甲基纤维素残留溶剂测定法初探

吴 燕，刘 菁，李华龙

（天津市药品检验研究院，天津 300070）

甲基纤维素是纤维素的甲基醚，是碱化纤维素与氯甲烷醚化而得［1］。甲基纤维素是一种应用广泛的药用辅料，可作为片剂的黏合剂以改善崩解及溶出，可用于液体药剂的助悬及增稠，可增加乳剂的稳定性等等。

甲基纤维素现已被多国药典收载［2-4］，但均未有残留溶剂的检测方法。作为2017年药用辅料综改课题项目之一，对现行版《中国药典》中收载的甲基纤维素质量标准予以完善。本文结合部分厂家提供的甲基纤维素制备工艺并采用气质联用法对样品中可能存在的残留溶剂进行初筛，建立了甲基纤维素中苯系列残留溶剂的测定方法［5-9］，为甲基纤维素质量控制提供技术支撑。

1 仪器与试药

1.1 仪器 安捷伦7890A气相色谱仪，安捷伦7697A顶空进样装置，配氢火焰离子化检测器；安捷伦7000 GC/MS Triple Quad气相色谱质谱仪；梅特勒-托利多XS205电子分析天平。

1.2 试药 苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯均为分析纯。二甲基亚砜为色谱纯（默克股份有限公司）。甲基纤维素样品共征集到3个厂家10批：A厂，批号分别为D180FCF012、D180G6D012、D180H1E012、D180H2J021；B厂，批号分别为20170311、20170134、20170417；C厂，批号分别为0001643710、0551517401、0001776346。

2 方法与结果

2.1 色谱条件与系统适用性试验

2.1.1 气相色谱条件 色谱柱：HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm，0.5 μm）；柱温：40℃保持8 min，以8℃/min升温到120℃，保持10 min；进样口温度：200℃，检测器温度：250℃，分流比：20∶1，进样体积：1 ml。顶空瓶加热温度：90℃，平衡时间：30 min；定量环温度：100℃，传输线温度：110℃。

2.1.2 气相色谱质谱条件 色谱柱：HP-INNOWAX毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；柱温：40℃保持8 min，以8℃/min升温到120℃，保持10 min；进样口温度：250℃；传输线温度：260℃；碰撞气：氮气；载气：氦气，流速：2.0 ml/min。顶空瓶加热温度：90℃；平衡时间：30 min；进样量：1 ml；分流比：10∶1。离子源温度：250℃；四级杆温度：150℃；EI源；电子能量：70 eV；全扫描检测模式，扫描质核比范围（25～200）。

2.2 系统适用性考查 分别精密量取苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯各25 μl，置25 ml量瓶中，加二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，再精密量取0.5 ml，置10 ml量瓶中，加二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，即得系统适用性试验供试液。精密量取5 μl，置20 ml顶空瓶中，依“2.1”项下色谱条件测定。5种苯系列残留溶剂色谱峰分离良好，见图1。

图1 系统适用性试验气相色谱图

2.3 线性范围 分别精密量取苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯各25 μl，置25 ml量瓶中，加二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，作为混合对照品储备液；分别精密量取混合对照品储备液0.1、0.2、0.5、1、2和3 ml，分别置10 ml量瓶中，均加二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，作为线性溶液2、3、4、5、6和7号；再精密量取4号线性溶液1 ml，置10 ml量瓶中，加二甲基亚砜稀释至刻度，摇匀，作为线性溶液1号。精密量取线性溶液5 μl，分别置20 ml顶空瓶中，依“2.1”项下色谱条件测定。5种残留溶剂进样量与峰面积均呈良好的线性关系。见表1。

表1 线性范围考查结果

2.4 检出限试验 以二甲基亚砜作为稀释剂，通过逐级降低浓度进样测定，按信噪比3计算，苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯的检出限分别为0.011 0、0.010 8、0.010 8、0.010 8和0.011 0 μg。

2.5 定量限试验 以“2.3”项下线性溶液1号作为残留溶剂的定量限溶液，计算苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯的检出限分别为：0.022 0、0.021 6、0.021 5、0.021 7和0.022 0 μg。

