氣相色譜法檢測消毒產(chǎn)品中的正丙醇與乙醇

李云志 陳俊峰 邱智華 梁翠琴 胡海艷

（廣州市微生物研究所有限公司，廣東廣州，510660）

自2003年“非典”暴發(fā)后，各類消毒產(chǎn)品受到人們的廣泛重視。而在2020年的春季，新型冠狀病毒的肆虐更是將消毒產(chǎn)品推向銷售的高峰。隨著《國家衛(wèi)生健康委辦公廳關(guān)于部分消毒劑在新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控期間緊急上市的通知》的發(fā)布，通知中規(guī)定“醇類手消毒劑醇類有效成分濃度＞60%（V/V）”[1]，使得醇類消毒劑有效成分的檢測重要性變得突出。在《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002版）中關(guān)于使用氣相色譜法檢測乙醇的方法使用的是2.0 m×4 mm的GDX-102玻璃柱、FID檢測器（氫火焰離子化檢測器）進(jìn)行檢測[2]。顏立毅等[3]根據(jù)GB/T 394.2-2008《酒精通用分析方法》氣相色譜法使用具有FID檢測器和自動(dòng)進(jìn)樣器的氣相色譜儀測定了食用酒精中正丙醇含量以及不確定度。劉秀金[4]對比了折光率法與氣相色譜法測定乙醇—正丙醇物系組分的含量。目前市面上已有含有乙醇和正丙醇復(fù)配的免洗消毒劑，此類消毒劑多數(shù)以消毒凝膠形式存在，具有使用快速，性狀穩(wěn)定、安全等特性，而且在使用過程中不易灑漏、揮發(fā)少。江小明等[5]使用載體定量殺菌實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場消毒實(shí)驗(yàn)方法觀察了一款由乙醇與正丙醇等成分組成免洗手消毒凝膠，結(jié)果表明，此消毒劑對多種細(xì)菌具有殺菌作用，對手表面上自然菌的殺菌作用也比較明顯，具有實(shí)際消毒應(yīng)用價(jià)值。但還沒有出現(xiàn)具體的檢測方法與依據(jù)。

文章介紹了一種使用帶有二乙烯苯/苯乙烯聚合物的石英毛細(xì)管色譜柱（HP-Plot Q）、FID檢測器和自動(dòng)進(jìn)樣器的氣相色譜檢測消毒劑中正丙醇和乙醇含量的方法，具有檢測時(shí)間短、靈敏度高、重現(xiàn)性好等特點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 試劑

（1）蒸餾水，符合實(shí)驗(yàn)室三級水標(biāo)準(zhǔn)的蒸餾水，本實(shí)驗(yàn)中采用的是屈臣氏蒸餾飲用水。

（2）無水乙醇，色譜純。

（3）正丙醇，色譜純。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確吸取色譜純級別無水乙醇與正丙醇各1 mL，置于100 mL容量瓶中，加入少許蒸餾水混合均勻，再用蒸餾水定容至100 mL，得到體積分?jǐn)?shù)為1%的正丙醇與乙醇混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 分析條件

色譜柱：H P-P l o t Q 石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.53 mm(i.D))；

色譜儀：島津GC-2010Pro；

載氣：氮?dú)猓?/p>

流速條件：7 mL/min；

程序升溫：起始溫度70℃，以10℃/min的速率升溫至190℃，保持3 min，再以10℃/min的速率升溫至230℃。

2 分析測定

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

采用外標(biāo)曲線法，吸取適量1%濃度的正丙醇與乙醇混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水逐級稀釋至0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%和1.0%系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，吸取進(jìn)樣1 μL，記錄正丙醇與乙醇的峰面積Ai（濃度為1.0%標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖如圖1），以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積Ai為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線。

圖1 乙醇與異丙醇色譜圖

2.2 試樣的測定與結(jié)果的計(jì)算

液體樣品：準(zhǔn)確量取1 mL的樣品，置于100 mL容量瓶中，加入少許蒸餾水混合均勻，再用蒸餾水定容至100 mL，得到待測樣，吸取進(jìn)樣1 μL，記錄正丙醇與乙醇的峰面積，得到待測樣的正丙醇與乙醇峰面積A。在標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線上得到待測樣品濃度C測，樣品中正丙醇與乙醇的含量X%(V/V)為

V1為定容體積（mL），V2為樣品體積（mL）。

凝膠樣品與黏稠樣品：隨著凝膠類基質(zhì)的應(yīng)用，目前部分消毒產(chǎn)品為凝膠類或黏稠狀物質(zhì)，難以準(zhǔn)確量取體積，需要以密度儀或密度杯等儀器，測得產(chǎn)品密度ρ(g/mL)，再稱取一定質(zhì)量樣品，置于100 mL容量瓶中，加入少許蒸餾水振蕩混合均勻，再用蒸餾水定容至100 mL，得到待測樣，吸取進(jìn)樣1 μL，記錄正丙醇與乙醇的峰面積，得到待測樣的正丙醇與乙醇峰面積A。在標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線上得到待測樣品濃度C測，樣品中正丙醇與乙醇的含量X%(V/V)為

V1為定容體積（mL），m 為樣品質(zhì)量（g），ρ為樣品密度(g/mL)。

3 結(jié)果與討論

3.1 曲線相關(guān)線性

外標(biāo)曲線法定量準(zhǔn)確度與曲線相關(guān)線性有直接關(guān)系，采用濃度為0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%和1.0%系列標(biāo)準(zhǔn)溶液得到標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖2）。

