药用复合膜在不同温度水中甲苯二胺的浸出量比较
2020-12-15常亮饶艳春陈珍珍
常亮，饶艳春，陈珍珍
江西省药品检验检测研究院，国家药品监督管理局中成药质量评价重点实验室，江西省药品与医疗器械质量工程技术研究中心，南昌 330029
药用复合膜系指各种塑料与纸、金属或其他塑料通过黏合剂组合而成的膜［1］，热封后可用作药品的包装袋。复合膜使用的黏合剂类型多为聚氨酯类，是由多羟基化合物和芳香族异氰酸酯聚合而成，残留的芳香族异氰酸酯经水解可形成相应的芳香伯胺［2］。芳香伯胺是一类致癌化合物，目前在药包材标准和各国药典中尚无相关内容规定。食品包装材料方面，国外，由于芳香伯胺的致癌性，美国食品药品管理局（FDA）明确要求不得将含有芳香族聚氨酯黏合剂用于蒸煮包装上，欧盟食品接触材料及制品法规（EU）No 10/2011附件2中规定塑料材料及制品中不得检出特定芳香伯胺，检出限为0.01 mg/kg（食品或食品模拟物）。在国内，食品接触材料相关标准有GB 9683-1988《复合食品包装袋卫生标准》，规定经黏合剂复合而成的食品包装袋中甲苯二胺（2,4-二氨基甲苯）在浸泡液中的迁移量不得大于0.004 mg/L。目前在我国聚氨酯工业中，应用最广的芳香族异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯（TDI）［3］，包括2,6-甲苯二异氰酸酯和2,4-甲苯二异氰酸酯，其水解后对应的芳香伯胺即为甲苯二胺，含2,4-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯2种同分异构体。本文以水为提取液，双向拉伸聚丙烯/镀铝聚酯/聚乙烯药用复合膜为代表，考察在一定时间内，复合膜中甲苯二胺在不同温度条件下的浸出情况，为药品的包装选择安全性评估提供参考依据。
1 仪器与试药
1.1 仪器
Xevo TQ-S 液相-质谱联用仪（Waters公司）；MS-105电子天平（精度0.01/0.1 mg，瑞士梅特勒-托利多）；GFL125恒温干燥箱(天津市莱玻特瑞公司)。
1.2 试剂和试药
2，6-二氨基甲苯(阿拉丁，批号H1808124，含量98%)；2，4-二氨基甲苯（阿拉丁，批号A1923039，含量98%）；甲醇为色谱纯；甲酸为质谱纯；超纯水。
药用复合膜样品：双向拉伸聚丙烯/镀铝聚酯/聚乙烯药用复合膜，分别来源于5个复合膜生产企业的5批样品，批号为：170301、20171211、170503、20180401、20170902。
2 方法与结果
2.1 色谱-质谱条件
2.1.1 色谱条件色谱柱：Agilent Zorbax Eclipse PLUS C18 （150 mm×4.6 mm，3.5 μm）；流动相：甲醇-0.1%甲酸（4∶96）；柱温：25 ℃；进样体积：2 μL。
2.1.2 质谱条件离子源：ESI（电喷雾电离源）；离子模式：正离子模式；毛细管电压：3.0 kV；锥孔电压：40 V，碰撞电压20 V；脱溶剂温度：500 ℃，脱溶剂流速：800 L/h；多反应监测模式（MRM）扫描，检测离子对：m/z：123.1→106.1（定量）；m/z：123.1→108.1（定性）。对照品和样品离子色谱图见图1。
2.2 溶液的制备
2.2.1 标准曲线溶液分别称取2，4-二氨基甲苯对照品、2，6-二氨基甲苯对照品适量，用水溶解并稀释成浓度约1 μg/mL的母液，分别精密吸取0.1、0.5、2、4、6、8 mL母液置100 mL量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到浓度分别为1、5、10、20、40、60、80 ng/mL的梯度溶液。
2.2.2 供试品溶液精密裁取样品100 cm2，剪成约2.5 cm×0.2 cm的条状，置锥形瓶内，精密加水20 mL，称定重量。分别在已恒温至40、50、60、70、80、90、98 ℃的恒温干燥箱内，保持2 h，取出，放冷，用水补足减失重量，以0.22 μm微孔滤膜滤过。
