7.9932	1006.2	949.1	93.5
		2	1999.2	7.9968	1006.2	962	94.8
		3	2003.9	8.0156	1006.2	971.8	95.8
环氧乙烷	30%	1	2003.5	0	0.66	0.63	95.5
		2	2001.8	0	0.66	0.64	97.0
		3	1998.5	0	0.66	0.63	95.5
	50%	1	2004.5	0	1.1	1.11	100.9
		2	2003.1	0	1.1	1.16	105.5
		3	2000.7	0	1.1	1.06	96.4
	100%	1	1998.3	0	2.2	2.15	97.7
		2	1999.2	0	2.2	2.13	96.8
		3	2003.9	0	2.2	2.17	98.6
二氯甲烷	30%	1	2003.5	0	30.63	26.4	86.2
		2	2001.8	0	30.63	27.2	88.8
		3	1998.5	0	30.63	26.4	86.2
	50%	1	2004.5	0	51.05	46.3	90.7
		2	2003.1	0	51.05	46.2	90.5
		3	2000.7	0	51.05	47.3	92.7
	100%	1	1998.3	0	102.1	98.3	96.3
		2	1999.2	0	102.1	95.7	93.7
		3	2003.9	0	102.1	98.8	96.8
正己烷	30%	1	2003.5	0.621085	175.8	159.3	90.6
		2	2001.8	0.620558	175.8	164.6	93.6
		3	1998.5	0.619535	175.8	157.5	89.6
	50%	1	2004.5	0.621395	293	275	93.9
		2	2003.1	0.620961	293	278.7	95.1
		3	2000.7	0.620217	293	281	95.9
	100%	1	1998.3	0.619473	586	552	94.2
		2	1999.2	0.619752	586	558.9	95.4
		3	2003.9	0.621209	586	557.6	95.2
三氯甲烷	30%	1	2003.5	0	6.33	6.1	96.4
		2	2001.8	0	6.33	5.6	88.5
		3	1998.5	0	6.33	5.5	86.9
	50%	1	2004.5	0	10.55	8.7	82.5
		2	2003.1	0	10.55	8.9	84.4
		3	2000.7	0	10.55	9.5	90.0
	100%	1	1998.3	0	21.1	17.9	84.8
		2	1999.2	0	21.1	17.1	81.0
		3	2003.9	0	21.1	19.9	94.3
1，1，2-三氯乙烯	30%	1	2003.5	0	6.9	6.7	97.1
		2	2001.8	0	6.9	6	87.0
		3	1998.5	0	6.9	6.8	98.6
	50%	1	2004.5	0	11.5	10.8	93.9
		2	2003.1	0	11.5	10.2	88.7
		3	2000.7	0	11.5	9.8	85.2
	100%	1	1998.3	0	23	22.2	96.5
		2	1999.2	0	23	22.3	97.0
		3	2003.9	0	23	22.8	99.1
1，4-二氧六环	30%	1	2003.5	0	6.57	6.1	92.8
		2	2001.8	0	6.57	7.7	117.2
		3	1998.5	0	6.57	6.9	105.0
	50%	1	2004.5	0	10.95	10.7	97.7
		2	2003.1	0	10.95	11.4	104.1
		3	2000.7	0	10.95	11	100.5
	100%	1	1998.3	0	21.9	23.7	108.2
		2	1999.2	0	21.9	22.7	103.7
		3	2003.9	0	21.9	24.3	111.0

3.8精密度试验

通过A第一天对6个样品的检测，A和B第二天分别对6个样品的检测，证明重复性和中间精密度良好。

3.9耐用性试验

通过对顶空平衡时间，柱温，柱流速的改变，各峰的分离度良好，证明方法的耐用性良好。

4，实际样品检测

对某企业的120801-120803批聚山梨酯20进行检测，检测结果

批号	乙醛%	环氧乙烷%	二氯甲烷%	正己烷%	三氯甲烷%	1，1，2-三氯乙烯%	1，4-二氧六环%
120801	0.00039	---	---	0.000031	---	---	---
120802	0.00038	---	---	0.000033	---	---	---
120803	0.00041	---	---	0.000041	---	---	---

5，讨论

5.1因要检测的溶残的限度较低，故将顶空平衡温度设为110。

5.2顶空瓶加入无水硫酸钠的原因是改变溶液基质，利用基质效应增加溶剂在顶空瓶上方的分配比。

5.3因为环氧乙烷特别容易挥发，故将其溶解在聚乙二醇400中，做成储备液。

5.4因为个人感觉此方法对于液体中的微量残留溶剂检测有很多可以借鉴的地方，所以推荐给大家。

附件：

气相色谱法测定聚山梨酯20中的溶剂残留.doc

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