高青(北京市藥品檢驗(yàn)所)—殘留溶劑GC檢查方法的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

1、殘留溶劑殘留溶劑GCGC檢查方法的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證檢查方法的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證毛細(xì)管檢查方法毛細(xì)管檢查方法高青高青北京市藥品檢驗(yàn)所北京市藥品檢驗(yàn)所一、檢測器檢測器二、溶媒二、溶媒三、供試品溶液的配制三、供試品溶液的配制四、頂空瓶中樣品體積四、頂空瓶中樣品體積五、色譜柱五、色譜柱六、溫度六、溫度七、進(jìn)樣方式七、進(jìn)樣方式八、提高靈敏度八、提高靈敏度九、提高分離度九、提高分離度十、未知峰歸屬十、未知峰歸屬十一、方法驗(yàn)證十一、方法驗(yàn)證一、檢測器一、檢測器vFIDFID（火焰電離）、（火焰電離）、 NPDNPD（熱表面電離）和（熱表面電離）和ECDECD（化學(xué)電離）（化學(xué)電離） ，應(yīng)用范圍分別為有機(jī)物、，應(yīng)用范圍分別

2、為有機(jī)物、氮氮/ /磷化合物、電負(fù)性物質(zhì)（鹵代烴）。磷化合物、電負(fù)性物質(zhì)（鹵代烴）。v多數(shù)情況下，三氯甲烷、多數(shù)情況下，三氯甲烷、DMFDMF、DMSODMSO均用均用FIDFID檢測，但需采取一些措施提高檢測靈敏度檢測，但需采取一些措施提高檢測靈敏度。v四氯化碳則必須用ECD檢測器。以下三點(diǎn)注意：vFIDFID質(zhì)量型檢測器，對(duì)有機(jī)物均有響應(yīng)，只質(zhì)量型檢測器，對(duì)有機(jī)物均有響應(yīng)，只是對(duì)難電離的鹵代烴和氮是對(duì)難電離的鹵代烴和氮/ /磷化合物靈敏度比磷化合物靈敏度比ECDECD、NPDNPD檢測器低很多。檢測器低很多。vECDECD半選擇性的檢測器，對(duì)多種類型化合物半選擇性的檢測器，對(duì)多種類型化合物

3、均有響應(yīng)。如果含有其他非鹵代烴溶劑，應(yīng)均有響應(yīng)。如果含有其他非鹵代烴溶劑，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)適用性試驗(yàn)考察分離度。進(jìn)行系統(tǒng)適用性試驗(yàn)考察分離度。v如果采用如果采用FIDFID檢測器，同時(shí)又采用填充柱測定檢測器，同時(shí)又采用填充柱測定三氯甲烷，靈敏度達(dá)不到限度要求。三氯甲烷，靈敏度達(dá)不到限度要求。二、溶媒二、溶媒選擇原則：選擇原則：溶解樣品溶解樣品，并對(duì)色譜柱無損壞，并對(duì)色譜柱無損壞L例如直接進(jìn)樣不能含例如直接進(jìn)樣不能含GCGC不能分析的無機(jī)鹽不能分析的無機(jī)鹽 頂空進(jìn)樣：v首選水，其次首選水，其次DMFDMF、DMSODMSO、不揮發(fā)酸堿溶液，不可、不揮發(fā)酸堿溶液，不可使用鹽酸溶液和氨水，可選擇在使用鹽酸

