普通顶空与捕集阱顶空检测化药有机溶剂残留的比较

杨晓辉

(Perkin Elmer, Inc.)

在药物生产及制剂制备的过程中,需要有机溶剂的引入,然而在整个工艺流程中却无法将溶剂完全去除。这些残余的溶剂对环境和人体具有一定的危害。根据危害的程度,可分为四类:(1)第一类溶剂是指人体致癌物、疑为人体致癌物或环境危害物的有机溶剂,应该避免使用。如果工艺中不可避免的使用了第一类溶剂,则需进行残留量检测。(2)第二类溶剂是指有非遗传毒性致癌(动物实验)、或可能导致其他不可逆毒性(如神经毒性或致畸性)、或可能具有其他严重的但可逆毒性的有机溶剂。此类溶剂具有一定的毒性,建议限制使用。(3)第三类溶剂是GMP或其他质量要求限制使用,对人体低毒的溶剂。人体可接受的粗略浓度限度为0.5%。(4)第四类溶剂是指在药物的生产过程中可能会使用到,但目前尚无足够的毒理学资料的溶剂。对于这类溶剂,必要时需进行残留量的研究。对于上述四类溶剂的检测可使用顶空配合GC-FID方式实现。由于PerkinElmer TurboMatrix HS40普通顶空具备良好的惰性和进样量的灵活性,已经被很多客户所选择,而捕集阱顶空进样器在普通顶空进样器的基础上增加了捕集阱,可以大大提高检测灵敏度,本文通过相同浓度的多种有机溶剂在普通顶空和捕集阱顶空上的对比实验,得到两者不同的信噪比,进而观察两种不同工作方式的性能。

1 实验部分

(1)仪器 PerkinElmer Clarus GC680气相色谱配氢火焰离子化(FID)检测器,HS40 Trap顶空进样器,配有色谱工作站。

(2)材料和试剂 PerkinElmer 公司20ml顶空瓶及聚四氟乙烯瓶垫,压盖器等。所有标准品均由安谱购入。

(3)检测条件

① HS40顶空进样器条件详见表1和表2。

表1 HS-40顶空进样器参数

① 1psi = 6894.76kPa。全书同。

表2 HS-40 Trap顶空进样器参数

② ClarusGC680检测条件见表3。

表3 Clarus GC680气相色谱参数

2 结果与讨论

2.1 10种有机溶剂残留普通顶空和捕集阱顶空测定对比

取表4中的标准品,混溶于N, N-二甲基乙酰胺。再将其稀释液转移至水中,得到浓度为0.2mg/L的混标。分别使用普通顶空与捕集阱顶空实验条件,得到10种混标的色谱图(见图1)。对比普通顶空与捕集阱顶空色谱峰结果,得到各组分在不同条件下的色谱峰信噪比。由此可见,对于表4中的10种化合物,捕集阱顶空条件下各组分的信噪比远远高于普通顶空100倍,甚至更高。捕集阱顶空的检出限约为0.2~1。

表4 10种有机溶剂残留普通顶空和捕集阱顶空信噪比对比表

图1 普通顶空测定浓度为0.2mg/L时10种有机溶剂残留色谱图

2.2 5种苯系物溶剂残留普通顶空和捕集阱顶空测定对比

取5种苯系物(苯,甲苯,氯苯,对二甲苯,邻二甲苯)混溶于N, N-二甲基乙酰胺。再将其稀释液转移至水中,得到浓度为100μg/L的混标。使用普通顶空与捕集阱顶空实验条件,得到5种混标的色谱图(见图2)。对比普通顶空与捕集阱顶空色谱峰结果,得到各组分在不同条件下的色谱峰信噪比。由于100μg/L的混标在捕集阱顶空上具有优异的信号强度,因此,再次将混标稀释,得到浓度为10μg/L标准品,并计算各组分的信噪比,如表5所示。对于下述5种苯系物,捕集阱顶空的检出限远低于1μg/L。

图2 普通顶空测定浓度为100μg/L时5种苯系物色谱图

表5 五种苯系物溶剂残留普通顶空和捕集阱顶空信噪比对比表

3 结论

使用普通顶空或捕集阱顶空配合GC-FID可以对化药中有机溶剂残留进行检测,当客户需要检测的组分浓度较低,在10~0.5μg/L时,可选择使用捕集阱顶空,得到优异的灵敏度结果,当客户需要检测的组分为苯系物时,捕集阱顶空甚至可以在0.1μg/L左右得到优异的检测结果。

参考文献

[1] 化学药物有机溶剂残留研究技术指导原则[H]. GPH7-1.

[2]《中华人民共和国药典》.2015年版.