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  药物分析杂志   2018, Vol. 38 Issue (10): 1794-1797.  DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.10.19
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赵霞, 孙会敏. 氧弹燃烧-离子色谱法测定药用卤化丁基橡胶塞中的卤素含量[J]. 药物分析杂志, 2018, 38(10): 1794-1797. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.10.19.
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ZHAO Xia, SUN Hui-min. Determination of chloride and bromide contents in halogenated butyl rubber stoppers by oxygen bomb-ion chromatography[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2018, 38(10): 1794-1797. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.10.19.
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第一作者

赵霞, Tel:(010)67095110, E-mail:ybczhaoxia@126.com

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修改日期:2018-09-02
氧弹燃烧-离子色谱法测定药用卤化丁基橡胶塞中的卤素含量
赵霞 , 孙会敏     
中国食品药品检定研究院, 北京 100050
摘要目的:建立氧弹燃烧-离子色谱法测定药用卤化丁基橡胶塞中的氯、溴含量。方法:采用离子色谱IonPac AS11分析柱(4 mm×250 mm),IonPac AG11保护柱(4 mm×50 mm),以30 mmol·L-1氢氧化钾溶液为淋洗液,流速1 mL·min-1,柱温30℃,电导检测器检测。结果:被测物氯离子和溴离子能得到很好的分离,空白对照无干扰,氯离子和溴离子质量浓度分别在0.05~20.0 mg·L-1(r=0.999 3)和0.2~32.0 mg·L-1(r=0.998 9)范围内与峰面积呈良好的线性关系,平均回收率(n=6)分别为105.2%和103.7%,检测下限分别为0.01和0.03 mg·L-1。3批氯化丁基橡胶塞中氯离子含量为0.39%~0.54%,3批溴化丁基橡胶塞中溴离子含量为0.57%~0.75%。结论:该方法可应用于药用卤化丁基橡胶塞中氯和溴的含量测定。
关键词氧弹燃烧    离子色谱法    药用卤化丁基橡胶塞    药用包装材料            
Determination of chloride and bromide contents in halogenated butyl rubber stoppers by oxygen bomb-ion chromatography
ZHAO Xia, SUN Hui-min    
National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China
Abstract: Objective: To establish a method of oxygen bomb-ion chromatography for determination of chloride and bromide contents in halogenated butyl rubber stoppers.Methods: An ion chromatography method was developed, and an IonPacAS11 anion chromatography column(4.0 mm×250 mm) with an AG-11 guard column(4.0 mm×50 mm) was adopted, with the eluent of 30 mmol·L-1 potassium hydroxide solution. The flow rate was 1 mL·min-1 and the detector was conductivity detector.Results: Chloride ion and bromide ion were well separated. The calibration curves of chloride and bromide showed good linear relationships in the ranges of 0.05-20.0 mg·L-1(r=0.999 3) and 0.2-32.0 mg·L-1(r=0.998 9);the average recoveries(n=6) of chloride and bromide were 105.2% and 103.7%. The LODs of chloride and bromide were 0.01 mg·L-1 and 0.03 mg·L-1. The contents of chloride ion in three batches of chlorinated butyl rubber stoppers were 0.39%-0.54%. The contents of bromide ion in three batches of brominated butyl rubber stoppers were 0.57%-0.75%.Conclusion: The method can be used for the determination of chloride and bromide contents in halogenated butyl rubber stoppers.
Key words: oxygen bomb    ion chromatography    halogenated butyl rubber stoppers    pharmaceutical packaging materials    chloride    bromide    

药用卤化丁基橡胶塞是一种常见的药用包装材料,常用于玻璃输液瓶和西林瓶的密封,按所含卤素的不同又分为药用氯化丁基橡胶塞和药用溴化丁基橡胶塞。

药用氯化丁基橡胶塞与药用溴化丁基橡胶塞的主要区别就在于卤素的不同,因此鉴别胶塞中所含卤素的种类也是鉴别药用氯化丁基橡胶塞和药用溴化丁基橡胶塞的重要方法之一。现行《国家药包材标准》(2015年版)中收载的《注射液用卤化丁基橡胶塞》[1]227和《注射用无菌粉末用卤化丁基橡胶塞》[1]230的标准中均采用化学沉淀法,根据产生沉淀的颜色进行卤素的鉴别,专属性较差,依靠肉眼主观观察,且目前很多氯化丁基橡胶塞因采用溴化酚醛树脂进行硫化,而导致胶塞中也会含有非常微量的溴元素,从而使沉淀颜色肉眼不容易辨识,造成误判。

