顶空-气相色谱法测定容器类药包材中环氧乙烷残留量

环氧乙烷(EO) 是一种良好的灭菌剂，具有低腐蚀性、无残留气味、高穿透性等特点，常用于预灌封注射器组合件、滴眼剂瓶等药包材的灭菌。环氧乙烷同时是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和致癌物质。1994 年，国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，己将环氧乙烷划分为1类致癌物。基于此，《国家药包材标准》2015年版中YBB00112004-2015《预灌封注射器组合件(带注射针)》规定环氧乙烷残留量不得高于1 ug/mL。2023年1月，国家药典委员会发布了4209《药包材环氧乙烷测定法》公示稿，与现行国家药包材标准中收录的环氧乙烷测定方法YBB00242005-2015《环氧烷残留量测定法》比较，在原有外标法 (第一法) 和标准曲线法(第二法)基础上，增加了气质联用色谱法(第三法)，用于环氧乙烷定性验证。本文参考4209《药包材环氧乙烷测定法》公示稿，利用 HS-20 NX 结合 Nexis GC-2030和仪GCMS-QP2020NX建立了容器类药包材中环氧乙烷残留量的定量定性分析方法。该方法灵敏度高、结果准确，满足并优于该标准的要求。顶空-气相色谱法测定容器类药包材中环氧乙烷残留量 摘要：本文使用 Nexis GC-2030 结合 HS-20 NX 顶空进样器建立了容器类药包材 中环氧乙烷的定量分析方法，并使用 GCMS 进行定性验证。预灌封注射器样品中 吸入标示装量的纯水，按药包材环氧乙烷测定法公式稿中方法二提取后，上机分 析。结果表明，在 0.4~20 ug/mL 的浓度范围内，环氧乙烷标准曲线的线性相关 系数R为0.9994，，线性关系良好。对照品溶液重复进样6次，峰面积相对标准 偏差为2.84%。对容器类药包材样品进行加标回收实验，加标平均回收率在 100.5%~104.8%之间。该方法操作简单，结果准确，可用于容器类药包材中环氧 乙烷残留量的测定。 关键词：气相色谱仪容器类药包材环氧乙烷 环氧乙烷(E0)是 一 种良好的灭菌剂，具有低腐蚀性、无残留气味、高穿透 性等特点，常用于预灌封注射器组合件、滴眼剂瓶等药包材的灭菌。环氧乙烷同 时是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和致癌物质。1994年，国际癌症研究机构公 布的致癌物清单中，己将环氧乙烷划分为1类致癌物。基于此，《国家药包材标 准》2015年版中 YBB00112004-2015《预灌封注射器组合件(带注射针)》规定环 氧乙烷残留量不得高于1 ug/mL。 2023年1月，国家药典委员会发布了4209《药包材环氧乙烷测定法》公示 稿，，与现行国家药包材标准中收录的环氧乙烷测定方法 YBB00242005-2015《环 氧烷残留量测定法》比较，在原有外标法(第一法)和标准曲线法(第 二 法)基础 上，增加了气质联用色谱法(第 三 法)，用于环氧乙烷定性验证。 本文参考4209《药包材环氧乙烷测定法》公示稿，利用 HS -20 NX 结合 Nexis GC -2030 和仪 GCMS-QP2020NX建立了容器类药包材中环氧乙烷残留量的定量定性 分析方法。该方法灵敏度高、结果准确，满足并优于该标准的要求。 实验部分 1.1仪器 顶空自动进样器 HS-20 NX 气相色谱仪 Nexis GC -2030 气相色谱质谱联用仪 GCMS-QP2020NX 1.2顶空分析条件 恒温炉温度：60℃ 样品流路温度：80℃ 传输线温度： 100℃ 样品瓶恒温时间：40 min 样品瓶加压压力：50kPa 进样量：1mL 1.3 GC分析条件 色谱柱： SH-624，30 mx0.25 mm x1.4U um 柱温程序：50℃(10 min) _30C/min_200C(7 min) 进样口温度：200℃ 进样方式：分流进样，分流比10：：1 进样量： 1uL 载气：：氮气 色谱柱流量：1.5 mL/min 载气控制方式：：恒线速度 检测器：FID 检测器温度：250℃ 空气流量：200 mL/min 氢气流量：320 mL/min 1.4 GCMS 分析条件 谱柱 SH-I-624Sil MS， 30 mx0.25 mm x1.4 um 柱温程序：35℃(10min) 30C/min 220c(1min) 柱温程序：分流进样，分流比20：1 进样量：1luL 载气：氦气 色谱柱流量：1mL/mir 载气控制方式：恒线速度 离子化方式：EI 离子源温度：230℃ 色谱质谱接口温度：2240℃ 检测器电压：调谐电压 +0.1kV 采集模式 SCAN， m/z： 29-300 样品前处理 预灌封注射器样品中吸入标示装量的水，在37℃1条件下恒温1小时得到 供试品溶液，取5mL 供试品溶液于 20 mL 顶空瓶中，压盖密封后上机分析。 结果与讨论 3.1标准品色谱图 环氧乙烷对照品溶液的 GC -FID 色谱图见图 1，环氧乙烷信息见表1。 图1环氧乙烷对照品溶液的 GC -FID色谱图(2.0 g/mL) 表1化合物信息表 No. 