气相色谱-质谱法测定眼用全氟丙烷气体中甲醇、甲醛

气相色谱-质谱法测定眼用全氟丙烷气体中甲醇、甲醛
黄书浩;韩银;徐萍华;李德升;张莉
【摘要】建立气相色谱-质谱(GC-MS)联用法与气相色谱(GC)法测定眼用全氟丙烷气体中甲醇、甲醛杂质的方法.甲醇采用GC-MS法定性、GC法定量分析,在51.1～511μL/L浓度范围内线性良好(r2=0.9985),检出限为4μL/L,测量结果的相对标准偏差为2.73％(n=6),加标回收率为91％～94％;甲醛采用GC-MS定性、定量分析,质谱选择离子(SIM)模式以m/z 29作为甲醛的定量离子,在21.36～106.8μL/L浓度范围内线性良好(r2=0.9991),检出限为5μL/L,测量结果的相对标准偏差为3.19％(n=6),加标回收率为89％～94％.该方法灵敏度高,重复性好,简便可行,可用于眼用全氟丙烷气体的质量控制.
【期刊名称】《化学分析计量》
【年(卷),期】2019(028)001
【总页数】4页(P38-41)
【关键词】全氟丙烷;气相色谱-质谱法;甲醇;甲醛
【作者】黄书浩;韩银;徐萍华;李德升;张莉
【作者单位】国家食品药品监督管理局杭州医疗器械质量监督检验中心,杭州310009;国家食品药品监督管理局杭州医疗器械质量监督检验中心,杭州 310009;国家食品药品监督管理局杭州医疗器械质量监督检验中心,杭州 310009;国家食品药品监督管理局杭州医疗器械质量监督检验中心,杭州 310009;国家食品药品监督管理局杭州医疗器械质量监督检验中心,杭州 310009
【正文语种】中文
【中图分类】O657.7
膨胀气体应用于玻璃体手术有助于提高手术成功率，全氟丙烷气体(C3F8)是膨胀
气体的主要代表之一［1～2］。

研究结果表明，23% 以下的C3F8为不膨胀气体，能在玻璃体腔维持一个相对恒定的压力，对眼压的影响较小［2～3］。

因此C3F8是一种较为理想的用于玻璃体-视网膜脱离手术的眼内填充气体材料，临床主要用
于视网膜脱离手术及玻璃体手术，可使脱离的视网膜复位、愈合［4～5］，同时
也有报道前房注入全氟丙烷气体可以治疗急性角膜水肿［6～7］。

全氟丙烷气体中的杂质可能造成视网膜、视神经的损害。

目前眼用全氟丙烷气体依据的行业标准是YY 0862-2011《眼科光学眼内填充物》，该行业标准为眼内填充物（包含重水、硅油、气体）通用标准，提出对眼内填充物产品的通用安全及性能要求，规定了眼内填充物包括眼内气体、硅油及全氟化碳液体等产品的主要风险点和控制点。

标准规定应识别所有的化学或生物污染物，并应通过风险分析确认其对眼部的潜在危害；原材料携带或生产过程中产生的污染物，应标注在成品中的浓度。

经文献检索，尚未发现对眼用全氟丙烷气体中杂质进行测定的报道，因此建立一个科学、精确、有效、可行的杂质检测方法是当务之急。

笔者实践中发现此类气体含有甲醇、甲醛等相关杂质，为了防范杂质对人眼的伤害，健全眼用全氟丙烷产品的生产风险监管措施，笔者探索了眼用全氟丙烷中甲醇、甲醛相关杂质的检测方法，填补了全氟丙烷类气体在甲醇、甲醛相关物质检测方法与标准上的空白。

1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
气相色谱-质谱联用仪：Agilent 7890A／5975C型，气相色谱仪附带氢火焰离子
化检测器(FID)和ALS Chemstation色谱工作站，美国安捷伦科技有限公司；
超纯水系统：Milli-Q型，美国密理博公司；
电子天平：ME104型，感量为0.1 mg，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；
微量进样器：1000 Series型，1 000 μL，瑞士哈美顿博纳图斯股份公司；
铝箔采样袋：1 L，大连德霖气体包装有限公司；
甲醇标准气体：511 μL／L，气体瓶号为BF10154，武汉纽瑞德特种气体有限公司；
甲醛标准气体：106.8 μL／L，气体瓶号为10912015，亚南伟业气体有限公司；
眼用全氟丙烷气体样品：（1）15 mL ；（2）125 g，市售。

1.2 仪器工作条件
1.2.1 气相色谱仪
色谱柱：DB-1型毛细管柱（30 m×530 μm，3 μm，美国安捷伦科技有限公司）；柱温：40℃；FID检测器；检测器温度：250℃；进样体积：0.5 mL；进样口温度：150℃；载气：N2，流量为1 mL／min；分流比：20∶1；氢气流量：30 mL／min；空气流量：400 mL／min；尾吹流量：20 mL／min。

1.2.2 气相色谱-质谱联用仪
色谱柱：GS-GasPro型石英毛细管柱（30 m×320 μm，美国安捷伦科技有限公司）；柱温：40℃保持10 min，然后以20℃／min的速度升温至200℃，保持
30 min；进样口温度：150℃；载气流量：2 mL／min；分流比：20∶1；进样体积：0.5 mL。

EI源温度：230℃；四级杆温度：150℃；载气：氦气，纯度不小于99.99%，流
量为1.5 mL／min；MS采集模式：全扫描定性及选择离子（SIM）定量；定量离
子：m／z 29（甲醛）。

