環(huán)氧乙烷殘留量分析方法

關(guān)于環(huán)氧乙烷殘留量分析方法第1頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三環(huán)氧乙烷的綜述

環(huán)氧乙烷（EO）為一種最簡單的環(huán)醚。低溫時(shí)為無色易流動液體，沸點(diǎn)10.4℃，在該溫度以上為無色氣體。EO液體在室溫下易揮發(fā)，有醚味。

第2頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三環(huán)氧乙烷的綜述

環(huán)氧乙烷對人體的危害（1）急、慢性毒性（2）三致作用及生殖毒性（3）急性中毒與局部刺激（4）神經(jīng)系統(tǒng)損害與慢性毒性（5）致癌作用（6）生殖毒性第3頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三醫(yī)療器械環(huán)氧乙烷的接觸量限度短期接觸（≤24h；平均日劑量≤20mg）長期接觸（≤30d，>24h；平均日劑量≤2mg，此外最大劑量：前24h≤20mg，前30d≤60mg）持久接觸（>30d；平均日劑量≤0.1mg，此外最大劑量：前24h≤20mg，前30d≤60mg，一生≤

2.5g）第4頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

環(huán)氧乙烷殘留量分析方法一、比色分析法二、氣相色譜法第5頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

1比色法（紫外－可見分光光度法）簡述

1.1

紫外－可見分光廣度法是通過被測物質(zhì)在紫外光區(qū)的特定波長處或一定波長范圍內(nèi)的吸光度，對該物質(zhì)進(jìn)行定性和定量的方法。

1.2

一般情況下，紫外－可見分光廣度法遵循朗伯－比爾（Lambert－Beer）定律為光的吸收定律，它是紫外分光光度法進(jìn)行定量分第6頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

析的依據(jù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：

A=lot=ECL

式中：A為吸光度

T為透光率

E為吸收系數(shù)

C為溶液濃度

L為光度長度如溶液的濃度（C）為1％（g/ml），光路長度（L）為1cm，相應(yīng)的吸光度即為吸收系數(shù)以E表示。

第7頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法2原理環(huán)氧乙烷在酸性條件下水解生成乙二醇，乙二醇經(jīng)高碘酸氧化生成甲醛，甲醛與品紅－亞硫酸試液反應(yīng)生成產(chǎn)生紫紅色化合物，通過比色分析法可求得環(huán)氧乙烷含量。第8頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法3測定方法

3.1

取乙二醇標(biāo)準(zhǔn)品適量，制成一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3.2

精密量取不同體積的乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品供試液，測定吸光度。

3.3

根據(jù)不同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液對應(yīng)的吸光度值，繪制吸光度－體積標(biāo)準(zhǔn)曲線。第9頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

3.4

取樣品適量，配制成樣品供試液，同法測定吸光度，以測得的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

3.5

根據(jù)公式，計(jì)算出環(huán)氧乙烷殘留量。第10頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法4溶液配制

4.10.1mol/L鹽酸：取9ml鹽酸稀釋至1000ml。

4.20.5％高碘酸溶液：取高碘酸0.5g，稀釋至100ml。

4.3

硫代硫酸鈉溶液：取硫代硫酸鈉1g，稀釋至100ml。

4.410％亞硫酸鈉溶液：稱取10.0g無水硫酸鈉，溶解后，稀釋至100ml。第11頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

4.5

品紅－亞硫酸試液：稱取0.1g品紅，加入120ml，熱水溶解，冷卻后加入10％亞硫酸鈉溶液20ml，鹽酸2ml置于暗處。試液應(yīng)無色，若發(fā)現(xiàn)有微紅色，應(yīng)重新配制。

4.6

乙二醇標(biāo)準(zhǔn)貯備液：取一外部干燥清潔的50ml容量瓶，加水約30ml，移取0.5ml乙二醇，迅速加入瓶中，搖勻，精確稱重。兩次稱重之差即為溶液中所含的

重量，加水至刻度，第12頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法混勻，按式（1）計(jì)算其濃度：

C＝……………式（1）式中：

c－乙二醇標(biāo)準(zhǔn)貯備液濃度，g/L；

W－溶液中乙二醇重量，g

4.7

乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度C1=C×10-3)：精密移取標(biāo)準(zhǔn)貯備液1.0ml，用水稀釋至1000ml。第13頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法5樣品試液制備

5.1

試液制備應(yīng)在取樣后，立即進(jìn)行，否則應(yīng)將試樣密封于容器中保存?zhèn)溆谩?/p>

5.2將試樣截為約5mm長碎塊，稱取2.0g置于容器中，加0.1mol/L鹽酸10ml，室溫放置1小時(shí)。第14頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