4、溶液和氨水，可選擇在80809090C C加熱能加熱能溶解樣品的試劑。溶解樣品的試劑。溫度太高爆瓶溫度太高爆瓶v如待查成分為苯、甲苯、三氯甲烷等水溶性不好的如待查成分為苯、甲苯、三氯甲烷等水溶性不好的溶劑，可采用混合液，即先用少量乙醇或甲醇溶解溶劑，可采用混合液，即先用少量乙醇或甲醇溶解待查溶劑再用水稀釋。待查溶劑再用水稀釋。當(dāng)待測溶劑在有機(jī)相中的分配系數(shù)明顯大于水相當(dāng)待測溶劑在有機(jī)相中的分配系數(shù)明顯大于水相（例如三氯甲烷），對(duì)頂空進(jìn)樣來說采用有機(jī)相如（例如三氯甲烷），對(duì)頂空進(jìn)樣來說采用有機(jī)相如DMFDMF為溶劑不是很好的選擇（為溶劑不是很好的選擇（K K大，靈敏度低）；如大，靈敏度低）；如果

5、樣品也只能在有機(jī)相中溶解，建議采用混合液。果樣品也只能在有機(jī)相中溶解，建議采用混合液。直接進(jìn)樣：直接進(jìn)樣：v水、合適的有機(jī)溶媒或混合液。對(duì)于非極性水、合適的有機(jī)溶媒或混合液。對(duì)于非極性色譜柱，水對(duì)柱有影響，會(huì)縮短柱的使用壽色譜柱，水對(duì)柱有影響，會(huì)縮短柱的使用壽命。命。助溶方式：v有報(bào)道加有報(bào)道加5%SDS5%SDS助溶。助溶。v頂空小平加蓋后可超聲加熱助溶頂空小平加蓋后可超聲加熱助溶三、供試品溶液的配制三、供試品溶液的配制v不可超聲或加熱助溶不可超聲或加熱助溶 ，以免殘留溶以免殘留溶劑揮發(fā)；如果頂空進(jìn)樣，樣品置頂空瓶劑揮發(fā)；如果頂空進(jìn)樣，樣品置頂空瓶封蓋之后可以超聲或加熱溶解。封蓋之后可以超聲

6、或加熱溶解。v大顆粒樣品不可以研磨取樣，只能取原大顆粒樣品不可以研磨取樣，只能取原態(tài)樣品（或冷凍粉碎）。態(tài)樣品（或冷凍粉碎）。v頂空進(jìn)樣方式要求對(duì)照品配制與供試品頂空進(jìn)樣方式要求對(duì)照品配制與供試品配制方法應(yīng)絕對(duì)一致，否則頂空瓶中氣配制方法應(yīng)絕對(duì)一致，否則頂空瓶中氣液平衡狀態(tài)有差異（基質(zhì)效應(yīng)）。液平衡狀態(tài)有差異（基質(zhì)效應(yīng)）。v對(duì)照品配制最好采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。對(duì)照品配制最好采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。四、頂空瓶中樣品體積四、頂空瓶中樣品體積v頂空樣品瓶中的樣品體積（Vs）對(duì)分析結(jié)果影響很大，因?yàn)樗苯記Q定了相比。CgCo/（K）其中Vg/Vs，KCs/Cg，當(dāng)K時(shí)，樣品體積改變對(duì)靈敏度影響很小。 當(dāng)K時(shí)，影響很

7、大。例如，分析水中的二氧六環(huán)和環(huán)己烷（三氯甲烷），60C平衡，兩者的K分別為642、0.04。當(dāng)樣品體積由1ml增加至5ml，二氧六環(huán)的峰面積只提高了1.3，而環(huán)己烷卻提高了452。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來說，20ml頂空瓶樣品裝量為5ml比較適當(dāng)。五、色譜柱五、色譜柱v殘留溶劑檢查大多需要較高的分離度和檢測殘留溶劑檢查大多需要較高的分離度和檢測靈敏度，通常采用毛細(xì)管色譜柱。靈敏度，通常采用毛細(xì)管色譜柱。填充柱口填充柱口徑大，造成溶劑峰擴(kuò)散，檢測靈敏度低。徑大，造成溶劑峰擴(kuò)散，檢測靈敏度低。v實(shí)踐證明，使用非極性至中等極性色譜柱，實(shí)踐證明，使用非極性至中等極性色譜柱，配合適當(dāng)柱溫梯度可分離大部分有機(jī)溶劑