目前,氧弹燃烧法是将样品消解后测定卤素含量的优选方法[2-8]。氧弹燃烧法预处理样品,并用离子色谱测定样品中的卤素已成功应用于原油[9]、塑料[10-11]、橡胶[12-14]、煤[15]和涂料[16]的分析,本文采用氧弹燃烧法对药用卤化丁基橡胶塞进行燃烧分解,然后用离子色谱仪对吸收液进行氯和溴的测定,方法快速、准确、安全,适用于药用卤化丁基橡胶塞中氯和溴的测定。

1 仪器与材料 1.1 仪器

氧弹燃烧分解装置(IKA公司);DIONEX ICS-5 000离子色谱仪(ThermoFisher公司);XP504 Mettler电子天平(梅特勒公司,精度0.1 mg)。

1.2 试样与试剂

氯离子标准溶液(1 000 mg·L-1,编号GSB 04-2072-2007,批号16080582,钢研纳克检测技术股份有限公司);溴离子标准溶液(100 mg·L-1,编号GSB 04-2074-2007,批号16090323,钢研纳克检测技术股份有限公司)

注射用冷冻干燥无菌粉末用氯化丁基橡胶塞,生产企业A,批号131245159;注射用无菌粉末用氯化丁基橡胶塞,生产企业B,批号14010101;注射用无菌粉末用氯化丁基橡胶塞,生产企业C,批号YP 1403001;注射液用溴化丁基橡胶塞,生产企业A,批号131245225;注射用无菌粉末用溴化丁基橡胶塞,生产企业B,批号13120114;注射用无菌粉末用溴化丁基橡胶塞,生产企业C,批号YP 1402006。氢氧化钾为分析纯,水为去离子水。

2 方法与结果 2.1 色谱条件

采用Dionex IonPac AS11分析柱(4 mm×250 mm),IonPac AG11保护柱(4 mm×50 mm)。ASRS阴离子抑制器,抑制器电流为75 mA,淋洗液为30 mmol·L-1氢氧化钾溶液,流速1 mL·min-1,柱温30 ℃,检测器温度35 ℃,进样量25 μL;外标法定量。

2.2 样品前处理及供试品溶液的配制

移取吸收剂(30 mmol·L-1的氢氧化钾溶液)10 mL润洗量热弹的内壁,准确称量样品0.1 g,放入样品钵中,将点火用的镍钢丝或铂丝与样品接触良好。加入吸收剂10 mL到瓶底。旋紧氧弹盖子,保持氧弹完全密封,尽量避免剧烈摇晃;通氧气(压力小于30 MPa);点火,样品在氧弹中进行燃烧;为了保证吸收完全,冷却、振荡放置20 min,开启氧弹,将吸收液移入25 mL量瓶中,多次冲洗氧弹将冲洗液并入量瓶,用淋洗液稀释至刻度,摇匀。用定性滤纸过滤试液,弃去最初滤液后收集滤液,即得供试品溶液备用。若发现吸收液中有残渣,则说明样品未被完全分解,必须重新处理。

2.3 标准混合工作溶液的配制

取氯离子标准溶液适量,加淋洗液配制含氯离子1.0 mg·L-1标准工作溶液;取溴离子标准溶液适量,加淋洗液配制含溴离子1.0 mg·L-1标准工作溶液。将两标准溶液等比例混合,摇匀,即得含氯离子和溴离子质量浓度均为0.5 mg·L-1的标准混合工作溶液。