6.試驗(yàn)步驟

6.1

取五支納氏比色管，分別加入0.1mol/L鹽酸2ml，再精確加入0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液。另取一支納氏比色管，精確加入0.1mol/L鹽酸2ml作為空白對照。

6.2

于上述各管中分別加入0.5％高碘酸溶液0.4ml，放置1小時(shí)，再分別滴加硫代硫酸鈉溶液至出現(xiàn)的黃色恰好消失（除去剩余的高碘酸）。再分別加入品紅－亞硫酸試液0.2ml，第15頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

用蒸餾水稀釋至10ml，室溫放置1小時(shí)，于560nm波長處以空白液作參比，測定吸光度。繪制吸光度－體積標(biāo)準(zhǔn)曲線。

6.3

精密移取樣品試液2.0ml于納氏比色管中，按6.2步驟操作，以測得的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得試液相應(yīng)的體積。第16頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法7

結(jié)果計(jì)算環(huán)氧乙烷殘留量用絕對含量或相對含量表示。

第17頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法

7.1

按式（2）計(jì)算樣品中環(huán)氧乙烷絕對含量：

WEO=1.775V1·c1·m……….式（2）式中：

WEO

－單位產(chǎn)品中環(huán)氧乙烷絕對含量，mg；

V1－標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出的樣品試液相應(yīng)的體積，ml；

c1

－乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，g/L；

m－單位產(chǎn)品的質(zhì)量，g。第18頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、比色分析法7.2

按式（3）計(jì)算樣品中環(huán)氧乙烷相對含量：

WEO=1.775V1·c1….式（3）中：

WEO

－單位產(chǎn)品中環(huán)氧乙烷絕對含量，mg/kg；

V1－標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出的樣品試液相應(yīng)的體積，ml；

c1

－乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，g/L。第19頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法1

氣相色譜法簡述

氣相色譜法系采用氣體為流動相（載氣）流經(jīng)裝有填充劑的色譜柱進(jìn)行分離測定的色譜方法。物質(zhì)或其衍生物氣化后，被載氣帶入色譜柱進(jìn)行分離，各組分先后進(jìn)入檢測器，用記錄儀、積分儀或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄色譜信號。氣相色譜儀由載氣源、進(jìn)樣部分、色譜柱、柱溫箱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。進(jìn)樣部分、色譜柱和檢測器的溫度均在控制狀態(tài)。第20頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

1.1

載氣源

氣相色譜法的流動相為氣體，稱為載氣，氦、氮和氫可用作載氣，可由高壓瓶或高純度氣體發(fā)生器提供，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臏p壓裝置，以一定的流速經(jīng)過進(jìn)樣器和色譜柱；根據(jù)供試品的性質(zhì)和檢測器種類選擇載氣，除另有規(guī)定外，常用載氣為氮?dú)?。?1頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

1.2進(jìn)樣部分

進(jìn)樣方式一般可采用溶液直接進(jìn)樣或頂空進(jìn)樣。溶液直接進(jìn)樣采用微量注射器、微量進(jìn)樣閥或有分流裝置的氣化室進(jìn)樣。采用溶液直接進(jìn)樣時(shí)，進(jìn)樣口溫度應(yīng)高于柱溫30℃~50℃；進(jìn)樣量一般不超過數(shù)微升；柱徑越細(xì)，進(jìn)樣量應(yīng)越少，采用毛細(xì)管柱時(shí)，一般應(yīng)分流以免過載。

第22頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

頂空進(jìn)樣適用于固體和液體供試品中揮發(fā)性組分的分離和測定。將固態(tài)或液態(tài)的供試品制成供試液后，置于密閉小瓶中，在恒溫控制的加熱室中加熱至供試品中揮發(fā)性組分在非氣態(tài)和氣態(tài)達(dá)至平衡后，由進(jìn)樣器自動吸取一定體積的頂空氣注入色譜柱中。第23頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

1.3

色譜柱

色譜柱為填充柱或毛細(xì)管柱。填充柱的材質(zhì)為不銹鋼或玻璃，內(nèi)徑為2~4mm，柱長為2~4m，內(nèi)裝吸附劑、高分子多孔小球或涂漬固定液的載體，粒徑為0.25~0.18mm、0.18~0.15mm、或0.15~0.125mm。常用載體為經(jīng)酸洗并硅烷化處理的硅藻土或高分子多孔小球，常用固定液有甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。第24頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