8、。配合適當(dāng)柱溫梯度可分離大部分有機(jī)溶劑。通常當(dāng)待查溶劑數(shù)目僅兩、三種時(shí)，可用極通常當(dāng)待查溶劑數(shù)目僅兩、三種時(shí)，可用極性較強(qiáng)的色譜柱，出峰快，分析時(shí)間短；當(dāng)性較強(qiáng)的色譜柱，出峰快，分析時(shí)間短；當(dāng)溶劑數(shù)目較多時(shí)，還是優(yōu)選非極性至中等極溶劑數(shù)目較多時(shí)，還是優(yōu)選非極性至中等極性柱分離較好。性柱分離較好。非極性柱弱極性柱中低極性柱中等極性柱商品名DM-1, DB-1, HP-1, SPB-1, BP-1, SE-30,Rtx-1, ZB-1, AT-1,CP-Sil5CB等DM-5, DB-5,HP-5, SPB-5, BP-5, SE-52,Rtx-5, ZB-5, PE-5,SE-54,CP-Sil

9、8CB等DM-35, DB-35, HP-35,SPB-35, BP-35, Rtx-35, ZB-35, 等DM-1701, HP-1701,SPB-7, ZB-1701,Rtx-1701, CP-Sil19CB等化學(xué)成分100二甲基聚硅氧烷5%苯基-甲基聚硅氧烷35%苯基65%甲基聚硅氧烷14%氰苯基86%甲基聚硅氧烷中等/強(qiáng)極性極性柱極性柱商品名 DB-225, HP-225,SP-225, BP-225,DB-23，Rtx-225,AT-225, OV225等DB-WAX, HP-INNOWAX,DB-WAXetr,CP-WAX,ZB-WAXDB-FFAP, HP-FFAP,CP- F

10、FAP，OV-3501等化學(xué)成分 50氰丙基甲基聚硅氧烷聚乙二醇（PEG）硝基對(duì)苯二酸改性的聚乙二醇六、溫度六、溫度v色譜柱：初溫應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點(diǎn)，色譜柱：初溫應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點(diǎn)，而終溫則取決于最重組分的沸點(diǎn)，升溫速率而終溫則取決于最重組分的沸點(diǎn)，升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度。則要依樣品的復(fù)雜程度。v進(jìn)樣口：一般接近沸點(diǎn)最高的組分，但要低進(jìn)樣口：一般接近沸點(diǎn)最高的組分，但要低于易分解組分的分解溫度。常用的條件是于易分解組分的分解溫度。常用的條件是250250C C。v檢測器：原則是避免流出色譜柱的組分冷凝。檢測器：原則是避免流出色譜柱的組分冷凝。FIDFID檢測器通常設(shè)置為檢

11、測器通常設(shè)置為300300C C。v頂空瓶平衡溫度：溫度越高，蒸汽壓越高，頂空氣頂空瓶平衡溫度：溫度越高，蒸汽壓越高，頂空氣體的濃度越高，分析靈敏度越高。待測組分的沸點(diǎn)體的濃度越高，分析靈敏度越高。待測組分的沸點(diǎn)越低，對(duì)溫度越敏感。但溫度的改變只影響分配系越低，對(duì)溫度越敏感。但溫度的改變只影響分配系數(shù)數(shù)K K，并不影響相比，并不影響相比。例如水溶液中的甲醇、甲乙酮、甲苯、正己烷例如水溶液中的甲醇、甲乙酮、甲苯、正己烷和四氯乙烯，和四氯乙烯，8080C C平衡溫度與平衡溫度與4040C C平衡溫度相比，平衡溫度相比，甲醇在頂空氣體中的濃度增加甲醇在頂空氣體中的濃度增加5.155.15倍，甲乙酮濃

