頂空-氣相色譜法測定中2-氯乙醇殘留量

環氧乙烷（EO）具有廣譜高效殺菌作用，屬于高效的化學低溫滅菌劑之一，在滅菌中得到廣泛應用。環氧乙烷（EO）屬于有毒物質，許多物品對其具有吸附性，殘留的環氧乙烷存在水解進而與產品中氯反應生成2-氯乙醇（ECH）的現象。資料表明，2-氯乙醇（ECH）是一種刺激體表、具有急性毒性的物質，其具有輕微的致突變性，具有產生胎兒毒性和致畸性改變的潛能，并會對體內的幾種器官系統造成損傷，包括肺、腎、中樞神經系統和心血管系統。

目前相關標準中，《GB/T 16886.7-2015生物學評價 第7部分 環氧乙烷滅菌殘留量》（等同ISO 10993-7:2008）中規定了２-氯乙醇的殘留和檢測方法；《YY/T 1690-2020 一次性使用聚氯乙烯輸注器具中2-氯乙醇殘留量測定方法》中規定了2-氯乙醇殘留量的測定方法，適用于使用環氧乙烷滅菌的一次性使用聚氯乙烯輸注器具。

本文依據《YY/T 1690-2020 一次性使用聚氯乙烯輸注器具中2-氯乙醇殘留量測定方法》，使用頂空-氣相色譜法測定聚氯乙烯輸注器具中的2-氯乙醇殘留量，涉及標準品的測定，不涉及實際樣品的浸提和2-氯乙醇殘留量測定。

一、 實驗條件

1.1 儀器設備

山東譜析科學儀器有限公司

GC17氣相色譜儀+px16頂空進樣器

1.2 頂空進樣器條件

1.3 色譜條件

1.3.1 溫度

進樣口：250℃；

檢測器溫度：250℃

柱箱：50℃；

溫度程序（程序升溫）：50℃（3min），10℃/min，100℃（10min）；

1.3.2 流量

載氣：氮氣

進樣模式：分流進樣

柱流量：

約1.7mL/min（柱前壓120kPa）；

穩流閥-背壓閥，恒壓模式；

分流流量：約17mL/min

分流比：約10:1

1.3.3 色譜柱

KB-624，30m×0.25mm×1.4μm；

1.3.4 樣品

頂空進樣，頂空條件參考1.1；

頂空瓶內加入樣品體積5mL；

頂空進樣定量環體積：1mL

樣品：按照以下方法，配置濃度為5μg/mL、10μg/mL和100μg/mL的2-氯乙醇的水溶液。

說明：樣品有限，本次實驗僅配置三個濃度樣品。

1.3.5 檢測器

火焰離子化檢測器（FID）

空氣流量：200ml/min；

氫氣流量：30ml/min；

尾吹氣（N2）：20ml/min

二、色譜圖及出峰順序

2.1定量圖譜

2.2 標準曲線與線性

本次實驗配制濃度為5μg/mL、10μg/mL和100μg/mL的2-氯乙醇的水溶液，其響應值、標準曲線及線性如下（樣品點數較少，僅供參考）：

三、 分析方法討論

3.1 頂空-氣相色譜法的定義

頂空分析（Static HeadSpace Analysis ，HS/靜態頂空）的原理是將待測樣品（液體或固體）置入一可密閉的容器（樣品瓶）中；一定溫度條件下，待測樣品中的揮發性組分進入到樣品瓶內的氣相空間中，同時，氣相空間中的部分揮發性組分又重新回到待測樣品中；一定時間后，系統達到動態平衡，樣品瓶內氣相空間中的揮發性組分濃度保持固定不變，且與待測樣品中的揮發性組分原始濃度成一定比例；此時，抽取樣品瓶內氣相空間中的部分氣體進行色譜分析，可以測定樣品中揮發性組分的組成和含量。由于待測樣品（液體或固體）一般位于樣品瓶底部，氣相空間位于樣品瓶頂部，因此，該種分析模式稱之為頂空分析。頂空進樣器是依據頂空分析原理，用以完成樣品平衡、取樣和與氣相色譜儀聯用進樣的裝置。

該方法可以不經過其它前處理技術直接測定水樣、固態基質中的揮發性物質，免除了萃取等前處理過程對操作者帶來的有機物污染，同時消除了基體干擾，提高了測定靈敏度，在環境監測、制藥工程、交通中有著廣泛的應用。

3.2 測定中的問題

使用頂空-氣相色譜法測定中的2-氯乙醇殘留量過程中，由于標準規定樣品平衡溫度為90℃，會產生大量的水汽；頂空進樣器的進樣體積為1mL（氣體），進樣后可能會引起檢測器滅火。

常見的解決方法是通過增大分流、減小定量環體積等方式減小進樣量；另外，導致檢測器滅火的原因也可能是由于水蒸氣在色譜柱中形成了微小水汽顆粒，該問題可以通過更換色譜柱來減弱。