2.6 日间精密度试验 取B厂（批号20170417）样品，连续3日重复测定5次。结果苯、对二甲苯和间二甲苯均未检出；检出甲苯均小于定量限；均检出邻二甲苯，平均值为0.117 μg/g，RSD为7.8%（n=5）。方法精密度符合要求。

2.7 加样回收率试验 取B厂（批号20170417）样品0.5 g，精密称定，置20 ml顶空瓶中。精密加入系统适用性试验供试液5 μl，依“2.1”项下色谱条件测定。同法平行试验6次。结果苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯和邻二甲苯的平均加样回收率分别为68.67%、60.28%、48.83%、48.45%和60.68%，RSD分别为8.4%、7.7%、7.7%、8.8%和7.2%，见表2-6。

表3 残留溶剂甲苯回收率试验结果（n=6）

表4 残留溶剂对二甲苯回收率试验结果（n=6）

表5 残留溶剂间二甲苯回收率试验结果（n=6）

表6 残留溶剂邻二甲苯回收率试验结果（n=6）

2.8 样品测定 取本品约1.0 g，精密称定，置20 ml顶空瓶中。依“2.1”项下色谱条件测定。10批甲基纤维素残留溶剂测定结果见表7，代表性图谱见图2（批号20170311）。

图2 样品测定的气相色谱图

表7 样品残留溶剂测定结果

3 讨论

3.1 残留溶剂检测种类的确定 甲基纤维素已被《中国药典》2015年版四部收载，对其残留溶剂的研究是国家药典委2017年药用辅料综改课题的研究项目之一。试验中共收集到国内外药用辅料级别的甲基纤维素样品10批，其中国内B厂提供了工艺中使用到的有机溶剂。

研究中，笔者首先采用气相色谱质谱法进行样品中可能含有的残留溶剂的初探。结合《中国药典》2015年版四部通则0861“残留溶剂测定法”收载的常用有机溶剂的分子量范围，分别选取3个厂家各2批样品进行了质核比（25～200）范围的全扫描。结果显示，部分厂家样品中检出“甲苯”与“二甲苯”。代表性图谱见图3-5。同时，笔者考虑苯、甲苯、二甲苯为药品中规定的一类和二类需要禁用和限用的残留溶剂，故建立了甲基纤维素中5种苯系列残留溶剂的气相色谱测定法。

图3 批号20170311样品测定的GC/MS全扫描图谱

图4 色谱峰1定性图谱

图5 色谱峰2定性图谱

3.2 气相色谱法进样方式的选择 兼顾甲基纤维素及残留溶剂的溶解度，笔者曾尝试采用二甲基亚砜作溶剂溶解样品，适当加热助溶后，顶空进样测定样品的残留溶剂。结果10批样品均未检出残留溶剂。后改用样品直接加热顶空进样检测，并比较不同取样量（0.1、0.5和1.0 g）残留溶剂的检出情况，确定了取样量为1.0 g的直接加热顶空进样气相色谱法。

3.3 回收率试验结果思考 回收率试验结果显示，回收率偏低且回收率随残留溶剂极性的增强有下降趋势。考虑甲基纤维素为极性较强的高分子聚合物，回收率试验中在甲基纤维素样品中加入5种残留溶剂的二甲基亚砜混合溶液，使得加入位置的甲基纤维素物性局部发生变化，推测与待测部分成分产生相互作用，影响成分的充分释放，导致回收率偏低。故回收率试验只能近似模拟样品中残留溶剂的存在情况，考虑回收率精密度符合要求（RSD≤10%，n=6），故方法可用于甲基纤维素中残留溶剂的研究。

3.4 样品测定结果分析 从10批样品测定结果可知，10批均有邻二甲苯检出；9批样品检出甲苯，其中5批低于定量限。结果显示：甲苯均小于0.000 02%，邻二甲苯均小于0.000 04%。《中国药典》2020年版四部通则0861规定：甲苯不得过0.089%，二甲苯总和不得过0.217%，故样品质量均符合要求。

国内外未见甲基纤维素残留溶剂检测的报告，作为综改课题项目予以研究，尚不完善，仅供辅料标准提高工作的参考。