頂空氣相色譜法測定藥用復合膜中乙酸丙酯和環戊酮含量*

張 帆，曹 汐，范能全

（重慶市食品藥品檢驗檢測研究院，重慶401121）

藥用復合膜作為藥品的一部分，其質量好壞直接影響藥品的療效。復合膜中殘留溶劑主要來源于在復合、印刷、涂布等生產過程中使用的各類溶劑［1］，而在藥用復合膜生產過程中不能完全除去各類溶劑，在藥品保存過程中可能會遷移至藥品，最終影響藥品的質量與安全。我國《包裝材料溶劑殘留量測定法》（YBB00312004-2015）明確指出，殘留溶劑的檢測種類不僅限于本標準中舉例的12種溶劑，溶劑殘留總量不得超過5.0 mg/m2。可根據產品配方工藝的特性，采用適宜的色譜條件對除12種以外的殘留溶劑進行測定。乙酸丙酯和環戊酮廣泛用于工業生產。乙酸丙酯主要用于涂料、油墨、硝基噴漆、香精香料等行業［2］，低濃度時會刺激眼和上呼吸道黏膜；吸入濃度過高時，對眼睛有較強烈的灼熱感，導致全身無力，并伴有惡心、胸悶癥狀，嚴重時還會產生麻醉現象。環戊酮主要作為中間體，小鼠急性毒性半數致死量（LD50）為1 950 mg/kg［3］，可刺激眼睛及皮膚，通過呼吸道、食道等進入身體，對人體健康造成危害。本研究中采用頂空氣相色譜法同時檢測11批藥用復合膜中乙酸丙酯和環戊酮的殘留量，操作簡單、快速。現報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

島津GC-2010PLUS型色譜儀（日本島津公司）；XPE205型電子天平（Mettler公司，精度為萬分之一）；HSS 86.50PLUS型頂空進樣器（意大利Dani公司）。

1.2 試藥

乙酸丙酯對照品（批號為20170602，純度大于99.5%），環戊酮對照品（批號為20161207，純度大于99.5%），均購于天津市光復精細化工研究所；正己烷（色譜級，Honeywell公司，批號為T2MM1H）；藥用復合膜（廠家A，批號分別為A1，A2，A3；廠家B，批號分別為B1，B2；廠家C，批號為C1；廠家D，批號分別為D1，D2，D3；廠家E，批號為E1；廠家F，批號為F1）。

2 方法與結果

2.1 溶液制備與樣品處理

對照品貯備液：取乙酸丙酯0.091 0 g、環戊酮0.101 2 g，精密稱定，置裝有少量正己烷的100 mL容量瓶中，迅速稀釋，并定容至100 mL，搖勻，取1.00 mL置裝有少量正己烷的50 mL容量瓶中，稀釋并定容至50 mL，即得。

待測樣品：裁取表面積為0.02 m2的供試品，剪成10 mm×30 mm大小，置20 mL頂空瓶中，密封，即得。同法制備空白基質樣品。

2.2 氣相色譜條件

色譜柱：安捷倫DB-WAXETR柱（30 m×0.32 mm，1.00μm）；柱溫：程序升溫，初始溫度55℃保持5 min，以5℃/min的速率升至150℃維持3min，再以60℃/min的速率升至220℃保持3 min；進樣口溫度：200℃；分流比：20∶1；載氣：氮氣；柱流量：2 mL/min；檢測器：火焰離子化檢測器(FID)，溫度為220℃；頂空平衡時間：60 min；平衡溫度：100℃。

2.3 方法學考察

專屬性試驗：分別精密量取空白溶劑（正己烷）、對照品溶液及供試品溶液各0.10 mL，置20 mL頂空瓶（預先加入0.02 m2復合膜空白基質）中，進樣測定，記錄色譜圖。結果空白溶劑對乙酸丙酯和環戊酮的測定均無干擾。色譜圖見圖1。

線性關系考察及檢測限(LOD)和定量限(LOQ)確定：取對照品貯備液適量，配制成每1 mL分別含對照品0.5，1，2，4，8，10μg的對照品線性溶液，各取0.10 mL，置20 mL頂空瓶（預先加入0.02 m2復合膜空白基質）中，壓蓋密封，進樣測定。以進樣質量濃度為橫坐標（X，μg/mL）、峰面積（Y）為縱坐標繪制標準曲線，并計算回歸方程。結果表明，乙酸丙酯和環戊酮的線性范圍為0.5～10μg/mL。以信噪比(S/N)的線性范圍為3時為LOD，S/N=10時為LOQ。結果見表1。

表1 乙酸丙酯和環戊酮的線性關系考察結果及檢測限和定量限（n=6）Tab.1 Linear relationship，limit of detection and limit of quantitation of propyl acetate and cyclopentanone（n=6）