化合物名称 英文名称 CAS号 保留时间 (min) 1 环氧乙烷 Ethylene Oxide 75-21-8 2.340 环氧乙烷对照品溶液 GCMS 色谱图见图2，环氧烷保留时间和特征离子信息 见表2。 图2环氧乙烷对照品溶液的 GCMS 色谱图 (10 ug/mL) 表 2 GCMS 法中环氧乙烷的保留时间、特征离子 No. 化合物名称 保留时间 (min) 特征离子 (m/z) CAS号 1 环氧乙烷 2.635 29、44、43 75-21-8 3.2分离度测试 药包材中聚对苯二甲酸乙二醇(PET)材料的分解有可能产生乙醛，因此环氧 乙烷和乙醛有可能同时存在于同一产品中，这两者性质相似、不易分离，所以考 察它们在色谱柱上的分离情况。取 20 mL 顶空瓶2个，预先各加5mL 纯水，用微量注射器吸取一定体积的环氧乙烷标准溶液和乙醛标准溶液分别注入各顶 空瓶中，立即玉盖密封，配置成环氧乙烷和乙醛浓度均为 0.4 ug/mL 及 20 ug/mL 的混合溶液，进样分析。分离色谱图见图3和图4，分离度可达到 |2.481(浓度 均为0.4 ug/mL)和2.687(浓度均为 20 g/mL)，可以完全分离。 图3环氧乙烷和乙醛浓度均为 0.4 ug/mL 的分离图(GC-FID) 图4环氧乙烷和乙醛浓度均为 20 ug/mL 的分离图 (GC-FID) 3.3标准曲线和检出限 取20mL顶空瓶6个，预先各加5mL纯水，用微量注射器吸取一定体积的 环氧乙烷标准溶液分别注入各顶空瓶中，立即压盖密封，配置成浓度为 0.4、1.0、2.0、5.0、10和 2 g/mL 的环氧乙烷系列对照品溶液，经顶空进样， GC-FID分 析。以目标组份浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。同样方法配置 0.2pg/ml对照品溶液，进样分析，以3倍信噪比计算环氧乙烷的仪器检出限，环氧 乙烷标准曲线见图5，标准曲线相关系数以及检出限见表3。 图5环氧乙烷标准曲线 表3环氧乙烷线性相关系数及仪器检出限 No. 化合物名称 相关系数R 检出限 (ug/mL) 1 环氧乙烷 0.9994 0.02 3.4重复性 取20mL顶空瓶6个，预先各加55mL纯水，用微量注射器吸取一定体 积的环氧乙烷标准溶液分别注入各顶空瓶中，压盖密封。制备浓度为 0.4 pg/mL 环氧乙烷对照品溶液6份，连续测定6次，考察环氧乙烷峰面积重复性.结果如 表4。 表4环氧乙烷重复性结果 No. 化合物名称： 峰面积1 峰面积2 峰面积3 峰面积4 峰面积5 峰面积6 RSD (%) 1 环氧乙烷 762 754 754 774 711 753 2.84 3.5回收率实验 取容器类药包材样品，吸入标示装量的环氧乙烷对照品溶液(0.4 ug/mL)，在371条件下恒温1小时得到供试品溶液，取5mL 供试品溶液于 20 mL顶空 瓶中，压盖密封，平行制样3次。经顶空进样， GC -FID 分析。回收率结果见表5。 表5回收率结果 No. 化合物名称 回收率(%) 平均回收率(%) RSD(9) 1 2 3 in-3) 1 环氧乙烷 104.8 100.7 100.5 102 2.35 3.6样品测试结果 取某批次预灌封注射器组合件样品，按照步骤2进行处理，上机分析。样 图6预灌封注射器组合件样品谱图 3.7气相色谱-质谱分析 环氧乙烷对照品溶液 GCMS 色图见图2，环氧乙烷保留时间和特征离子等信 息见表2。在实际样品的测定中，如果遇到根据保留时间很难定性确定时，可用 GCMS 进行定性验证。3.7.1GCMS 检出限 根据 0.4 g/mL 对照品溶液 GCMS 数据，以3倍信噪比计算出环氧乙烷的检出限 为 0.01 pg/mL。对照品溶液 GCMS 色谱图与空白样品 (预灌封注射器样品)对比 图，见图7。 图7环氧乙烷对照品 (0.4 g/mL))与 与空白样品(预封注射器样品))对比图 3.7.2样品定性结果 使用 GCMS 分析3.6小节中预灌封注射器组合件样品，并采用保留时间结合 NIST 谱库进行定性分析，样品中未检出环氧乙烷，样品 GCMS 色谱图见图 8。 图8预灌封注射器组合件样品 GCMS 色谱图 结论 本文使用 Nexis GC-2030 结合 HS-20 NX 建立了容器类药包材中残留环氧乙 烷的定量分析方法。实验结果表明，在0.4~20 ug/mL 的浓度范围内，环氧乙烷 标准曲线线性相关系数R为0.9994，线性关系良好。取浓度为 0. 4ug/mL 的对照 品溶液连续进样6次，峰面积相对标准偏差(RSD%)为2.84%，精密度良好。加标 回收实验中加标浓度为 0.4ug/mL时，环氧乙烷回收率在100.5%~104.8%之间。参照《4209药包材环氧乙烷测定法》，采用 GCMS 进行验证实验，以保留时间结 合 NIST 谱库相似度检索，定性验证，检测结果与 GC 法相一致。该方法操作简 单、结果准确，满足并优于《4209 药包材环氧乙烷测定法》公示稿要求。本方 法可用于测定容器类药包材样品中环氧乙烷残留量。