毛細(xì)管柱的材質(zhì)為玻璃或石英，內(nèi)壁或載體經(jīng)涂漬或交聯(lián)固定液，內(nèi)徑一般為0.25mm、0.32mm或0.53mm，柱長5~60m，固定液膜厚0.1~5.0um，常用的固定液有甲基聚硅氧烷、不同比例組成的苯基甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。新填充柱和毛細(xì)管柱在使用前需老化以除去殘留溶劑及低分子量的聚合物，色譜柱如長期未用，使用前應(yīng)老化處理，使基線穩(wěn)定。第25頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

1.4柱溫箱

由于柱溫箱穩(wěn)定的波動會影響色譜分析結(jié)果的重現(xiàn)性，因此柱溫箱精度應(yīng)在±1℃，且溫度波動小于每小時(shí)0.1℃。溫度控制系統(tǒng)分為恒溫和程序升溫兩種。第26頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

1.5

檢測器

適合氣相色譜法的檢測器有火焰離子化檢測器（FID）、熱導(dǎo)檢測器（TCD）、氮磷檢測器（NPD）、火焰光度檢測器（FPD）、電子捕獲檢測器（ECD）、質(zhì)譜檢測器（MS）等?；鹧骐x子化檢測器對碳?xì)浠衔镯憫?yīng)良好，適合檢測大多數(shù)的藥物。在使用火焰離子化檢測器時(shí)，檢測器的溫度一般應(yīng)高于柱溫，并不得低于150℃，以免水汽凝結(jié)，通常為250~350℃。第27頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

1.6數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可分為記錄儀、積分儀以及計(jì)算機(jī)工作站等。第28頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法2原理

在一定溫度下，用萃取劑－水萃取樣品中所含環(huán)氧乙烷（EO），用頂空氣相色譜法測定環(huán)氧乙烷含量。第29頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法3.測定方法

3.1

取環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)品適量，制成六個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，各取10ml，制備六個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)品試樣。

3.2

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)品試樣達(dá)到氣液平衡時(shí)，不同濃度的液體對應(yīng)于不同濃度的氣體，取平衡后的氣體，注入進(jìn)樣器，記錄環(huán)氧乙烷的峰高（或面積）。

第30頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

3.3

根據(jù)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液對應(yīng)的峰高（或面積），繪制峰高（或面積）－濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3.4

取樣品適量，配制成樣品試樣，同法測定峰高（或面積），以測得的峰高（或面積）從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。

3.5

根據(jù)公式，計(jì)算出環(huán)氧乙烷殘留量。第31頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法4氣相色譜儀條件

4.1氫焰鑒定器：靈敏度不小于2×10－11g/s

[苯，二硫化碳（CS2)]

4.2色譜柱：所用色譜柱應(yīng)能使試樣中雜質(zhì)和環(huán)氧乙烷完全分開，并有一定的耐水性。色譜柱可選用表1推薦的條件第32頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

表2柱長內(nèi)徑擔(dān)體柱溫1～2m2～3mmGDX-40780目～100目約130℃Porapakq－s80目～100目約120℃

第33頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法

4.3儀器各部位溫度

a）氣化室200℃

b）檢測室250℃

4.4氣流量

a）N215ml/min～

30ml/minb）H230ml/minc）空氣300ml/min第34頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法5環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)貯備液的制備取外部干燥的50ml容量瓶，加水約30ml，加瓶塞，稱重，精確到0.1mg。用注射器注入約0.6ml環(huán)氧乙烷，不加瓶塞，輕輕搖勻，蓋好瓶塞，稱重，前后兩次稱重之差，即為溶液中所含環(huán)氧乙烷的重量。加水至刻度再將此溶液稀釋成1×10-2g/L作為標(biāo)準(zhǔn)貯備液。第35頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法6樣品試樣制備

6.1

試驗(yàn)樣制備應(yīng)在取樣后立即進(jìn)行，否則應(yīng)將供試樣品封于由聚四氟乙烯密封的金屬容器中保存。

6.2

將樣品截為5mm長碎塊，取2.0g放入萃取容器中，加10ml水，頂端空間40m;，容器內(nèi)壓力為常壓，在恒溫水浴60℃±1℃中放置20分鐘。第36頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法7試驗(yàn)步驟

7.1

用儲備液配制1×10-3g/L～1×10-2g/L六個(gè)系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。各取10ml按6.2方法處理。用玻璃注射器依次從平衡后的標(biāo)準(zhǔn)樣和試樣中迅速取1ml上部氣體，注入進(jìn)樣器，記錄環(huán)氧乙烷的峰高（或面積）。第37頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、氣相色譜法注

1在一個(gè)分析中盡量一人操作，并使用同一只1ml玻璃注射器；

2注射器預(yù)先恒溫到樣品相同溫度；

3每次注意環(huán)氧乙烷保留時(shí)間的變化，以防進(jìn)樣氣化墊漏氣；