氣相色譜儀-頂空自動進樣器性能確認方法的建立

馮雪，李帥，劉華，李婷婷，趙琳，蒼鵬，耿雪瑩，楊紅育

（長春生物制品研究所有限責任公司，吉林長春 130012）

氣相色譜儀是利用試樣中各組分在色譜柱中氣相和固定相間的分配及吸附系數(shù)不同，由載氣把氣體試樣或氣化后的試樣帶入色譜柱中進行分離，并通過檢測器進行檢測的儀器。根據(jù)各組分的保留時間和響應值進行定性和定量分析。儀器由氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成[1]。

本實驗依據(jù)JJG700-2016《氣相色譜儀檢定規(guī)程》及2015年版《中國藥典》，與WHO對氣相色譜儀性能驗證要求進行比較，在滿足國家檢定規(guī)程技術指標的基礎上，加入柱溫精度和頂空進樣器殘留限度及檢測方法，建立氣相色譜儀-頂空自動進樣器性能確認的方法，為確保該儀器在確認周期內符合檢驗要求及檢驗數(shù)據(jù)的可靠性提供參考。

1 氣相色譜儀性能確認指標要求

中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG700-2016《氣相色譜儀檢定規(guī)程》是由中國計量科學研究院起草，于2016年12月27日由國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布，該規(guī)程適用于配有熱導檢測器（TCD）、火焰離子化檢測器（FID）、火焰光度檢測器（FPD）、電子捕獲檢測器（ECD）、氮磷檢測器（NPD）的氣相色譜儀的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查[1]。歐洲官方藥品控制實驗室網絡《質量保證文件》主要根據(jù)藥品檢測的特點，從氣相色譜儀的進樣、柱溫箱、檢測器3個模塊和儀器整體技術指標進行檢測[2-3]。2015年版《中國藥典》在符合國家檢定規(guī)程的基礎上，提出柱溫箱控溫精度應在±1℃，且溫度波動小于0.1℃/h[4]。根據(jù)上述文件及文獻[5]總結氣相色譜儀性能確認指標要求，具體內容見表1。

2 實驗部分

2.1 主要儀器及用具

7890A型氣相色譜儀，配FID檢測器（Agilent）；7697A型頂空進樣器（Agilent）；GA-3000型低噪音空氣泵（北京中興匯利科技發(fā)展有限公司）；GH-400型高純氫發(fā)生器（北京中興匯利科技發(fā)展有限公司）；溫度記錄器（德國ebro）。

2.2 試劑

100 ng/μL正十六烷-異辛烷，購自北京海岸鴻蒙標準物質技術有限責任公司。

2.3 環(huán)境條件

環(huán)境溫度：5～35℃，環(huán)境相對濕度：20%～85%，室內不得存放與實驗無關的易燃、易爆和強腐蝕性的物質，應無機械振動和電磁干擾。

2.4 實驗步驟

2.4.1 頂空進樣器加熱溫度測試

將頂空平衡溫度分別設置為60℃、70℃、100℃，每個溫度連續(xù)測量60min，每10min記錄一個數(shù)據(jù)。

2.4.2 頂空進樣器殘留測試

2.4.2.1 頂空條件

頂空平衡溫度100℃，定量環(huán)溫度110℃，傳輸線溫度120℃；頂空平衡時間5min；壓力平衡時間0.1min，進樣時間0.5min；定量環(huán)體積1mL。

2.4.2.2 色譜條件

色譜柱：HP-5（30m×0.250mm，0.25μm）；進樣口溫度230℃，檢測器溫度230℃；柱溫160℃，保持時間10min；恒定流量1.0mL/min；分流進樣，分流比30∶1；空氣流量400mL/min，氫氣流量35mL/min，尾吹流量25mL/min；載氣為高純氮氣（純度不小于99.999%）。

