以更好的精度、更高的灵敏度和更大的样品通量进行药物中残留溶剂的分析

摘要：使用顶空气相色谱进行药物杂质分析的实验室面临着以下与仪器相关的问题：• 顶空分析的面积精度受气压变化的影响• 某些低浓度分析物的灵敏度较差• 高沸点杂质的存在明显延长了每个样品的分析时间，还可能损坏分析柱残留溶剂测定是药物质量控制中最常见的顶空气相色谱应用。在本应用报告中，我们未做任何大的改动，将已有的 Agilent 6890 GC 分析残留溶剂的方法转移到新的Agilent 7890A GC 上。对两个系统上所得的结果进行了比较。总体上讲，Agilent 7890AGC 系统提供了与 Agilent 6890N GC 系统至少相同或更好的性能。结果还显示，Agilent 7890A GC 中所运用的新技术可以显著改善峰面积和保留时间的重现性和灵敏度，还能明显缩短整个分析时间，从而提高样品通量和效率。

前言由于许多溶剂对人类健康构成威胁，所以国家和国际法规机构，如美国食品和药品管理局（U.S. FDA）、美国药典（USP)、欧洲药典（EP），以及国际协调会议(ICH)，都要求对药物、赋形剂和最终产品中的残留溶剂进行分析。根据其可能的危害将溶剂分为三类。1 类溶剂应避免，2 类溶剂应限制，3 类溶剂被认为低毒。目前的趋势是从安全角度出发要降低污染物水平，需要更灵敏而准确的分析方法。针对残留溶剂的 USP<467>新规范于 2007 年 7 月开始实施。其目的是最终实现与 ICH Q3C(R3)相一致，后者也被 EP所采用。对药品中残留溶剂以及对药品包装材料可提取或渗透溶剂的分析，通常采用带火焰离子化检测器（FID）的顶空（HS）GC，或用质谱检测（MSD）进行鉴别和确证。详见参考文献 1-3。残留溶剂分析是药物质量控制中顶空 GC 的最常见应用。目前使用顶空 GC 的实验室可能遇到下列仪器方面的问题：• 由于大气压变化影响了顶空气体采样阀（GSV）注射样品的量，顶空分析的面积精度可能受到影响• 对于某些低浓度分析物，如苯，分析灵敏度较低• 受到后洗脱杂质和高沸点溶剂/稀释剂如沸点 225 ºC 的 1，3 二甲基-2 咪唑啉酮（DMI）的影响，样品分析周期过长

另外，随着对新分析仪器需求的增长，首要问题是已建立并经过验证的方法是否能不用再进行方法开发，不用再进行验证或只需稍加验证，即可轻松转移到新一代仪器上。本研究的目的至少是要证明在都不调节顶空气体采样阀定量管压力的条件下，HS/7890A GC/FID 与 HS/6890NGC/FID 系统相当。但更重要的是，还要说明 7890A GC 中所采用的微板流路控制新技术、第 5 代气路系统，以及出色的电子系统，如何有效地解决上述问题，明显提高峰面积和保留时间的精度和灵敏度，并通过增加残留溶剂分析的样品通量来提高效率。

实验部分6890N 和 7890A气相色谱仪GC 均配置安捷伦顶空进样器、挥发性物质接口（VI）和火焰离子 检 测 器 （ FID）。 表 1 列 出 了 HS/VI/6890N/FID 和 HS/VI/7890A/FID 系统的实验条件。7890A 系统在顶空进样定量管上带反压调节和不带反压调节的条件下操作，而 6890N 则无反压调节。为了计算每个分析物峰面积和保留时间的重现性（用 %RSD 表示）及统计的方法检测限（MDL），制备了 20 份相同样品。用 Eppendorf 管吸取 Restek 1 类和 2 类标准品，先用 100 mL 容量瓶配制标准水溶液，然后取 5 mL 标准溶液，迅速转移到含 3 g 硫酸钠的 10 mL 顶空样品瓶中，并立刻加盖特氟龙密封盖。然后每管涡旋混合半分钟。其中 10 份样品用 6890N 系统，10 份样品用 7890A 系统分析，两个系统的顶空进样定量管上均无压力控制。顶空平衡后，通过辅助电子流量控制（AUX EPC）模块对顶空样品瓶加压至14.000 psi， 并 进 样 到 6890N GC 或7890A GC 系统。为消除色谱柱质量批间差异的影响，两个气相色谱系统均使用同一根 DB 624 色谱柱进行分离。用前述方法制备的另外 20 份样品也用 7890A 系统

分析，但顶空定量管上不带反压调节。图1、2、3 显示了采用顶空进样定量管压力调节、顶空样品瓶加压和反吹的 7890A系统示意图。顶空平衡后，AUX EPC 通道为顶空样品瓶加压至 20.000 psi，用流量控制模块（PCM）的反压调节通道在5.000 psi 调节定量管管。

上述实验的结果总结于表 2。从 1 类和 2类溶剂中选取有代表性的 29 种溶剂，将其结果列于此表。另外，显示了所有 29种溶剂的平均值。还进行的一系列实验表明顶空定量管加压使灵敏度提高。但此时，不是用 HS 管中含 3 g 硫酸钠的 5 mL 标准溶液，而是用 Restek 2B 类标准溶液。用毛细管虹吸使标准溶液充满 5 µL 毛细管，用薄纸小心擦拭毛细管外壁，快速转移至一个空的顶空样品瓶中，并立即加盖。该步骤消除了制备相同样品的用户误差，确保了精确而重复的样品制备。这些系列实验的结果如图 7 所示。图中的误差线代表了 95%的置信区间(±2 倍标准偏差或sigma)。

最后，对系统重新配置进行柱反吹，快速去除晚洗脱杂质或高沸点溶剂或稀释剂。该 配 置 如 图 3 所 示 。用 分 流 /不 分 流（S/SL）进样口代替挥发性物质进样口（VI），连接到顶空传输管线。VI 配置的0.45 mm 内径柱可能会限制反吹流速，而S/SL 进样口则没有这种局限。VI 配置未进行反吹检测

结果与讨论残留溶剂的典型色谱图如图 4 所示，早洗脱和晚洗脱峰的峰面积和保留时间重现性如图 5 所示。以本实例中的 1,1-二氯乙烯为例，面积精度提高了 3 倍。但对于某些溶剂如邻二甲苯，精度提高了 4倍 。 总 之 ， 7890A 系 统 的 性 能 优 于6890N 系统