精密度試驗：取質量濃度為4μg/mL的對照品溶液0.10mL，置20mL頂空瓶（預先加入0.02m2復合膜空白基質）中，連續進樣6次。結果乙酸丙酯和環戊酮峰面積的RSD分別為2.98%，2.54%（n=6），表明儀器精密度良好。

穩定性試驗：取質量濃度為4μg/mL的對照品溶液0.10 mL，置20 mL頂空瓶（預先加入0.02 m2復合膜空白基質）中，分別于0，3，5，7 h時進樣測定。結果乙酸丙 酯 峰 面 積 值 的 變 化 率 分 別 為1.32%，2.87%，2.47%，環戊酮峰面積值的變化率分別為1.84%，5.22%，3.40%，表明供試品溶在7 h內穩定性良好。

加樣回收試驗：取同一批（批號為A3）樣品12份，其中6份作為樣品本底，其余6份分別精密加入質量濃度為4μg/mL的對照品溶液0.10 mL，進樣測定。結果見表2和表3。

表2 樣品重復性試驗結果（μg/m2，n=6）Tab.2 Results of repeatability tests（μg/m2，n=6）

圖1氣相色譜圖1.propyl acetate 2.cyclopentanoneA.Blank solvent B.Reference solution C.Test solutionFig.1 Gas chromatograms

表3 乙酸丙酯和環戊酮加樣回收試驗結果（n=6）Tab.3 Results of the recovery tests of propyl acetate and cyclopentanone（n=6）

2.4 樣品溶劑殘留量測定

將11批樣品各適量，進樣測定，結果乙酸丙酯的殘留量在0.01～0.21 mg/m2范圍內，環戊酮的殘留量在0.01～0.12 mg/m2范圍內。乙酸丙酯最大濃度為0.211 6 mg/m2，環戊酮最大濃度為0.123 6 mg/m2，遠低于急性毒性濃度，不會給藥品帶來安全風險。詳見表4。

表4 樣品溶劑殘留量測定結果Tab.4 Determination results of residual solvents in the samples

3 討論

3.1 空白基質確定

在頂空氣相色譜條件選擇過程中，未加入空白基質時，乙酸丙酯的線性相關系數R為0.999，精密度的RSD為4.73%，回收率僅69.88%；環戊酮的線性相關系數R為0.998，精密度的RSD為6.18%，回收率僅50.16%。通過一系列實驗發現，在進行樣品加樣回收時，頂空瓶內樣品本底復合膜都會發生一定變形，且每次加入溶劑時液體接觸復合膜的面積因制樣誤差也不完全相同，宋晶丹等［4］用頂空氣相色譜法測定藥品包裝材料中12種有機溶劑的殘留量時，發現復合膜對溶劑有一定吸附作用，導致在進行加樣回收時，樣品占據了一定氣體進樣體積，同時復合膜對加入的對照品溶液有一定吸附作用，導致有機溶劑揮發不完全，可能降低回收率。因此，在方法學考察中加入面積為0.02 m2，(剪成10 mm×30 mm)的復合膜作為空白基質，可減少試驗本身帶來的誤差，使樣品中殘留溶劑量的測定更準確。

3.2 平衡時間和溫度優化

鄭景峰等［1］測定藥品包裝用復合膜中殘留溶劑量時，平衡溫度和時間分別為80℃和30 min；喻亮宇等［5］測定藥品包裝材料中溶劑殘留量時，平衡溫度和時間分別為100℃和60 min；劉穎玲［6］在測定藥品包裝用復合膜、袋中溶劑殘留量時，平衡溫度和時間分別為100℃和30 min。結合乙酸丙酯和環戊酮沸點考慮，在平衡溫度分別為80℃和100℃時，進行方法學驗證試驗。當溫度為80℃時，方法的檢出限和定量限均不符合要求，故不能準確地對樣品中殘留溶劑進行定量。乙酸丙酯的沸點為101.6℃，環戊酮的沸點為130.6℃，由于平衡溫度過低，頂空瓶中的殘留溶劑不能完全揮發，導致檢測值較低。當選擇平衡溫度為100℃時，方法學驗證試驗中線性相關系數均大于0.99，精密度、回收率均能符合試驗要求。為了使頂空瓶內的有機溶劑揮發完全，達到穩定的氣液平衡狀態，平衡時間采用60 min。因此，本研究中采用平衡溫度為100℃、平衡時間為60 min對藥品包裝用復合膜的殘留溶劑進行定量分析。

3.3 方法評價

本研究中建立的測定藥用復合膜中乙酸丙酯和環戊酮的方法操作簡單，檢測結果準確，可為檢測除《包裝材料溶劑殘留量測定法》（YBB00312004-2015）中規定的12種以外的溶劑提供參考，為今后藥用復合膜中溶劑殘留量的檢測研究提供數據。