氣相色譜法測定聚乳酸類醫(yī)療器械產(chǎn)品中甲苯殘留量
武漢泰特儀器產(chǎn)品涵蓋氣相色譜儀、氣相色譜配套、樣品處理設(shè)備、柱后衍生系統(tǒng)等,是國內(nèi)領(lǐng)先的分析儀器系統(tǒng)供應(yīng)商。以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹氣相色譜法測定聚乳酸類醫(yī)療器械產(chǎn)品中甲苯殘留量。
聚乳酸(Polylactide簡稱PLA)及其共聚物是一種具有優(yōu)良的生物相容性和可生物降解性的合成高分子材料。目前聚乳酸在國內(nèi)臨床上應(yīng)用非常廣泛,在醫(yī)療器械領(lǐng)域,主要用于骨手術(shù)材料、可吸收手術(shù)縫合線、可吸收防粘連材料,眼科材料等的生產(chǎn)。隨著市場對聚乳酸類醫(yī)療器械產(chǎn)品需求的不斷擴展,單純的均聚物已不能滿足應(yīng)用的要求。越來越多的用戶需要聚乳酸產(chǎn)品在體內(nèi)有不同的降解速度,同時對這類產(chǎn)品的沖擊速度,親水性有更高的要求,這使得人們開始研究合適的合成工藝來調(diào)節(jié)聚乳酸及其共聚物的分子量。目前聚乳酸的合成一般采用二步法,即先由乳酸合成乳酸的環(huán)狀二聚體丙交酯,然后將丙交酯開環(huán)聚合,得到聚乳酸。甲苯是化學合成過程中用到的溶劑,甲苯對人體皮膚、呼吸道有刺激作用,影響人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)。因此建立一種聚乳酸中甲苯殘留量測定的準確方法,對聚乳酸類醫(yī)療器械產(chǎn)品的質(zhì)量控制十分必要。本實驗旨在建立評價聚乳酸中甲苯殘留量的測定方法。
氣相色譜條件
色譜柱:HP-5(30m×0.320mm×0.25μm)非極性毛細管柱;進樣方式:頂空進樣模式(分流比:20:1),高純氮氣(99.999%),柱流速:1mL/min。進樣口溫度:150?C,檢測器溫度:280?C,柱升溫程序:40?C保持4min,以30?C/min的速率升至240?C,保持4min。氫氣流量:30 mL/min,空氣流量:400 mL/min,尾吹氣流量:25 mL/min。
頂空進樣器條件
平衡溫度:120?C,平衡時間:30min,定量環(huán)溫度:130?C,傳輸線溫度:140?C。
標準溶液的制備
精密稱取甲苯93.9mg,用碳酸丙烯酯定容至100mL,即得939μg/mL甲苯標準溶液儲備液,取儲備液適量用碳酸丙烯酯逐級稀釋,得到濃度為0.4695µg/mL、0.939µg/mL、4.695µg/mL、9.39µg/mL、18.78µg/mL和46.95µg/mL一系列標準溶液。
供試品溶液的制備
取聚乳酸類產(chǎn)品0.05g于頂空瓶中,加入2mL碳酸丙烯酯,靜置溶解并密封。
浸提溶劑的選擇
浸提溶劑的極性影響甲苯殘留量測試的靈敏度和分離度,進而影響其定性和定量的結(jié)果。浸提溶劑應(yīng)對聚乳酸產(chǎn)品有較好的溶解性,并能保證甲苯的檢測靈敏度。浸提溶劑可選氯仿和碳酸丙烯酯。氯仿毒性較大,其沸點為61.3?C,樣品平衡的溫度不能太高,而甲苯沸點為110.6?C,因此氯仿為浸提溶劑會影響甲苯的檢測靈敏度。碳酸丙烯酯是一種優(yōu)良的溶劑,沸點為240?C,對聚乳酸有良好的溶解性。這種浸提溶劑利于標準溶液的定容、保存以及頂空平衡溫度選擇。與氯仿相比,碳酸丙烯酯中甲苯含量測定靈敏度明顯提高,在甲苯含量相同的情況下,甲苯的峰面積比在氯仿中大幾倍。
進樣方式和頂空平衡時間、平衡溫度優(yōu)化
采用頂空模式進樣,將樣品溶解于適當溶劑中,置頂空瓶中,在一定壓力下和溫度下,培養(yǎng)一定時間,使殘留溶劑在兩相中達到氣液平衡,抽取一定體積的氣體注射到氣相色譜系統(tǒng)中測定。這種方法可大大減少溶解樣品的溶劑和樣品本身對色譜系統(tǒng)帶來的干擾和污染,縮短分析時間,提高色譜柱壽命,而且能提高檢測結(jié)果的重現(xiàn)性。
對頂空瓶的平衡時間、平衡溫度等因素進行了對比,結(jié)果表明,在100?C,110?C,120?C的平衡溫度下,均未出現(xiàn)雜質(zhì)峰。為了提高檢測靈敏度,本實驗選擇120?C作為頂空瓶平衡溫度;考察30min和40min作為平衡時間,同一標準品溶液測得的峰面積基本一致,故選擇30min作為頂空平衡時間。
在中國藥典和ICH指南中規(guī)定,甲苯為II類溶劑,安全限度為890ppm。從目前檢測的幾個聚乳酸類產(chǎn)品的測定結(jié)果來看,甲苯殘留量均能滿足安全限度要求。
氣相色譜法(GC)在0.4695µg/mL~46.95µg/mL的較寬甲苯濃度范圍保持良好的線性關(guān)系。不同聚乳酸類的醫(yī)療器械產(chǎn)品,其甲苯殘留量相差較大,GC標準曲線的較寬線性范圍則能很好的適應(yīng)產(chǎn)品特點,有利于確保檢測的可靠性。
同時精密度和回收率試驗也表明此方法準確度高,精密度好,可以滿足日常檢測聚乳酸類產(chǎn)品中甲苯殘留量的要求,且操作簡單,分析速度快,易于推廣。