12、度倍，甲乙酮濃度增加增加2.612.61倍，甲苯只增加倍，甲苯只增加25%25%，而正己烷和四氯乙，而正己烷和四氯乙烯，分別增加烯，分別增加2.6%2.6%和和10.4%10.4%。實(shí)際工作中往往是在滿足靈敏度的條件下，選實(shí)際工作中往往是在滿足靈敏度的條件下，選擇較低的平衡溫度。過高的溫度可能導(dǎo)致某些組分擇較低的平衡溫度。過高的溫度可能導(dǎo)致某些組分的分解和氧化。一般采用高沸點(diǎn)溶劑時(shí)，樣品比較的分解和氧化。一般采用高沸點(diǎn)溶劑時(shí)，樣品比較穩(wěn)定的情況下，推薦穩(wěn)定的情況下，推薦8080C C左右的平衡溫度。左右的平衡溫度。七、進(jìn)樣方式七、進(jìn)樣方式v作為殘留溶劑檢查，頂空進(jìn)樣有許多優(yōu)越性，作為殘留溶劑檢

13、查，頂空進(jìn)樣有許多優(yōu)越性，不需要對(duì)樣品進(jìn)行特殊處理，不用擔(dān)心樣品不需要對(duì)樣品進(jìn)行特殊處理，不用擔(dān)心樣品中不揮發(fā)組分對(duì)中不揮發(fā)組分對(duì)GCGC分析的影響。直接進(jìn)樣對(duì)分析的影響。直接進(jìn)樣對(duì)儀器要求低，由于部分實(shí)驗(yàn)室不具備頂空進(jìn)儀器要求低，由于部分實(shí)驗(yàn)室不具備頂空進(jìn)樣器，該方法的應(yīng)用也具普遍性。樣器，該方法的應(yīng)用也具普遍性。進(jìn)樣方式選擇需注意的幾點(diǎn)：進(jìn)樣方式選擇需注意的幾點(diǎn)： v對(duì)于待測溶劑在溶解樣品的溶劑中溶解度小對(duì)于待測溶劑在溶解樣品的溶劑中溶解度?。ǚ峙湎禂?shù)?。┑那闆r下，例如三氯甲烷在（分配系數(shù)?。┑那闆r下，例如三氯甲烷在水溶液中，采用頂空進(jìn)樣方式測得的靈敏度水溶液中，采用頂空進(jìn)樣方式測得的靈敏

14、度將大于直接進(jìn)樣；反之，例如甲醇與水互溶將大于直接進(jìn)樣；反之，例如甲醇與水互溶性好，直接進(jìn)樣的靈敏度將大于頂空進(jìn)樣。性好，直接進(jìn)樣的靈敏度將大于頂空進(jìn)樣。v測定二氯甲烷、三氯甲烷等鹵代烴時(shí)，如果測定二氯甲烷、三氯甲烷等鹵代烴時(shí)，如果溶劑為水，直接進(jìn)樣容易造成溶劑為水，直接進(jìn)樣容易造成FIDFID檢測器滅火，檢測器滅火，此時(shí)優(yōu)選頂空進(jìn)樣。此時(shí)優(yōu)選頂空進(jìn)樣。v無論是采用細(xì)口徑或粗口徑，均可選擇無論是采用細(xì)口徑或粗口徑，均可選擇不分流進(jìn)樣，提高靈敏度。當(dāng)然，采用不分流進(jìn)樣，提高靈敏度。當(dāng)然，采用不分流進(jìn)樣也要考慮溶媒性質(zhì)，揮發(fā)性不分流進(jìn)樣也要考慮溶媒性質(zhì)，揮發(fā)性太大的溶媒對(duì)色譜柱污染較大。太大的溶媒

