顶空-气相色谱法检测口罩中环氧乙烷残留测定


自新冠疫情以来,口罩已成为我们生活中不可或缺的“防护墙”。但你是否知道,为了确保口罩在包装内的无菌状态,绝大多数医用口罩都会采用环氧乙烷(EO) 进行灭菌。
YOKE INSTRUMENT


为什么要用顶空-气相色谱法?

传统的液体直接进样法,由于口罩基质复杂(无纺布、熔喷布),容易污染色谱柱且前处理繁琐。而顶空进样技术完美解决了这一问题。
原理:
将口罩样品剪碎置于密封的顶空瓶中,加热使基质中的环氧乙烷挥发到气相中,待气液两相达到平衡后,抽取上层气体注入气相色谱仪进行分离检测。
优点:
-
无需有机溶剂: 环保且减少杂质干扰。
-
保护色谱柱: 不挥发的高分子聚合物留在顶空瓶中,不进色谱系统。
-
灵敏度高: 直接分析气体,检出限低。

实验试剂及器具

1.1、环氧乙烷标准品(10mg/mL)
1.2、顶空瓶(20mL)
1.3、压口钳
1.4、移液枪(5、10mL)
1.5、容量瓶(100mL)
1.6、剪刀

实验仪器设备

2.1、气相色谱仪:GC-7860(上海佑科)

2.2、顶空进样器:HS-916A(上海佑科)

2.3、氮气(纯度≥99.999)
2.4、氢气发生器(纯度≥99.999%)
2.5、空气(经变色硅胶与分子筛干燥净化)
2.6、检测器(FID)
2.7、色谱柱(ON-WAX 30m*0.32mm*0.5um)

实验条件

3.1、气相色谱仪
3.1.1、进样口温度:200℃
3.1.2、柱箱温度:80℃
3.1.3、检测器温度250℃
3.1.4、色谱柱压:0.05MPa
3.2、顶空进样器
3.2.1、炉温:60℃
3.2.2、管路:105℃
3.2.3、阀体:100℃
3.2.4、平衡时间:40min

方法测试

4.1、配置标准曲线
4.1.1、环氧乙烷中间液(100mg/L):移取1mL环氧乙烷标准品到100mL容量瓶加水到刻度定容;摇匀。
4.1.2、环氧乙烷标准使用液:分别移取1、2、4、6、8、10mL环氧乙烷中间液到6个100mL容量瓶中加水定容;摇匀。浓度为1、2、4、6、8、10mg/L。
4.1.3、分别移取5mL环氧乙烷标准使用液到顶空瓶中,用压口钳压紧密封放入样品盘平衡40min。
4.2、标样叠加图

4.3、环氧乙烷标准曲线

4.4、线性方程
|
线性方程 |
相关系数 |
|
Y = 0.02052X + -0.00103 |
0.9998 |
其结果本次测试线性相关系数R2>0.999,线性关系良好。
4.5、环氧乙烷10mg/L六次重复性谱图叠加

4.6、环氧乙烷10mg/L六次重复性
|
次数 |
保留时间 |
峰面积 |
|
1 |
3.2683 |
0.2434 |
|
2 |
3.2681 |
0.2405 |
|
3 |
3.2673 |
0.2424 |
|
4 |
3.2690 |
0.2403 |
|
5 |
3.2678 |
0.2419 |
|
6 |
3.2683 |
0.2420 |
|
平均值 |
3.2681 |
0.2418 |
|
RSD% |
0.02 |
0.49 |

样品前处理

5.1、取产品上与人体接触的环氧乙烷相对残留含量最高的部件进行试验,截为5mm长碎块(或10mm2片状物),取1g放入顶空瓶中,精密加入5mL水,用压口钳压紧;密封;在60℃温度下平衡40min。

样品测试

6.1、样品谱图

6.2、样品连续六针谱图叠加

6.3、样品连续六针重复性
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次数 |
保留时间 |
峰面积 |
|
1 |
3.1642 |
0.0101 |
|
2 |
3.1725 |
0.0100 |
|
3 |
3.2100 |
0.0099 |
|
4 |
3.2017 |
0.0101 |
|
5 |
3.2017 |
0.0101 |
|
6 |
3.2392 |
0.0101 |
|
平均值 |
3.1982 |
0.0100 |
|
RSD% |
0.85 |
0.83 |

结论

