顶空气相色谱法测定药品包装用复合膜中有机溶剂残留量

药品包装用复合膜系指用于药品包装的各种塑料与纸、金属通过粘合剂组合而成的膜。复合膜中的残留溶剂指原辅料和生产过程中使用的，但在生产工艺过程中未能完全除去的有机挥发物。根据国家药包材标准，药包材中有机溶剂的残留量应符合各品种项下的规定，苯类物质不得检出。需要检测的溶剂种类，应根据产品配方工艺特点确认。故本试验结合包装材料的生产工艺以及气相色谱质谱分析对11中有机溶剂进行定量分析，对苯类物质进行限度检查。检验方法灵敏稳定，结果准确可靠。

1. 仪器与试验条件

Agilent 7980B气相色谱仪，FID检测器，检测器温度220℃，进样口温度200℃，载气为氦气，采用恒流模式，流速2ml/min，氢气流速50 ml/min，空气流速450 ml/min，尾吹气25ml/min，DB624毛细管色谱柱（60m×0.32mm×1.8μm），采用线性程序升温（40℃，维持10mins，以2℃/min升至60℃维持5mins，以5℃/min升至98℃维持6mins，30℃/min升至200℃维持20mins），分流比10：1，Empower 化学工作站。

Agilent 7697A 顶空进样系统，平衡时间60mins，循环时间80mins，压力平衡时间0.5mins，顶空温度100℃，定量环温度110℃，传输线温度120℃，振摇程度5，进样量1ml。

2. 试剂与样品

N，N -二甲基乙酰胺为分析纯，丙酮、乙酸乙酯、甲醇、丁酮、异丙醇、乙醇、乙酸正丙酯、正丙醇、乙酸正丁酯、正丁醇、丙二醇甲醚、苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯为气相标准品，样品由包装材料供应商提供。

3. 样品与对照品制备

样品 取内表面积为0.02m2的复合膜样品，快速裁剪成1cm×3cm的小条并装填至20ml顶空进样瓶中，迅速密封，即为样品。

对照品 苯及苯类物各约400mg加N，N -二甲基乙酰胺定容至100ml，作为苯类物对照品溶液；其它溶剂（丙酮、乙酸乙酯、甲醇、丁酮、异丙醇、乙醇、乙酸正丙酯、正丙醇、乙酸正丁酯、正丁醇、丙二醇甲醚）各约200mg加1ml苯类物对照品溶液，再加N，N -二甲基乙酰胺稀释至100ml，作为对照品溶液。用5μl毛细管吸取对照品溶液放入装有0.02 m2空白复合膜的顶空进样瓶中，迅速密封，作为对照品。

4. 有机溶剂种类确定

使用气相色谱四极杆质谱联用仪对样品中含有的有机溶剂进行鉴别，检测出样品中含有的有机溶剂包括：丙酮、乙酸乙酯、异丙醇和乙醇，结合供应商提供的样品生产中使用的有机溶剂声明，需要检测和控制的残留溶剂包括：丙酮、乙酸乙酯、甲醇、丁酮、异丙醇、乙醇、乙酸正丙酯、正丙醇、乙酸正丁酯、正丁醇、丙二醇甲醚。由于国家标准中规定不得检出苯类物质，所以对此检验方法对苯类物（苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯）的检验能力进行确认。

5. 系统适用性试验

在上述色谱条件下，连续分析对照品溶液3次，理论塔板数均不低于60000，峰面积RSD均小于4%，保留时间RSD均为0%。

6. 专属性

在上述色谱条件下，分析对照品和样品，各组分完全分离，分离度大于1.5。

图1 对照品溶液色谱图

图2 样品色谱图

7. 检出限&定量限

在上述色谱条件下，确认0.01 mg/m2苯类物质的信噪比，结果均大于20：1，远远大于检出限（信噪比3：1）。

在上述色谱条件下，确认各待测溶剂（丙酮、乙酸乙酯、甲醇、丁酮、异丙醇、乙醇、乙酸正丙酯、正丙醇、乙酸正丁酯、正丁醇、丙二醇甲醚）定量限，各溶剂浓度为0.1 mg/m2时，满足信噪比，准确度以及精密度的要求，确定各待测溶剂的定量限0. 1 mg/m2。

8. 准确度

在样品中分别添加定量限、100%、150%浓度的待测溶剂，在上述色谱条件下检测各溶剂的回收率。结果显示各溶剂的平均回收率为85%-116%。

9. 精密度

不同日期由不同人员各制备3份平行样品，使用不同仪器不同批号色谱柱对其进行检测，计算待测组分总含量的RSD为8%。

10. 线性

制备定量限、4 mg/ml、8 mg/ml、16 mg/ml、20 mg/ml 5个浓度的待测溶剂线性溶液，在上述色谱条件下分析，以峰面积为纵坐标，对照品浓度为横坐标进行线性回归。结果显示各线性范围内，待测物峰面积与浓度呈良好的线性关系。结果见表1。

表1 线性与线性范围

11. 溶液稳定性

制备样品溶液和对照品溶液，置于顶空瓶中室温保存，分别于0h、24h和48h进样运行。结果显示样品以及对照品溶液室温条件下，保存顶空瓶中48h稳定。

12. 讨论

含量测定方式选择 采用对照品外标法进行定量分析，发现由于对照品和样品的气固平衡状态不一致，平衡常数有很大差异，导致方法的准确度不满足要求。改进检验方法使用标准添加方式，使对照品与样品的气固平衡状态一致，结果显示改进后的检验方法有良好的准确度。

对照品加入方式 由于检验方法利用气固平衡原理测定固体包装材料中的有机溶剂，所以对照品需要加入到顶空瓶后完全挥发，尝试使用微量注射器将5μl混合对照品注入顶空瓶，结果显示此种方式对照品容易损失，导致结果检验不准确。改进加入方式，使用5μl毛细管吸取混合对照品后放入顶空瓶，改进之后解决了对照品损失问题，使检验方法可操作性更强。

参考文献：

1、国家药包材标准YBB 00312004-2015 包装材料溶剂残留量测定法

2、中国药典 ChP2020 四部通则0861 残留溶剂测定法

3、美国药典USP<1467> Residual Solvents-Verification of Compendial Procedures and Validation of Alternative Procedures。