2.4.2.3 測試

取10mL頂空瓶作為空白，按上述條件進樣確認系統(tǒng)。再量取10μL正十六烷-異辛烷溶液標準物質（100ng/μL）于10mL頂空瓶中作為供試品溶液，同法進樣1次，記錄正十六烷峰面積；另取10mL頂空瓶作為空白對照，同法進樣1次，按公式（1）計算進樣器殘留。

2.4.3 柱溫箱溫度穩(wěn)定性測試

把溫度計的探頭固定在柱箱中部，設定柱箱溫度為70℃。待儀器溫度穩(wěn)定后，連續(xù)測量10min，每分鐘記錄一個數(shù)據(jù)。重復測試3次。

2.4.4 程序升溫重復性

把溫度計的探頭固定在柱箱中部，選定初溫60℃，終溫200℃，升溫速率10℃/min。待初溫穩(wěn)定后，開始程序升溫，每分鐘記錄數(shù)據(jù)一次，直至達到終溫。重復測試3次。

2.4.5 柱溫箱控溫精度測試

把溫度計的探頭固定在柱箱中部，設定柱箱溫度為70℃。待儀器溫度穩(wěn)定后，連續(xù)測量48h，每分鐘記錄一個數(shù)據(jù)。

2.4.6 基線噪音及漂移測試

按照2.4.2.2色譜條件，記錄基線30min，選取基線中噪聲最大峰-峰高對應的信號值為儀器的基線噪聲；基線偏離起始點最大的響應信號值為儀器的基線漂移。

2.4.7 檢測限

按照2.4.2.2色譜條件，待基線穩(wěn)定后，量取10μL正十六烷-異辛烷溶液標準物質（100ng/μL）于10mL頂空瓶中作為供試品溶液，連續(xù)測量7次，記錄正十六烷色譜峰面積。按公式（2）計算檢測限。

式中：DFID為FID檢測限，g/s；N為基線噪聲，A（mV）；W為正十六烷的進樣量，g；A為正十六烷峰面積的算術平均值，A·s（mV·s）。

2.4.8 定性和定量重復性測試

按照2.4.2.2色譜條件，待基線穩(wěn)定后，量取10μL正十六烷-異辛烷溶液標準物質（100ng/μL）于10mL頂空瓶中作為供試品溶液，連續(xù)測量7次，記錄正十六烷色譜峰面積。以正十六烷保留時間的相對標準偏差作為定性重復性，正十六烷峰面積的相對標準偏差作為定量重復性。

3 結果

利用上述方法，對氣相色譜儀開展性能確認，頂空進樣器殘留結果為0，樣品瓶加熱溫度結果為1.6℃，柱箱溫度穩(wěn)定性（10min）結果為0.3%，程序升溫重復性結果為0.308%，柱溫箱控溫精度結果為0.7℃，基線噪聲結果為0.3pA，基線漂移結果為0.9 pA，檢測限結果為0.045ng/s，定性重復性結果為0.052%，定量重復性結果為2.85%，以上測試項目均符合相關指標要求。具體結果見表1，色譜圖見圖1。

4 結論

隨著科學技術的迅速發(fā)展，氣相色譜儀在違禁藥物檢測、藥物中殘留溶劑檢測、藥物分析、藥物研究等方面應用廣泛[6-9]。在藥品檢驗領域，隨著藥品質量標準的不斷提高，藥品檢驗工作越來越倚重于儀器設備，儀器的性能確認能夠為檢驗數(shù)據(jù)的準確性提供重要保障，證明儀器能達到預期的檢驗分析效果[10]。

筆者在符合國家檢定規(guī)程的基礎上，結合WHO預認證要求，對氣相色譜儀-頂空自動進樣器性能確認項目，內容及要點進行總結，并對確認項目進行了測試，測試結果符合標準。此方法成本低、操作簡單，能夠為氣相色譜儀-頂空自動進樣器性能確認提供技術參考。

表1 氣相色譜儀（FID）性能確認指標要求及結果

圖1 正十六烷色譜圖