3.2 精密度

選取曲線內(nèi)高低兩個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)行測定，分別重復(fù)6次，得到：當(dāng)乙醇濃度為0.05%時(shí)，方法相對偏差（RSD）為1.13%；當(dāng)乙醇濃度為1.0%時(shí)，方法相對偏差（RSD）為0.74%。當(dāng)正丙醇濃度為0.05%時(shí)，方法相對偏差（RSD）為2.14%；當(dāng)正丙醇濃度為1.0%時(shí)，方法相對偏差（RSD）為0.78%（表1）。

根據(jù)《中國藥典》[6]對待測成分精密度重現(xiàn)性RSD要求，當(dāng)待測成分含量為0.1%和1%時(shí)，RSD可接受范圍為4%和6%。此方法精密度重現(xiàn)性符合要求。

3.3 回收率

取1 mL液體樣品于100 mL容量瓶中，加入特定濃度的標(biāo)液，用蒸餾水定容到刻度，得到方法檢測回收率。當(dāng)乙醇檢出濃度為0.1%時(shí)，方法檢測回收率為98.3%；當(dāng)乙醇檢出濃度為0.75%時(shí)，方法檢測回收率為100.6%。當(dāng)正丙醇檢出濃度為0.1%時(shí)，方法檢測回收率為100.0%；當(dāng)正丙醇檢出濃度為1.0%時(shí)，方法檢測回收率為100.4%（表2）。

根據(jù)《中國藥典》對待測成分含量檢測回收率要求，當(dāng)待測成分含量為0.1%和1%時(shí)，回收率可接受范圍為90%～108%和92%～105%。此方法回收率符合要求。

圖2 乙醇與正丙醇標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)曲線

表1 精密度的測定與計(jì)算

3.4 方法檢出限

本方法的檢出限為至少大于3倍信噪比，即S/N≥3（表3）。

取樣量為1 mL時(shí)，本方法乙醇與正丙醇的檢出濃度為：0.025%。

4 方法間的比對

對同一樣品使用不同方法檢測，進(jìn)行方法間比對。該樣品為正丙醇與乙醇按照體積比例復(fù)配的醇類消毒劑。根據(jù)《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002版）[2]中氣相色譜法檢測乙醇的方法，使用2.0 m×4 mm的GDX-102玻璃柱，F(xiàn)ID檢測器（氫火焰離子化檢測器）進(jìn)行檢測，取1 mL樣品，使用蒸餾水定容稀釋至100 mL，測得乙醇含量，根據(jù)公式（1）可以計(jì)算得到此消毒劑的乙醇含量為25.4%（圖3）。參考企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Determination of Ethanol and Propan-1-ol in perform classic alcohol ER via gas chromatography[7]，使用正丁醇作為內(nèi)標(biāo)，用HP-Plot Q石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.53 mm(i.D))，F(xiàn)ID檢測器（氫火焰離子化檢測器）進(jìn)行檢測，取0.241 g（0.3 mL）正丙醇與0.243 g（0.3 mL）正丁醇用蒸餾水定容至100 mL，測得正丙醇峰面積為25490936.5，正丁醇峰面積為25759017，根據(jù)公式Rf值=（標(biāo)品質(zhì)量（g）×內(nèi)標(biāo)面積）/（內(nèi)標(biāo)質(zhì)量（g）×標(biāo)品面積）測得Rf值為1.01，再取0.240 g（0.3 mL）正丁醇和0.730 g（1.0 mL）樣品用蒸餾水定容至100 mL，測得樣品中正丙醇峰面積為22947952，正丁醇峰面積為23011398.5，根據(jù)公式濃度%=（Rf×內(nèi)標(biāo)質(zhì)量（g）×樣品面積×100×稀釋系數(shù)）/（樣品質(zhì)量（g）×內(nèi)標(biāo)面積）測得濃度為33.1%（圖4）。再使用本方法和一針法同時(shí)檢測乙醇與正丙醇濃度，測得樣品乙醇濃度為24.5%，正丙醇濃度為32.7%（圖5）。與《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002版）[2]中氣相色譜法檢測乙醇的方法相比，乙醇含量結(jié)果的相對相差為3.6%。與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Determination of Ethanol and Propan-1-ol in perform classic alcohol ER via gas chromatography檢測正丙醇的方法相比，正丙醇含量結(jié)果的相對相差1.2%。結(jié)果證明本方法同時(shí)檢測乙醇與正丙醇所得結(jié)果均可接受。

表2 回收率的測定與計(jì)算

表3 方法檢出限的測定

圖3 消毒技術(shù)規(guī)范測定乙醇

圖4 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測定正丙醇

圖5 一針法測定乙醇與正丙醇

5 結(jié)論

本文介紹了一種使用HP-Plot Q石英毛細(xì)管色譜柱、FID檢測器和自動(dòng)進(jìn)樣器的氣相色譜檢測消毒劑中正丙醇和乙醇含量的方法，當(dāng)待測成分含量為0.1%和1%時(shí)，RSD范圍為0.75%～2.15%。取1 mL液體樣品于100 mL容量瓶中，加入特定濃度的標(biāo)液，用蒸餾水定容到刻度，得到方法檢測回收率為98.3%～100.6%。當(dāng)信噪比S/N約為3時(shí)，本方法乙醇與正丙醇的檢出濃度為0.025%。用《消毒技術(shù)規(guī)范》（2002版）中氣相色譜法檢測乙醇的方法和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Determination of Ethanol and Propan-1-ol in perform classic alcohol ER via gas chromatography檢測正丙醇的方法檢測同一樣品與本方法對比，相對相差分別為3.6%和1.2%，證明本方法同時(shí)檢測乙醇與正丙醇所得結(jié)果準(zhǔn)確。