1.2.3 进样方式
将甲醇／甲醛标准气体用橡胶软管与铝箔气袋连接，关闭气体阀门，真空泵抽真空5 min，打开气体阀门，将气体充入气袋中。

将样品气体使用相同的方法进行处理，并同时将氦气充入空白气袋作为稀释气体。

1.3 标准工作气体的制备
1.3.1 甲醇标准工作气体
使用1 000 μL微量进样器分别吸取0.5，0.45，0.4，0.3，0.1，0 mL 氦气，再
吸取 0，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5 mL甲醇标准气体，使最终气体体积为0.5 mL。

1.3.2 甲醛标准工作气体
使用1 000 μL微量进样器分别吸取0.5，0.4，0.3，0.2，0.1，0 mL 氦气，再吸
取 0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mL甲醛标准气体，使最终气体体积为0.5 mL。

1.4 实验方法
1.4.1 甲醇
采用色谱峰面积外标法，对1.3.1甲醇标准工作气体依据1.2.1气相色谱仪工作条
件和1.2.3进样方式进行分析，建立甲醇的标准工作曲线，计算线性回归方程，利用标准曲线法计算样品中甲醇的含量。

1.4.2 甲醛
采用选择离子色谱峰面积外标法，选择甲醛的定量离子为m／z 29，在气相色谱-质谱联用仪的SIM扫描模式下，对1.3.2甲醛标准工作气体依据1.2.2气相色谱-
质谱联用仪工作条件和1.2.3进样方式进行分析，建立甲醛的标准工作曲线，计算线性回归方程，利用标准曲线法计算样品中甲醛的含量。

2 结果与讨论
2.1 全氟甲烷气体中甲醇、甲醛的定性分析
在1.2.2气相色谱-质谱联用仪工作条件下，分别测定甲醇、甲醛标准气体，甲醇、甲醛的质谱图分别如图1、图2所示。

图1 甲醇质谱图
图2 甲醛质谱图
甲醇、甲醛的色谱保留时间分别为15.29，9.18 min。

相同条件下测定眼用全氟丙烷气体样品，色谱图中出现与甲醇、甲醛相同保留时间的色谱峰，且不受其它峰干扰，样品扣除背景的质谱图中，甲醇、甲醛的特征离子均出现，由此证实眼用全氟丙烷气体中含有甲醇、甲醛。

2.2 仪器工作条件的选择与优化
根据全氟丙烷气体［9～10］及其中杂质甲醇、甲醛的理化特性，首先选用非极性色谱柱，在40℃柱温条件下对全氟丙烷气体进行分离，然后使用FID检测器分析。

通过加标验证，在该条件下只见甲醇峰，甲醛的响应值很低。

因此该条件下先定量检测甲醇含量，通过对气相色谱仪条件优化［11-12］，确定了
1.2.1 中甲醇定量分析条件。

色谱法检测甲醛一般先将甲醛衍生化再进行测定［13～15］，方法比较复杂，操
作相对繁琐。

笔者进行色谱柱筛选后，确认选择GS-GasPro型石英毛细管柱（30 m×320 μm）可以较好地分离甲醛（该色谱柱条件下甲醇峰拖尾严重），再用
MS检测器进行定量分析。

由于甲醛含量低，为了提高甲醛检测限，采取SIM定
量方式。

对色谱柱温（40～80℃）、进样分流比（100∶1～50∶1）进行了试验
对比和条件优化，确定了1.2.2甲醛定量分析条件。

2.3 甲醇、甲醛色谱图
按照1.4实验方法，对眼用全氟丙烷气体加标甲醇、甲醛后进行分析，加标甲醇的色谱图及加标甲醛的SIM色谱图分别图3、图4。

图3 甲醇加标气相色谱图
图4 甲醛加标SIM色谱图
2.4 线性方程及检出限
利用本方法测定眼用全氟丙烷气体，其中甲醇含量（x，μL／L）在 51.1～511 μL ／L范围内与色谱峰面积（y）线性相关，线性方程为y=0.241 923x+1.089 99，相关系数（r2）为 0.998 5，以 3倍信噪比计算，甲醇的检出限为4 μL／L。

眼用全氟丙烷气体中的甲醛含量（x，μL／L）在21.36～106.8 μL／L范围内与色谱峰面积（y）线性相关，线性方程为y=176.636x+321.6，相关系数（r2）为
0.999 1。

以3倍信噪比计算，甲醛的检出限为5 μL／L。

2.5 精密度试验
分别制备50 μL／L甲醇和甲醛标准气体，利用本法分别测定6次，测定结果见表1。

由表1可知，甲醇、甲醛测定结果的相对标准偏差分别为2.73%，3.19%，表明本法测量精密度良好。

表1 精密度试验结果成分测定值／(μL·L-1) 平均值／(μL ·L-1)RSD／%甲醇106，102，92，106，102，94 100.2 2.73甲醛 48，53，51，47，53，46 49.3 3.19 2.6 加标回收试验
向同一处理好的样品中分别加入3种不同浓度的甲醇标准气体，测定并计算甲醇
的加标回收率。

同法测定并计算甲醛的加标回收率。

测定结果见表2。

由表2可知，甲醇、甲醛的加标回收率分别为91%～94%，89%～94%，表明本法测量准确度
较高。

表2 加标回收试验结果成分样品本底值／(μL·L-1)加入量／(μL ·L-1)测得值／(μL ·L-1)回收率／%甲醇1# 2# 3#102 102 102 50 100 200 147.3 193.6 290.9 91 92 94甲醛1# 2# 3#25.3 25.3 25.3 25 50 75 48.4 72.2 95.6 89 94 94
3 结语
建立了气相色谱与气相色谱-质谱定性定量检测眼用全氟丙烷气体中甲醇、甲醛的
分析方法，该法灵敏度高，重复性好，简便可行，可用于眼用全氟丙烷气体的质量控制，对相关标准的修订与完善亦有一定的参考价值。

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