2.2.3 加标回收溶液精密裁取样品100 cm2，剪成约2.5 cm×0.2 cm的条状，置锥形瓶内，精密加入对照品水溶液（分别含2，6-二氨基甲苯1.2 μg/mL和2，4-二氨基甲苯0.3 μg/mL）0.8、1.0、1.2 mL，再补加水至20 mL，照“2.2.2”项下98 ℃条件同法操作，各浓度加入量平行试验3份，即得。
2.3 线性关系
分别取“2.2.1”项下溶液，按“2.1”项下试验条件进样，以对照浓度为横坐标、响应值（CPS）为纵坐标，工作站自动计算标准曲线，得到回归方程：Y2,6-二氨基甲苯=9 438.99X-1 438.27，r=0.999 6；Y2，4-二氨基甲苯=7 413.7X-1 464.74，r=0.999 1。表明2种成分在范围1～100 ng/mL内呈良好的线性关系。
2.4 重复性试验
按照“2.2”项下的方法，取样品（批号170301）于98 ℃制备的6份供试品溶液，按“2.1”项下试验条件测定，工作站按标准曲线自动计算6份样品中2种成分的浓度。结果2，6-二氨基甲苯平均含量为12.6 ng/cm2，RSD为1.8%；2，4-二氨基甲苯平均含量为2.9 ng/cm2，RSD为2.1%，表明本方法的重复性良好。
2.5 稳定性试验
取“2.4”项下的同一份供试品溶液，分别于 0、1、2、4、8、12 h时，按“2.1”项下试验条件测定，以工作站计算浓度考察稳定性。结果，12 h内RSD为1.6%（2，6-二氨基甲苯）和1.9%（2，4-二氨基甲苯），表明供试品溶液在12 h内稳定。
2.6 检测限测定
将对照品稀释，按“2.1”项下试验条件测定，以定性离子对信噪比（S/N）3∶1确定2，6-二氨基甲苯的检出限为0.2 ng/cm2，2，4-二氨基甲苯的检出限为0.3 ng/cm2。
2.7 回收率试验
取样品（批号170301），按“2.2.3”项下方法制成加标回收溶液，按“2.1”项下试验条件测定，回收率测定结果见表1。
表1 回收率试验结果
2.8 不同温度测定结果
取各批次样品，按“2.2.2”项下制取不同温度的供试品溶液，再按“2.1”项下试验条件测定，结果见表2。
表2 不同温度结果对比 ng/cm2
3 讨论
3.1 试验结果分析
从以上测定结果，可以很容易地观察到在不同温度水中的甲苯二胺浸出量随温度的升高而不断升高，但各批次样品启始浸出温度和变化率则不尽相同，见图2。文献报道，复合膜使用的聚氨酯胶黏剂成分复杂，概括起来就是不同的多元醇体系与异氰酸酯体系的反应聚合而成，其中仅多元醇就有几大类结构，如聚酯多元醇、聚醚多元醇等。作者推测是胶黏剂成分差异导致了游离异氰酸酯释出速率的不同，从而生成甲苯二胺的速率不同。
3.2 仪器方法的选择
文献报道目前甲苯二胺的测定方法主要有气相色谱法［4］、气质联用法［5,6］、（超）高效液相色谱法［7，8］，液质联用［9］等。上升为标准的有：GB 31604.23-2016《食品接触材料及制品·复合食品接触材料中二氨基甲苯的测定》，分别用气相色谱法和气质联用法测定，但指标成分只有2，4-二氨基甲苯1种；本试验采用LC-MS/MS（液相-二级质谱）联用仪器，以多反应监测模式（MRM）测定。该方法可通过保留时间，化合物母离子，定性定量碎片离子，对化合物进行多重定性确证，同时定量背景干扰非常小，适于同时测定多种痕量成分。
3.3 提取方法的选择
水是药包材常用的溶出提取介质之一，也是食品接触材料最常用的迁移模拟液。对二氨基甲苯而言，由于分子中含有2个氨基，具有亲水性，在水中有一定溶解度，而残留的芳香族异氰酸酯生成芳香胺的过程也需要水参与反应，另外复合膜在贮存和使用过程中，也最有可能与空气或药物中的水分接触。因此，本实验直接采用水提取复合膜。此外，一些文献［10］报道前处理采取固相萃取富集，再通过衍生萃取等过程提取的方法，其过程较为繁琐，检出阳性样品较少，故未参照其法。
3.4 建议
药用复合膜热封制成复合袋后主要用于各类固体制剂药品的包装，如颗粒剂、散剂等剂型，亦有部分用于中药煎剂等医院制剂包装。根据上述复合膜在不同温度水中甲苯二胺浸出量的试验结果，50℃以下甲苯二胺均未检出，而随水温升高部分样品浸出量呈加速上扬趋势。因此，对于在高温下与水接触的药品包装，例如中药煎剂等药品包装的选择，应审慎地对待与药用复合膜的相容性，尽量选择耐蒸煮型复合膜包装。
