雙柱氣相色譜法測定明膠空心膠囊中環(huán)氧乙烷的殘留量

龐小剛，郭捷，王昊

（山西省分析科學研究院，太原 030006）

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雙柱氣相色譜法測定明膠空心膠囊中環(huán)氧乙烷的殘留量

龐小剛，郭捷，王昊

（山西省分析科學研究院，太原 030006）

摘要采用弱極性、中極性的毛細管柱互補分離技術對明膠空心膠囊中的環(huán)氧乙烷進行定性、定量分析。樣品用水提取，頂空進樣，經(jīng)DB-624或PLOT/Q色譜柱分離，氫火焰離子化檢測器檢測，外標法定量。結果表明，在0.1～1.6 mg/L內(nèi)線性關系良好（r≥0.998），檢出限為0.15 mg/kg，加標回收率為98.2%～105.1%，測定結果的相對標準偏差為3.6%～6.2%（n=6）。該方法操作簡便、靈敏度高，能滿足明膠空心膠囊中環(huán)氧乙烷的檢測要求。

關鍵詞雙柱氣相色譜法；明膠空心膠囊；環(huán)氧乙烷

明膠空心膠囊主要成分為優(yōu)質(zhì)藥用明膠，明膠來源于動物皮、筋、骨骼中膠原蛋白，是動物結締組織或表皮組織中的膠原部分水解得到的蛋白質(zhì)［1］。明膠空心膠囊自身有利于細菌繁殖，很多國內(nèi)膠囊廠家采用環(huán)氧乙烷滅菌［2］，但環(huán)氧乙烷對人體危害很大，主要具有神經(jīng)毒性、遺傳毒性和生殖毒性［3-5］。中國藥典限定采用環(huán)氧乙烷滅菌工藝的殘留量不得大于0.000 1%［6］。由于明膠來源多樣，有時因成分復雜常有假陽性檢出。

目前對于假陽性檢出研究已有報道，姜登軍等［7］采用DB-WAX和HP-5色譜柱分析環(huán)氧乙烷，但檢測結果不一致；趙振午等［8］發(fā)現(xiàn)樣品無環(huán)氧乙烷時仍能檢出，卻無該樣品本底值為零的加標定性驗證，實驗需完善。筆者采用文獻中沒有報道的兩種不同極性、不同分離原理的氣-固和氣-液色譜柱進行實驗，兩者檢驗結果一致，排除了測定中共出峰的干擾［9］，解決了假陽性檢出問題。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：7890A型，配FID檢測器，美國安捷倫科技公司；

自動頂空進樣器：Agilent 7694E，美國安捷倫科技公司；

水浴恒溫振蕩器：江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠；

環(huán)氧乙烷標準品：5 g/L，溶劑為水，美國Accustandard公司；

實驗用水為超純水；

明膠空心膠囊樣品：市售。

1.2 氣相色譜條件

色譜柱Ⅰ：DB-624毛細管柱（30 m×0.53 mm，3.0 μm，固定相為6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷，中等極性）；柱溫：45℃保持5 min，以25℃/min，升至200℃，保持3 min；柱流量：5 mL/min。

色譜柱Ⅱ：HP-PLOT/Q毛細管柱（30 m×0.32 mm，20 μm，固定相為聚苯乙烯—二乙烯基苯型的高分子多孔小球，弱極性）；柱溫：100℃保持5 min，以6℃/min，升至200℃，保持3 min；柱流量：6 mL/min。

載氣：氮氣；進樣口溫度：110℃；分流比：1∶1；檢測器溫度：260℃；氫氣流量：40 mL/min；空氣流量：400 mL/min。

1.3 頂空分析條件

頂空瓶平衡溫度：80℃；頂空加熱時間：15 min；定量環(huán)溫度：90℃；傳輸線溫度：100℃；定量環(huán)體積：1 mL。

1.4 實驗方法

1.4.1 標準溶液配制

將環(huán)氧乙烷標準樣品用水逐級稀釋至50 mg/L，從中吸取4 mL于25 mL容量瓶中，以水定容，配制成質(zhì)量濃度為2 mg/L的環(huán)氧乙烷標準儲備溶液。使用時用水稀釋成質(zhì)量濃度分別為0，0.1，0.2，0.4，0.8，1.6 mg/L的標準工作溶液。準確移取10 mL標準溶液于20 mL頂空瓶中立即加蓋密封，搖勻，待測。

1.4.2 樣品處理

將樣品剪碎，混勻，精密稱取2.0 g，置于20 mL頂空瓶中，準確移取10 mL水，立即加蓋密封，置于水浴恒溫振蕩器中（溫度為60℃），以300 r/min震搖30 min，使其完全溶解，制成樣品溶液，待測。

2 結果與討論

2.1 色譜柱的選擇

實驗考察了中國藥典推薦的固定相HP-5（30 m×0.25 mm，0.25 μm；30 m×0.32 mm，0.25 μm；60 m×0.32 mm，1.0 μm）和DB-WAX（30 m×0.32 mm，0.25 μm；30 m×0.53 mm，1.0 μm） 5根長度、內(nèi)徑、液膜厚度不同的色譜柱。對升溫程序、載氣流速等參數(shù)進行優(yōu)化試驗，結果發(fā)現(xiàn)：環(huán)氧乙烷的FID響應值低，樣品雜質(zhì)峰多，影響結果判定［7］。參考文獻［10-12］，結合環(huán)氧乙烷的化學性質(zhì)和樣品特點，選用混合固定相的HP-PLOT/Q弱極性的氣-固色譜柱（分離C1-C3烴類，水/空氣、CO2等）和DB-624中等極性的氣-液色譜柱（分離低沸點有機物質(zhì)），它們都有一定的耐水性，優(yōu)化色譜條件滿足在定量限小于限量值時分離度大于1.5的要求。

