張 璐,方 芳,陳 陽,王清清

(蚌埠醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,安徽省生化藥物工程技術(shù)研究中心,蚌埠 233000;*通訊作者,E-mail:candywqq@163.com)

輸液是指由靜脈滴注輸入人體的大劑量(一次給藥在100 ml以上)注射液,在臨床治療上廣泛使用?，F(xiàn)代制藥企業(yè)利用符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)的自來水,通過蒸餾法、離子交換法、電滲析法、反滲透法等制得供藥用的純水。由于自來水本底含有鹵甲烷[1],在制備藥用純水及注射用水時微量鹵甲烷可能會引入其中,如利用含有鹵代甲烷的注射用水來生產(chǎn)各種輸注的液體,這些有害的鹵代甲烷直接通過血液循環(huán)系統(tǒng)進入人體組織細(xì)胞當(dāng)中。當(dāng)病人接受大劑量輸液或長期輸液,其中的鹵代甲烷會在人體組織細(xì)胞的脂肪中溶解和積累,對人體健康可能直接構(gòu)成危害,甚至增加患腫瘤風(fēng)險[2,3]。

頂空分析作為有機溶劑樣品處理萃取技術(shù),通常與氣相色譜或氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)技術(shù)結(jié)合用來分析復(fù)雜基質(zhì)中的揮發(fā)性有機物,其在水質(zhì)、環(huán)境、生物等眾多領(lǐng)域中應(yīng)用[4-6]。該方法直接檢測輸液中鹵甲烷時,由于輸液中鹵甲烷含量低在檢測器上響應(yīng)信號小,而頂空瓶液上空間空氣干擾峰較大,給輸液中鹵甲烷定性與定量帶來困難。氮氣排水頂空氣相色譜法利用氮氣將頂空瓶中液體排除形成液上空間,由于液上空間沒有空氣存在,空氣干擾峰僅由溶解于水中的空氣產(chǎn)生,空氣干擾峰大大降低,鹵甲烷色譜峰凸顯,有利于鹵甲烷的定性與定量分析。本方法對于頂空氣相色譜檢測分析揮發(fā)性有機物遇到空氣干擾時,可有效降低空氣干擾影響,提高樣品組分檢出率和分析結(jié)果的精密度與準(zhǔn)確度。

本文旨在建立適用于醫(yī)用輸液中微量鹵甲烷定性與定量分析的氮氣排水頂空氣相色譜法,并對方法的準(zhǔn)確度和精密度進行考察。

1 材料與方法

1.1 儀器

7890B氣相色譜儀(美國安捷倫);色譜柱:Agilent HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm);恒溫鼓風(fēng)干燥箱(溫度控制精度±0.5 ℃,上海精宏DHG-9037A);萬分之一分析天平(德國賽多利斯);100 μl微量注射器;帶硅膠密封墊的40 ml玻璃頂空瓶。

1.2 試劑

色譜純標(biāo)準(zhǔn)品:三氯甲烷(山東禹王實業(yè)有限公司化工分公司,批號:20180921)、四氯化碳(天津四友精細(xì)化學(xué)品有限公司,20181201)、二氯一溴甲烷(克拉馬爾,批號:20181015);色譜純特級甲醇(山東禹王實業(yè)有限公司化工分公司,批號:20180829);分析級純氯化鈉(天津市福晨化學(xué)試劑廠,批號:20170510)。

實驗用純水處理:采用超純水,經(jīng)煮沸,微沸狀態(tài)下通入高純氮氣吹掃30 min,停止加熱,繼續(xù)氮氣吹掃冷卻至室溫[7],制得空白值符合定量要求的配制標(biāo)準(zhǔn)系列的實驗用水,裝滿經(jīng)洗凈烘干的試劑瓶中加蓋備用。

