氣相色譜法檢測消毒產品中的正丙醇與乙醇

李云志 陳俊峰 邱智華 梁翠琴 胡海艷

（廣州市微生物研究所有限公司，廣東廣州，510660）

自2003年“非典”暴發后，各類消毒產品受到人們的廣泛重視。而在2020年的春季，新型冠狀病毒的肆虐更是將消毒產品推向銷售的高峰。隨著《國家衛生健康委辦公廳關于部分消毒劑在新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控期間緊急上市的通知》的發布，通知中規定“醇類手消毒劑醇類有效成分濃度＞60%（V/V）”[1]，使得醇類消毒劑有效成分的檢測重要性變得突出。在《消毒技術規范》（2002版）中關于使用氣相色譜法檢測乙醇的方法使用的是2.0 m×4 mm的GDX-102玻璃柱、FID檢測器（氫火焰離子化檢測器）進行檢測[2]。顏立毅等[3]根據GB/T 394.2-2008《酒精通用分析方法》氣相色譜法使用具有FID檢測器和自動進樣器的氣相色譜儀測定了食用酒精中正丙醇含量以及不確定度。劉秀金[4]對比了折光率法與氣相色譜法測定乙醇—正丙醇物系組分的含量。目前市面上已有含有乙醇和正丙醇復配的免洗消毒劑，此類消毒劑多數以消毒凝膠形式存在，具有使用快速，性狀穩定、安全等特性，而且在使用過程中不易灑漏、揮發少。江小明等[5]使用載體定量殺菌實驗和現場消毒實驗方法觀察了一款由乙醇與正丙醇等成分組成免洗手消毒凝膠，結果表明，此消毒劑對多種細菌具有殺菌作用，對手表面上自然菌的殺菌作用也比較明顯，具有實際消毒應用價值。但還沒有出現具體的檢測方法與依據。

文章介紹了一種使用帶有二乙烯苯/苯乙烯聚合物的石英毛細管色譜柱（HP-Plot Q）、FID檢測器和自動進樣器的氣相色譜檢測消毒劑中正丙醇和乙醇含量的方法，具有檢測時間短、靈敏度高、重現性好等特點。

1 實驗方法

1.1 試劑

（1）蒸餾水，符合實驗室三級水標準的蒸餾水，本實驗中采用的是屈臣氏蒸餾飲用水。

（2）無水乙醇，色譜純。

（3）正丙醇，色譜純。

1.2 標準溶液的配制

準確吸取色譜純級別無水乙醇與正丙醇各1 mL，置于100 mL容量瓶中，加入少許蒸餾水混合均勻，再用蒸餾水定容至100 mL，得到體積分數為1%的正丙醇與乙醇混合標準溶液。

1.3 分析條件

色譜柱：H P-P l o t Q 石英毛細管色譜柱(30 m×0.53 mm(i.D))；

色譜儀：島津GC-2010Pro；

載氣：氮氣；

流速條件：7 mL/min；

程序升溫：起始溫度70℃，以10℃/min的速率升溫至190℃，保持3 min，再以10℃/min的速率升溫至230℃。

2 分析測定

2.1 標準曲線

采用外標曲線法，吸取適量1%濃度的正丙醇與乙醇混合標準溶液，用蒸餾水逐級稀釋至0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%和1.0%系列標準溶液，吸取進樣1 μL，記錄正丙醇與乙醇的峰面積Ai（濃度為1.0%標準溶液的色譜圖如圖1），以濃度為橫坐標，峰面積Ai為縱坐標繪制標準校準曲線。

圖1 乙醇與異丙醇色譜圖

2.2 試樣的測定與結果的計算

液體樣品：準確量取1 mL的樣品，置于100 mL容量瓶中，加入少許蒸餾水混合均勻，再用蒸餾水定容至100 mL，得到待測樣，吸取進樣1 μL，記錄正丙醇與乙醇的峰面積，得到待測樣的正丙醇與乙醇峰面積A。在標準校準曲線上得到待測樣品濃度C測，樣品中正丙醇與乙醇的含量X%(V/V)為

V1為定容體積（mL），V2為樣品體積（mL）。

凝膠樣品與黏稠樣品：隨著凝膠類基質的應用，目前部分消毒產品為凝膠類或黏稠狀物質，難以準確量取體積，需要以密度儀或密度杯等儀器，測得產品密度ρ(g/mL)，再稱取一定質量樣品，置于100 mL容量瓶中，加入少許蒸餾水振蕩混合均勻，再用蒸餾水定容至100 mL，得到待測樣，吸取進樣1 μL，記錄正丙醇與乙醇的峰面積，得到待測樣的正丙醇與乙醇峰面積A。在標準校準曲線上得到待測樣品濃度C測，樣品中正丙醇與乙醇的含量X%(V/V)為

V1為定容體積（mL），m 為樣品質量（g），ρ為樣品密度(g/mL)。

3 結果與討論

3.1 曲線相關線性

外標曲線法定量準確度與曲線相關線性有直接關系，采用濃度為0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%和1.0%系列標準溶液得到標準曲線（圖2）。