2.2 色譜條件優(yōu)化

明膠原料種類繁多，成分復雜，故采用程序升溫的方式。

（1）載氣優(yōu)化。以比環(huán)氧乙烷沸點（10.7℃）高35℃，比頂空瓶溫度低35℃的柱溫（45℃）為起始溫度（保持），對無菌生產(chǎn)工藝本底值為零的樣品（加標1 mg/kg）進樣分析，載氣流量1 mL/min，以0.5 mL/min為間隔逐漸加大，在滿足目標峰與樣品干擾峰分離度大于1.5的情況下，考察信噪比變化，以信噪比不變時的流量作為載氣流量。

（2）柱溫優(yōu)化。以45℃為起始溫度（保持），在滿足分離度大于1.5情況下，進行柱溫提高優(yōu)化試驗，每間隔5℃提高柱溫，逐漸加大到信噪比增大至不變時停止，作為起始柱溫，保持時間為目標峰之后至少基線回到平穩(wěn)2 min。然后以保持基線漂移不明顯的升溫速率升至200℃，然后運行吹掃雜質(zhì)3 min，沒有雜質(zhì)峰時程序升溫結束。

2.3 工作曲線方程與檢出限

分別進樣系列環(huán)氧乙烷標準工作溶液進行氣相色譜分析，以環(huán)氧乙烷質(zhì)量濃度X （mg/L）與其相對應的色譜峰面積Y繪制工作曲線。在0.1～1.6 mg/ L內(nèi)有良好的線性關系。色譜柱Ⅰ：Y=0.652X-0.028，相關系數(shù)r=0.999；色譜柱Ⅱ：Y=0.500X+0.096，相關系數(shù)r=0.998。以信噪比為3時確定檢出限，在上述兩種色譜條件下檢出限均為0.15 mg/kg。環(huán)氧乙烷在色譜柱Ⅰ的色譜圖見圖1，出峰時間為2.3 min。環(huán)氧乙烷在色譜柱Ⅱ的色譜圖見圖2，出峰時間為3.0 min。

2.4 回收率與精密度試驗

精密稱取3個環(huán)氧乙烷含量已知的明膠空心膠囊樣品2.0 g，置于20 mL頂空瓶中。分別精密加入環(huán)氧乙烷標準儲備液0.8，1.0，1.2 mL，然后分別加入超純水9.2，9.0，8.8 mL立即加蓋密封。以下同1.4.2樣品處理。上述3個樣品分別在譜柱Ⅰ和色譜柱Ⅱ平行進樣6次，測定結果見表1、表2。由表1、表2可知，3個樣品測定結果的相對標準偏差為3.6%～6.2%，加標回收率為98.2%～105.1%，表明本法測量精密度、準確度均較高，滿足測定要求。

圖1 環(huán)氧乙烷在色譜柱Ⅰ的色譜圖

圖2 環(huán)氧乙烷在色譜柱Ⅱ的色譜圖

表1 DB-624柱加標回收及精密度試驗結果

表2 HP-PLOT/Q柱加標回收及精密度試驗結果

2.5 樣品檢測

用本方法對市場上購買到的10種明膠空心膠囊樣本進行檢測，有4種檢出了環(huán)氧乙烷，含量分別為0.3，0.5，0.6，0.9 mg/kg，剩余的6種未檢出環(huán)氧乙烷。由此分析，采用環(huán)氧乙烷滅菌工藝的膠囊數(shù)量占市場份額不大；明膠空心膠囊中檢出環(huán)氧乙烷時應采用雙柱定性、定量，杜絕假陽性。

3 結語

采用雙柱定性、定量的氣相色譜法檢測明膠空心膠囊中環(huán)氧乙烷，提高了色譜系統(tǒng)對環(huán)氧乙烷的選擇性，適合原料來源多樣、成分復雜的明膠空心膠囊樣品分析。該方法快速、靈敏，為明膠空心膠囊的質(zhì)量保證提供了簡便有效的檢測手段，適用于明膠空心膠囊生產(chǎn)企業(yè)和質(zhì)檢機構大量樣品的檢測。

參 考 文 獻

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聯(lián)系人：龐小剛；E-mail： PXG30@16.com

中圖分類號：O657.7

文獻標識碼：A

文章編號：1008-6145（2016）01-0038-03

doi：10.3969/j.issn.1008-6145.2016.01.010

收稿日期：2015-11-08

Determination of Ethylene Oxide in Gelatin Hollow Capsules by Dual Capillary Column Gas Chromatography

Pang Xiaogang， Guo Jie， Wang Hao
（Shanxi Academy of Analytical Science， Taiyuan 030006， China）

AbstractA method was developed for the determination of ethylene oxide in gelatin hollow capsules by using complementary separation on a dual capillary column system with low and intermediate polarities. The ethylene oxide in gelatin hollow capsules was extracted by water. The headspace vapor of the final extract was injected into DB-624 or PLOT/Q gas chromatography column，and detected by hydrogen flame ionization detector （FID）. The target compound was quantified by external standard. A good linearity was obtaned between 0.1 mg/L and 1.6 mg/L with the correlation coefficient r not less than 0.998，and the dection limit was 0.15 mg/kg. The recoveries were 98.2%-105.1% with the relative standard deviation of 3.6%-6.2%（n=6）. The method is simple，has high sensitivity，which can meet the detection requirements of ethylene oxide in gelatin hollow capsules.

Keywordsdual capillary column system； gelatin hollow capsule； ethylene oxide