环氧乙烷残留量检测主讲人：吴珺2007.12 环氧乙烷的综述环氧乙烷（EO ）为一种最简单的环醚。低温时为无色易流动液体，沸点10.4℃，在该温度以上为无色气体。EO 液体在室温下易挥发，有醚味。环氧乙烷的综述环氧乙烷对人体的危害（1）急、慢性毒性（2）三致作用及生殖毒性（3）急性中毒与局部刺激（4）神经系统损害与慢性毒性（5）致癌作用（6）生殖毒性医疗器械环氧乙烷的接触量限度短期接触（≤24h ；平均日剂量≤20mg ）长期接触（≤30d ，>24h ；平均日剂量≤2mg ，此外最大剂量：前24h ≤20mg ，前30d ≤60mg ）持久接触（> 30d ；平均日剂量≤0.1mg ，此外最大剂量：前24h ≤20mg ，前30d ≤60mg ，一生≤2.5g ）环氧乙烷残留量分析方法一、比色分析法二、气相色谱法一、比色分析法1  比色法（紫外－可见分光光度法）简述1.1 紫外－可见分光广度法是通过被测物质在紫外光区的特定波长处或一定波长范围内的吸光度，对该物质进行定性和定量的方法。1.2  一般情况下，紫外－可见分光广度法遵循朗伯－比尔（Lambert －Beer ）定律为光的吸收定律，它是紫外分光光度法进行定量分一、比色分析法析的依据，其数学表达式如下：A=lot  =ECL 式中：A为吸光度T 为透光率E 为吸收系数C 为溶液浓度L 为光度长度如溶液的浓度（C）为1％（g/ml ），光路长度（L）为1cm ，相应的吸光度即为吸收系数以E 表示。一、比色分析法2  原理环氧乙烷在酸性条件下水解生成乙二醇，乙二醇经高碘酸氧化生成甲醛，甲醛与品红－亚硫酸试液反应生成产生紫红色化合物，通过比色分析法可求得环氧乙烷含量。一、比色分析法3  测定方法3.1 取乙二醇标准品适量，制成一定浓度的标准溶液。3.2  精密量取不同体积的乙二醇标准溶液配制成不同浓度的标准品供试液，测定吸光度。3.3 根据不同体积的标准溶液对应的吸光度值，绘制吸光度－体积标准曲线。一、比色分析法3.4 取样品适量，配制成样品供试液，同法测定吸光度，以测得的吸光度从标准曲线上查得相应的标准溶液的体积。3.5 根据公式，计算出环氧乙烷残留量。一、比色分析法4  溶液配制4.1  0.1mol/L 盐酸：取9ml 盐酸稀释至1000ml 。4.2  0.5 ％高碘酸溶液：取高碘酸0.5g ，稀释至100ml 。4.3 硫代硫酸钠溶液：取硫代硫酸钠1g ，稀释至100ml 。4.4  10 ％亚硫酸钠溶液：称取10.0g 无水硫酸钠，溶解后，稀释至100ml 。一、比色分析法4.5 品红－亚硫酸试液：称取0.1g 品红，加入120ml ，热水溶解，冷却后加入10 ％亚硫酸钠溶液20ml ，盐酸2ml 置于暗处。试液应无色，若发现有微红色，应重新配制。4.6 乙二醇标准贮备液：取一外部干燥清洁的50ml 容量瓶，加水约30ml ，移取0.5ml 乙二醇，迅速加入瓶中，摇匀，精确称重。两次称重之差即为溶液中所含的重量，加水至刻度，一、比色分析法混匀，按式（1）计算其浓度：C ＝……………………………式（1）式中：c －乙二醇标准贮备液浓度，g/L ；W －溶液中乙二醇重量，g  4.7  乙二醇标准溶液（浓度C1=C×10-3) ：精密移取标准贮备液1.0ml ，用水稀释至1000ml 。一、比色分析法5 样品试液制备5.1 试液制备应在取样后，立即进行，否则应将试样密封于容器中保存备用。5.2 将试样截为约5mm 长碎块，称取2.0g 置于容器中，加0.1mol/L 盐酸10ml ，室温放置1小时。一、比色分析法6. 试验步骤6.1 取五支纳氏比色管，分别加入0.1mol /L 盐酸2ml ，再精确加入0.5ml 、1.0ml 、1.5ml 、2.0ml 、2.5ml 乙二醇标准溶液。另取一支纳氏比色管，精确加入0.1mol/L 盐酸2ml 作为空白对照。6.2 于上述各管中分别加入0.5 ％高碘酸溶液0.4ml ，放置1小时，再分别滴加硫代硫酸钠溶液至出现的黄色恰好消失（除去剩余的高碘酸）。