2.4 线性关系考察

取氯离子标准溶液适量,加淋洗液配制含氯离子20.0、15.0、10.0、5.0、1.0、0.05 mg·L-1的系列标准工作溶液;取溴离子标准溶液适量,加淋洗液配制含溴离子32.0、20.0、10.0、5.0、1.5、0.08 mg·L-1的系列标准工作溶液。在“2.1”色谱条件项下进样分析,以被测组分峰面积Y对被测离子浓度X(mg·L-1)绘制工作曲线,得氯离子及溴离子的回归方程分别为:

$\begin{array}{l} Y = 1.061 \times {10^6}X + 2.536 \times {10^4}{\rm{\;\;}}\mathit{r = }{\rm{0}}{\rm{.999\;\;3}}\\ Y = 3.664 \times {10^6}X + 9.866 \times {10^5}{\rm{\;\;}}\mathit{r = }{\rm{0}}{\rm{.998\;\;9}} \end{array} $

线性范围分别为0.05~20.0和0.2~32.0 mg·L-1

2.5 进样精密度

氯离子和溴离子的保留时间定性,峰面积定量,进样测定质量浓度为0.5 mg·L-1的标准混合工作溶液6次,结果峰面积的RSD分别为1.2%和1.1%,表明进样精密度较好。

2.6 回收率试验

称取已知卤素含量的样品(含氯0.01%,含溴0.53%)0.1 g共6份,分别加入氯离子(或者溴离子)200、250、300 μg,按“2.2”项下方法操作,即得低、中、高3个浓度水平的供试溶液各2份,按照“2.1”项下色谱条件进行测定,记录色谱图,计算加样回收率,结果见表 1

表 1 回收率试验结果(n=6) Table 1 Recovery test results
2.7 检测下限和定量下限

取氯离子、溴离子的标准工作溶液逐级稀释,进行测定,结果检测下限(S/N=3)分别为0.01和0.03 mg·L-1,定量下限(S/N=10)分别为0.04和0.13 mg·L-1

2.8 样品测定

取不同厂家的药用氯化丁基橡胶塞和药用溴化丁基橡胶塞,分别按“2.2”项下方法制备供试品溶液,分别精密吸取标准混合工作溶液和供试品溶液各25 μL,注入离子色谱仪进行测定,外标法计算含量。色谱图见图 1,含量测定结果见表 2

1.氯离子(chloride ion) 2.溴离子(bromide ion)
A.氯、溴离子标准混合工作溶液(mixed standard solution of chloride and bromide ions) B.药用氯化丁基橡胶塞供试品溶液(sample solution of chlorobutyl rubber stoppers) C.药用溴化丁基橡胶塞供试品溶液(sample solution of bromobutyl rubber stoppers)
图 1 标准混合工作溶液和供试品溶液的离子色谱图 Figure 1 Ion chromatograms of mixed standard solution and sample solutions

表 2 样品中2种离子的测定结果(n=3) Table 2 The results of sample determination
3 讨论 3.1 样品的前处理

样品前处理在本方法中非常关键。由于药用卤化丁基橡胶塞中成分比较复杂,前处理不完全,就会造成色谱中的干扰,影响最终测定结果的准确性。

样品前处理的方法有炽灼残渣的方法、微波消解的方法以及氧弹燃烧的方法等。经实验发现,炽灼残渣和微波消解的方法,在色谱中易造成较大的干扰,不易对2种卤素元素进行准确定量,而氧弹燃烧的方法,可以减少干扰,使色谱图比较干净,易于定量。

3.2 干扰峰分析

在某些配方的药用溴化丁基橡胶塞的测定中,溴离子色谱峰后面有1个含量较高的色谱峰,色谱条件不合适,溴离子可能会与之分离不完全或者完全被此峰所掩盖。

3.3 小结

建立了氧弹燃烧-离子色谱法检测药用卤化丁基橡胶塞中的氯元素和溴元素的含量。在拟定的实验条件下,2种离子得到很好的分离,可以准确地测定胶塞中的氯和溴,线性、精密度、回收率良好,检测下限低,适用于药用卤化丁基橡胶塞中卤素的定量分析。

本文建立的方法还可以用于胶塞胶种的鉴别:通过对氯离子和溴离子的定量测定,根据色谱中氯离子与溴离子的比例,即可判断胶塞是药用溴化丁基橡胶塞还是药用氯化丁基橡胶塞。

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