15、對(duì)色譜柱污染較大。v直接進(jìn)樣要考慮樣品性質(zhì)。直接進(jìn)樣要考慮樣品性質(zhì)。v頂空進(jìn)樣體積可達(dá)到頂空進(jìn)樣體積可達(dá)到2ml2ml氣體，而直接氣體，而直接進(jìn)樣只能進(jìn)樣只能1 1至至3ul3ul液體。液體。 八、提高靈敏度對(duì)于限度要求很嚴(yán)格的溶劑，或貴重樣品對(duì)于限度要求很嚴(yán)格的溶劑，或貴重樣品取樣量有限制時(shí)，取樣量有限制時(shí)，或檢測器對(duì)該溶劑靈敏度或檢測器對(duì)該溶劑靈敏度低的情況下，低的情況下，采取一些措施提高靈敏度是采取一些措施提高靈敏度是方法成敗的關(guān)鍵。方法成敗的關(guān)鍵。v溶劑溶劑v溫度溫度v不分流進(jìn)樣不分流進(jìn)樣v頂空瓶體積頂空瓶體積v利用鹽析作用，即在水溶液中加入無機(jī)鹽利用鹽析作用，即在水溶液中加入無機(jī)鹽（

16、硫酸鈉）來改變揮發(fā)性組分的分配系數(shù)。（硫酸鈉）來改變揮發(fā)性組分的分配系數(shù)。常用高濃度，甚至用飽和濃度。鹽析作用對(duì)常用高濃度，甚至用飽和濃度。鹽析作用對(duì)極性組分的影響遠(yuǎn)大于對(duì)非極性組分的影響。極性組分的影響遠(yuǎn)大于對(duì)非極性組分的影響。例如在水溶液樣品溶劑中加入例如在水溶液樣品溶劑中加入0.01mol/L0.01mol/L氯化鈉溶液可使甲醇、乙醇靈敏度氯化鈉溶液可使甲醇、乙醇靈敏度提高提高5 5倍（這種方法不常用）。倍（這種方法不常用）。v在有機(jī)溶液中加入水，可以減少有機(jī)物在有在有機(jī)溶液中加入水，可以減少有機(jī)物在有機(jī)相中的溶解度，增大其在頂空氣體中的含機(jī)相中的溶解度，增大其在頂空氣體中的含量（常用）

17、。量（常用）。例如采用例如采用FIDFID檢測器測定三氯甲烷，檢測器測定三氯甲烷，DMFDMF為溶媒，頂空進(jìn)樣為溶媒，頂空進(jìn)樣1ml1ml氣體，分流比氣體，分流比5 5：1 1，限，限度濃度的對(duì)照品溶液檢不出峰。度濃度的對(duì)照品溶液檢不出峰。改為：水為溶媒，三氯甲烷用少量乙醇改為：水為溶媒，三氯甲烷用少量乙醇溶解，水稀釋至刻度，頂空進(jìn)樣溶解，水稀釋至刻度，頂空進(jìn)樣2ml2ml氣體，不氣體，不分流進(jìn)樣，結(jié)果限度濃度的對(duì)照品溶液可檢分流進(jìn)樣，結(jié)果限度濃度的對(duì)照品溶液可檢出很明顯的色譜峰，靈敏度可達(dá)到限度的出很明顯的色譜峰，靈敏度可達(dá)到限度的五十分之一。五十分之一。九、改善分離度v程序升溫程序升溫v增

18、大分流比增大分流比十、未知峰歸屬v對(duì)于供試品色譜圖中出現(xiàn)的未知峰，應(yīng)進(jìn)行對(duì)于供試品色譜圖中出現(xiàn)的未知峰，應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)。首先分析是否為樣品裂解峰，其次核確認(rèn)。首先分析是否為樣品裂解峰，其次核實(shí)是否為應(yīng)控制溶劑，可采用雙柱定性方式。實(shí)是否為應(yīng)控制溶劑，可采用雙柱定性方式。十一、方法驗(yàn)證v方法的線性范圍主要由檢測器的特性方法的線性范圍主要由檢測器的特性決定決定v檢測限由檢測器、方法決定檢測限由檢測器、方法決定v回收率加樣回收率回收率加樣回收率v重復(fù)性、中間精密度和重現(xiàn)性重復(fù)性、中間精密度和重現(xiàn)性藥檢所殘留溶劑方法復(fù)核內(nèi)容、藥檢所殘留溶劑方法復(fù)核內(nèi)容、常見問題及處理常見問題及處理一、復(fù)核內(nèi)容一、復(fù)核內(nèi)容