再分别加入品红－亚硫酸试液0.2ml ，一、比色分析法用蒸馏水稀释至10ml ，室温放置1小时，于560nm 波长处以空白液作参比，测定吸光度。绘制吸光度－体积标准曲线。6.3  精密移取样品试液2.0ml 于纳氏比色管中，按6.2 步骤操作，以测得的吸光度从标准曲线上查得试液相应的体积。一、比色分析法7  结果计算环氧乙烷残留量用绝对含量或相对含量表示。一、比色分析法7.1  按式（2）计算样品中环氧乙烷绝对含量：WEO=1.775V1·c1·m………………………. 式（2）式中：WEO  －单位产品中环氧乙烷绝对含量，mg ；V1  －标准曲线上找出的样品试液相应的体积，ml ；c1 －乙二醇标准溶液浓度，g/L ；m －单位产品的质量，g。一、比色分析法7.2  按式（3）计算样品中环氧乙烷相对含量：WEO=1.775V1·c1 …………………. 式（3）中：WEO  －单位产品中环氧乙烷绝对含量，mg/kg ；V1  －标准曲线上找出的样品试液相应的体积，ml ；c1  －乙二醇标准溶液浓度，g/L 。二、气相色谱法1 气相色谱法简述气相色谱法系采用气体为流动相（载气）流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱进行分离，各组分先后进入检测器，用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号。气相色谱仪由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统组成。进样部分、色谱柱和检测器的温度均在控制状态。二、气相色谱法1.1 载气源气相色谱法的流动相为气体，称为载气，氦、氮和氢可用作载气，可由高压瓶或高纯度气体发生器提供，经过适当的减压装置，以一定的流速经过进样器和色谱柱；根据供试品的性质和检测器种类选择载气，除另有规定外，常用载气为氮气。二、气相色谱法1.2  进样部分进样方式一般可采用溶液直接进样或顶空进样。溶液直接进样采用微量注射器、微量进样阀或有分流装置的气化室进样。采用溶液直接进样时，进样口温度应高于柱温30℃~50℃；进样量一般不超过数微升；柱径越细，进样量应越少，采用毛细管柱时，一般应分流以免过载。二、气相色谱法顶空进样适用于固体和液体供试品中挥发性组分的分离和测定。将固态或液态的供试品制成供试液后，置于密闭小瓶中，在恒温控制的加热室中加热至供试品中挥发性组分在非气态和气态达至平衡后，由进样器自动吸取一定体积的顶空气注入色谱柱中。二、气相色谱法1.3  色谱柱色谱柱为填充柱或毛细管柱。填充柱的材质为不锈钢或玻璃，内径为2~ 4mm ，柱长为2~4m ，内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍固定液的载体，粒径为0.25~0.18mm 、0.18~0.15mm 、或0.15~0.125mm 。常用载体为经酸洗并硅烷化处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。二、气相色谱法毛细管柱的材质为玻璃或石英，内壁或载体经涂渍或交联固定液，内径一般为0.25mm 、0.32mm 或0.53mm ，柱长5~60m ，固定液膜厚0.1~5.0um ，常用的固定液有甲基聚硅氧烷、不同比例组成的苯基甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。新填充柱和毛细管柱在使用前需老化以除去残留溶剂及低分子量的聚合物，色谱柱如长期未用，使用前应老化处理，使基线稳定。二、气相色谱法1.4  柱温箱由于柱温箱稳定的波动会影响色谱分析结果的重现性，因此柱温箱精度应在±1℃，且温度波动小于每小时0.1℃。温度控制系统分为恒温和程序升温两种。二、气相色谱法1.5  检测器适合气相色谱法的检测器有火焰离子化检测器（FID ）、热导检测器（TCD ）、氮磷检测器（NPD ）、火焰光度检测器（FPD ）、电子捕获检测器（ECD ）、质谱检测器（MS ）等。