1.3 方法

1.3.1 溶液的配制 在分析天平準(zhǔn)確稱取三氯甲烷、二氯一溴甲烷、四氯化碳各0.050 0 g用色譜純甲醇按一定比例稀釋,在容量瓶中定容,配成濃度為10 mg/ml混標(biāo)儲備液。取混標(biāo)儲備液50.0 μl于50 ml容量瓶中,以甲醇稀釋定容,得10.0 μg/ml混合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液。

1.3.2 分析條件 色譜分析條件載氣(N2)流速1 ml/min;分流比20 ∶1,分流流量20 ml/min;ECD檢測器溫度250 ℃;汽化室溫度180 ℃;程序升溫:起始溫度30 ℃,保持3 min,以3 ℃/min升至60 ℃,保持1 min。

1.3.3 樣品處理 頂空瓶準(zhǔn)備:將用純水洗干凈的40 ml頂空瓶及瓶蓋、硅膠墊片置于恒溫干燥箱中110 ℃下烘干2 h后,冷卻至室溫,加上墊片蓋上瓶蓋備用。

樣品處理:在頂空瓶中加滿待測樣品或標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,加硅橡膠墊片和瓶蓋密封,插入注射用4號針頭2個,瓶口向下,將色譜用載氣管插入針頭內(nèi),通入高純N2將瓶中液體排出,使瓶內(nèi)留有20.0 ml液體后,瓶口向上,迅速拔出通氮氣針頭,待瓶內(nèi)壓力釋放,再拔除另一針頭。

頂空瓶液上空間恒溫平衡:將裝入樣品的頂空瓶及100 μl微量進樣器置于50 ℃恒溫干燥箱中恒溫平衡40 min。

進樣分析:在已設(shè)定的色譜條件下,用50 ℃下恒溫的微量取樣器快速吸取經(jīng)同一溫度下恒溫平衡40 min后的頂空瓶液上空間氣體100 μl進樣分析,每個樣品進樣3次,取3次各組分峰面積的平均值定量。

2 結(jié)果

2.1 市售注射液檢測譜圖

從蚌埠市藥品市場分別購得安徽某市兩家藥廠2019年5月出廠的250 ml 0.9%NaCl和5%葡萄糖注射液,山東某藥廠2018年12月出廠的500 ml 5%葡萄糖注射液及四川某藥廠2018年12月生產(chǎn)的250 ml 0.9%NaCl注射液。分別取樣,按上述樣品處理方法及色譜條件進樣分析,各樣品分離圖譜與標(biāo)準(zhǔn)品對照定性結(jié)果見圖1。由分離圖可見四廠家輸液中均檢出三氯甲烷和四氯化碳,其中四川某藥廠0.9%的NaCl輸液中還檢出二氯一溴甲烷。

2.2 線性試驗

在7只經(jīng)烘干干燥過的50 ml容量瓶中分別加入0.45 g NaCl,再加入處理過的純水40 ml左右,振搖容量瓶使NaCl溶解,然后分別移取1.3.1混合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液1.0,3.0,5.0,10.0,15.0,20.0,25.0 μl于各容量瓶中,迅速加水定容,混勻,得到濃度為0.2,0.6,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 μg/L的CHCl3、CCl4和CHBrCl2混合標(biāo)準(zhǔn)系列工作液備用。

按樣品同樣分析條件,對標(biāo)準(zhǔn)系列頂空進樣3次,取峰面積的平均值(y)對各標(biāo)準(zhǔn)物濃度(x)做工作曲線,求出線性回歸方程與相關(guān)系數(shù)(見表1和圖2)。結(jié)果表明,各組分濃度與峰面積呈良好線性。

2.3 回收實驗

選擇被測四川某藥廠0.9%的NaCl注射液定量分析結(jié)果作為本底值,加標(biāo)測定回收率,加標(biāo)重復(fù)測定6次,三種鹵代甲烷平均回收率在90.5%-99.5%(見表2)。

圖1 四家藥廠輸液中鹵甲烷分離圖譜Figure 1 Chromatograms of halomethanes from infusions in four pharmaceutical plants