3.2 精密度

選取曲線內高低兩個濃度點進行測定，分別重復6次，得到：當乙醇濃度為0.05%時，方法相對偏差（RSD）為1.13%；當乙醇濃度為1.0%時，方法相對偏差（RSD）為0.74%。當正丙醇濃度為0.05%時，方法相對偏差（RSD）為2.14%；當正丙醇濃度為1.0%時，方法相對偏差（RSD）為0.78%（表1）。

根據《中國藥典》[6]對待測成分精密度重現性RSD要求，當待測成分含量為0.1%和1%時，RSD可接受范圍為4%和6%。此方法精密度重現性符合要求。

3.3 回收率

取1 mL液體樣品于100 mL容量瓶中，加入特定濃度的標液，用蒸餾水定容到刻度，得到方法檢測回收率。當乙醇檢出濃度為0.1%時，方法檢測回收率為98.3%；當乙醇檢出濃度為0.75%時，方法檢測回收率為100.6%。當正丙醇檢出濃度為0.1%時，方法檢測回收率為100.0%；當正丙醇檢出濃度為1.0%時，方法檢測回收率為100.4%（表2）。

根據《中國藥典》對待測成分含量檢測回收率要求，當待測成分含量為0.1%和1%時，回收率可接受范圍為90%～108%和92%～105%。此方法回收率符合要求。

圖2 乙醇與正丙醇標準校準曲線

表1 精密度的測定與計算

3.4 方法檢出限

本方法的檢出限為至少大于3倍信噪比，即S/N≥3（表3）。

取樣量為1 mL時，本方法乙醇與正丙醇的檢出濃度為：0.025%。

4 方法間的比對

對同一樣品使用不同方法檢測，進行方法間比對。該樣品為正丙醇與乙醇按照體積比例復配的醇類消毒劑。根據《消毒技術規范》（2002版）[2]中氣相色譜法檢測乙醇的方法，使用2.0 m×4 mm的GDX-102玻璃柱，FID檢測器（氫火焰離子化檢測器）進行檢測，取1 mL樣品，使用蒸餾水定容稀釋至100 mL，測得乙醇含量，根據公式（1）可以計算得到此消毒劑的乙醇含量為25.4%（圖3）。參考企業標準Determination of Ethanol and Propan-1-ol in perform classic alcohol ER via gas chromatography[7]，使用正丁醇作為內標，用HP-Plot Q石英毛細管色譜柱(30 m×0.53 mm(i.D))，FID檢測器（氫火焰離子化檢測器）進行檢測，取0.241 g（0.3 mL）正丙醇與0.243 g（0.3 mL）正丁醇用蒸餾水定容至100 mL，測得正丙醇峰面積為25490936.5，正丁醇峰面積為25759017，根據公式Rf值=（標品質量（g）×內標面積）/（內標質量（g）×標品面積）測得Rf值為1.01，再取0.240 g（0.3 mL）正丁醇和0.730 g（1.0 mL）樣品用蒸餾水定容至100 mL，測得樣品中正丙醇峰面積為22947952，正丁醇峰面積為23011398.5，根據公式濃度%=（Rf×內標質量（g）×樣品面積×100×稀釋系數）/（樣品質量（g）×內標面積）測得濃度為33.1%（圖4）。再使用本方法和一針法同時檢測乙醇與正丙醇濃度，測得樣品乙醇濃度為24.5%，正丙醇濃度為32.7%（圖5）。與《消毒技術規范》（2002版）[2]中氣相色譜法檢測乙醇的方法相比，乙醇含量結果的相對相差為3.6%。與企業標準Determination of Ethanol and Propan-1-ol in perform classic alcohol ER via gas chromatography檢測正丙醇的方法相比，正丙醇含量結果的相對相差1.2%。結果證明本方法同時檢測乙醇與正丙醇所得結果均可接受。

表2 回收率的測定與計算

表3 方法檢出限的測定

圖3 消毒技術規范測定乙醇

圖4 企業標準測定正丙醇

圖5 一針法測定乙醇與正丙醇

5 結論

本文介紹了一種使用HP-Plot Q石英毛細管色譜柱、FID檢測器和自動進樣器的氣相色譜檢測消毒劑中正丙醇和乙醇含量的方法，當待測成分含量為0.1%和1%時，RSD范圍為0.75%～2.15%。取1 mL液體樣品于100 mL容量瓶中，加入特定濃度的標液，用蒸餾水定容到刻度，得到方法檢測回收率為98.3%～100.6%。當信噪比S/N約為3時，本方法乙醇與正丙醇的檢出濃度為0.025%。用《消毒技術規范》（2002版）中氣相色譜法檢測乙醇的方法和企業標準Determination of Ethanol and Propan-1-ol in perform classic alcohol ER via gas chromatography檢測正丙醇的方法檢測同一樣品與本方法對比，相對相差分別為3.6%和1.2%，證明本方法同時檢測乙醇與正丙醇所得結果準確。