火焰离子化检测器对碳氢化合物响应良好，适合检测大多数的药物。在使用火焰离子化检测器时，检测器的温度一般应高于柱温，并不得低于150℃，以免水汽凝结，通常为250~350℃。二、气相色谱法1.6 数据处理系统可分为记录仪、积分仪以及计算机工作站等。二、气相色谱法2  原理在一定温度下，用萃取剂－水萃取样品中所含环氧乙烷（EO ），用顶空气相色谱法测定环氧乙烷含量。二、气相色谱法3. 测定方法3.1 取环氧乙烷标准品适量，制成六个浓度的标准溶液，各取10ml ，制备六个浓度的标准品试样。3.2  当标准品试样达到气液平衡时，不同浓度的液体对应于不同浓度的气体，取平衡后的气体，注入进样器，记录环氧乙烷的峰高（或面积）。二、气相色谱法3.3 根据不同浓度的标准溶液对应的峰高（或面积），绘制峰高（或面积）－浓度标准曲线。3.4 取样品适量，配制成样品试样，同法测定峰高（或面积），以测得的峰高（或面积）从标准曲线上查得相应的标准溶液的浓度。3.5 根据公式，计算出环氧乙烷残留量。二、气相色谱法4  气相色谱仪条件4.1 氢焰鉴定器：灵敏度不小于2×10 －11g/s [ 苯，二硫化碳（CS2)] 4.2 色谱柱：所用色谱柱应能使试样中杂质和环氧乙烷完全分开，并有一定的耐水性。色谱柱可选用表1推荐的条件二、气相色谱法表2  二、气相色谱法4.3  仪器各部位温度a ）气化室200℃b ）检测室250℃4.4  气流量a ）N2  15ml/min ～30 ml/min b ）H2 30 ml/min c ）空气300 ml/min 二、气相色谱法5 环氧乙烷标准贮备液的制备取外部干燥的50ml 容量瓶，加水约30ml ，加瓶塞，称重，精确到0.1mg 。用注射器注入约0.6ml 环氧乙烷，不加瓶塞，轻轻摇匀，盖好瓶塞，称重，前后两次称重之差，即为溶液中所含环氧乙烷的重量。加水至刻度再将此溶液稀释成1× 10-2g/L 作为标准贮备液。二、气相色谱法6  样品试样制备6.1 试验样制备应在取样后立即进行，否则应将供试样品封于由聚四氟乙烯密封的金属容器中保存。6.2 将样品截为5mm 长碎块，取2.0g 放入萃取容器中，加10ml 水，顶端空间40m; ，容器内压力为常压，在恒温水浴60 ℃±1 ℃中放置20 分钟。二、气相色谱法7 试验步骤7.1  用储备液配制1× 10-3g/L ～1× 10-2g/L 六个系列浓度的标准溶液。各取10ml 按6.2 方法处理。用玻璃注射器依次从平衡后的标准样和试样中迅速取1ml 上部气体，注入进样器，记录环氧乙烷的峰高（或面积）。二、气相色谱法注1  在一个分析中尽量一人操作，并使用同一只1ml 玻璃注射器；2 注射器预先恒温到样品相同温度；3 每次注意环氧乙烷保留时间的变化，以防进样气化垫漏气；4 每个样品（包括标样）在尽可能短的时间内分析三次，三次分析中必须有两次结果相差不大于5% ，否则此样品应重新进行分析。二、气相色谱法7.2 用标准样所测数据，绘出标准曲线（X：EO 浓度，g/L ；Y：峰高或面积）。7.3  从标准曲线上找出样品相应的浓度。如果所测样品结果不在标准曲线范围内，应改变标准溶液的浓度重新作标准曲线。二、气相色谱法8 结果计算环氧乙烷残留量用绝对含量或相对含量表示。8.1  按式（4）计算样品中环氧乙烷绝对含量：WEO=5c1·m…………………………. 式（4）式中：WEO  －单位产品中环氧乙烷绝对含量，mg ；c1 －标准曲线上找出的样品试液相应的浓度，g/L ；m －单位产品的质量，g。二、气相色谱法8.2 按式（5）计算样品中环氧乙烷相对含量：cEO=5c1 …………………………. 式（5）式中：cEO  －产品中环氧乙烷绝对含量，mg/kg ；c1 －标准曲线上找出的样品试液相应的浓度，g/L 。谢谢大家！柱长内径担体柱温1～2m  2～3mm  GDX-407  80 目～100 目约130℃Porapak q －s  80 目～100 目约120℃* *