19、v靈敏度靈敏度v用申報(bào)方法檢驗(yàn)所提供樣品，比較結(jié)果用申報(bào)方法檢驗(yàn)所提供樣品，比較結(jié)果二、常見問題及處理措施二、常見問題及處理措施v靈敏度低，限度溶液不出峰靈敏度低，限度溶液不出峰（源于檢測器或（源于檢測器或方法）方法）v分離度不好；樣品出峰并與溶劑峰不能達(dá)到分離度不好；樣品出峰并與溶劑峰不能達(dá)到基線分離；圖譜基線不好雜峰多基線分離；圖譜基線不好雜峰多（柱溫、色（柱溫、色譜柱或進(jìn)樣方式）譜柱或進(jìn)樣方式）v溶媒不合適溶媒不合適v供試品配制方法不當(dāng)供試品配制方法不當(dāng)v較大未知峰應(yīng)進(jìn)行歸屬較大未知峰應(yīng)進(jìn)行歸屬v復(fù)核結(jié)果不合格復(fù)核結(jié)果不合格方法評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)一、首先關(guān)注待測溶劑有哪些？一、首先關(guān)注待測溶劑

20、有哪些？是否有下述三類溶劑：是否有下述三類溶劑：v鹵代烴（三氯甲烷、四氯化碳）鹵代烴（三氯甲烷、四氯化碳）v氮氮/ /磷化合物（磷化合物（DMSODMSO、DMFDMF）v限度小的溶劑（苯、四氫呋喃等限度小于限度小的溶劑（苯、四氫呋喃等限度小于0.0X0.0X）如果有上述物質(zhì)應(yīng)警惕方法的靈敏度是否能達(dá)如果有上述物質(zhì)應(yīng)警惕方法的靈敏度是否能達(dá)到檢測限度要求。到檢測限度要求。二、是否使用了專屬檢測器？二、是否使用了專屬檢測器？vFIDFID：有機(jī)物：有機(jī)物vECDECD：鹵代烴（三氯甲烷、四氯化碳等）：鹵代烴（三氯甲烷、四氯化碳等）vNPDNPD：氮：氮/ /磷化合物（磷化合物（DMFDMF、DM

21、SODMSO等）等）v 同時(shí)具備上述三種檢測器的實(shí)驗(yàn)室不多。請注同時(shí)具備上述三種檢測器的實(shí)驗(yàn)室不多。請注意下述三點(diǎn)：意下述三點(diǎn)：四氯化碳必須用四氯化碳必須用ECDECD！不可用不可用FID FID 填充柱檢查前述三類物質(zhì)，靈敏度低填充柱檢查前述三類物質(zhì)，靈敏度低使用使用ECDECD進(jìn)行分離度試驗(yàn)應(yīng)考慮非鹵代烴！進(jìn)行分離度試驗(yàn)應(yīng)考慮非鹵代烴！三、溶媒三、溶媒v根據(jù)原料溶解性，溶媒是否能溶解樣品？根據(jù)原料溶解性，溶媒是否能溶解樣品？v 水、水、DMFDMF、DMSODMSO、不揮發(fā)酸堿溶液，不可使用鹽、不揮發(fā)酸堿溶液，不可使用鹽酸液和氨水，頂空進(jìn)樣可選擇在酸液和氨水，頂空進(jìn)樣可選擇在80908090C C加熱能溶加熱能