表1 混合標(biāo)準(zhǔn)系列性方程、相關(guān)系數(shù)和檢測限Table 1 Linear equations,correlation coeficients(R2) and detection limits of mixed standard series

圖2 混合標(biāo)準(zhǔn)系列工作曲線Figure 2 The calibration curves of mixed standard series

表2 輸液中加標(biāo)回收率實驗 (n=6)Table 2 Standard recovery of infusions (n=6)

2.4 精密度試驗

取濃度為1.0 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,依法進行樣品處理,連續(xù)進樣3次,記錄各組分相應(yīng)峰面積,各組分的RSD均小于2%(見表3),表明方法精密度較好。

表3 標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定的精密度試驗Table 3 Precision test of repeatability measurement of standard solution

2.5 注射液樣品分析結(jié)果

使用外標(biāo)法對不同廠家注射液定量分析結(jié)果見表4,數(shù)據(jù)顯示各廠家輸液中CHCl3和CCl4含量相近,其中四川某藥廠0.9%的NaCl注射液中檢出CHBrCl2濃度為0.37 μg/L。

表4 不同廠家注射液定量分析結(jié)果 (μg/L)Table 4 Results of quantitative analysis of injection from different manufacturers (μg/L)

2.6 氮氣排水頂空色譜法優(yōu)勢

按《水質(zhì)揮發(fā)性鹵代烴的測定》標(biāo)準(zhǔn)HJ620-2011頂空氣相色譜法測定醫(yī)用注射液中鹵甲烷時,如果直接在40 ml頂空瓶中直接加入20.0 ml注射液樣品,在50 ℃下恒溫平衡40 min,直接進樣分析,空氣干擾峰大,使微量的鹵甲烷色譜峰壓縮變小,不利于待測組分的定性與定量分析(圖3A)。經(jīng)氮氣排水法可有效降低2.742 min的空氣干擾峰,相應(yīng)的鹵甲烷色譜峰清晰可見(見圖3B)。

A.注射液頂空氣相色譜圖 B.注射液氮氣排水頂空氣相色譜圖圖3 頂空氣相色譜與氮氣排水頂空氣相色譜空氣干擾對比Figure 3 Comparison of air interference between headspace gas chromatography and nitrogen drainage headspace gas chromatography

3 討論

3.1 標(biāo)準(zhǔn)系列配制時加入NaCl的作用

因水中揮發(fā)性有機物溶解度會隨著水溶液離子強度增加而減小,相應(yīng)揮發(fā)度增加,為避免水環(huán)境不同引起的測量誤差,在配制標(biāo)準(zhǔn)系列時需在50 ml容量瓶中加入0.45 g NaCl使所配標(biāo)準(zhǔn)系列與輸液所處的離子環(huán)境相同。

3.2 鹵甲烷來源與危害

因利用符合國家飲水標(biāo)準(zhǔn)的自來水制備醫(yī)用純水技術(shù)所限以及環(huán)境影響,使得醫(yī)用輸液中存在微量的三氯甲烷、四氯化碳和二氯一溴甲烷。由于各生產(chǎn)輸液藥廠醫(yī)用純水制備技術(shù)大同小異,輸液中可能普遍存在鹵甲烷微量。有關(guān)自來水中鹵甲烷具有高致癌風(fēng)險問題從20世紀(jì)80年代開始就引起國內(nèi)外學(xué)者廣泛研究和關(guān)注[8],而醫(yī)用輸液中存在微量鹵甲烷對人體存在潛在危害尚未引起人們關(guān)注與研究。另一方面,對輸液生產(chǎn)廠家來說,要不斷提高醫(yī)用純水的制備技術(shù),努力降低或消除醫(yī)用純水中鹵甲烷,保護人類健康免受可能的危害。

3.3 結(jié)論

本方法可用于醫(yī)用輸液中鹵甲烷的檢測與定量分析,該方法操作簡單,干擾少,精密度較好,結(jié)果準(zhǔn)確可靠。該方法也可用于自來水與天然水中微量鹵甲烷的分析。