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环氧乙烷残留量检测作业指导书
一.检验液的制备
制备检验液应尽量模拟产品使用过程中所经受的条件。推荐在表1中选择检验液制备方法。
表1
序号 检验液制备方法 适用产品举例
1.取三套样品和玻璃烧瓶连成一循环系统,加入250ml水并保持在37±1℃;通过一蠕动泵作用于一段尽可能短的医用硅橡胶管上,使水以1L/h的流量循环2h,收集全部液体冷至室温作为检验液。取同体积水置于玻璃烧瓶中,不装样品同法制备空白对照液。使用时间较长的体外管路制品,如输液器、输血器等。
2.取样品切成1cm长的段,加入玻璃容器中,按样品的内外总表面积(cm2)与水(ml)的比为2:1的比例加水,加盖后,在37±1℃下放置24h,将样品与液体分离,冷至室温,作为检验液。取同体积水置于玻璃容器中,同法制备空白对照液。使用时间较长的体内导管。
3.取样品的厚度均匀部分,切成1cm2的碎片,用水洗净后晾干,然后加入玻璃容器中,按样品的内外总表面积(cm2)与水(ml)的比为5:1(或2:1)的比例加水,加盖后置于压力蒸汽灭菌器中,在121±1℃加热30min,加热结束后将样品与液体分离,冷至室温作为检验液。
取同体积水置于玻璃容器中,同法制备空白对照液。使用时间很长的产品,如血袋等。
4.样品中加水至公称容量,在37±1℃下恒温8h或1h将样品与液体分离,冷至室温,作为检验液。取同体积水置于玻璃容器中,同法制备空白对照液。使用时间很短的容器类产品,如注射器等。
二.检验项目及分析方法
1.浊度和色泽的测定
按《中华人民共和国药典2000版》澄明度检查法测定浊度。用正常视力或矫正视力检测试验液的色泽。
2.还原物质(易氧化物)
2.1方法一 ----- 直接滴定法
2.1.1原理
高锰酸钾是强氧化剂,在酸性介质中,高锰酸钾与还原物质作用,MnO4-被还原成 Mn2+:
MnO4- + 8H+ +5e = Mn2+ + 4H2O 2.1.2溶液的配制
a. 稀硫酸(20%):量取128ml硫酸,缓缓注入500ml水中,冷却后稀释至1000ml。
b. C(Na2C2O4)=0.05mol/L草酸钠溶液:称取草酸钠6.700g,加水溶解并稀释至1000ml。
c. C(Na2C2O4)=0.005mol/L草酸钠溶液:用前取0.05mol/L草酸钠溶液加水稀释10倍。
d. C(KMnO4)=0.02mol/L高锰酸钾标准溶液:取3.3g高锰酸钾,加水1050ml,煮沸15min,加水至1000ml,密塞后静置两天以上,用微孔玻璃漏斗过滤,摇匀。标定其浓度。
e. C(KMnO4)=0.002mol/L高锰酸钾标准溶液:临用前取0.02mol/L高锰酸钾标准溶液加水稀释10倍。必要时煮沸,放冷,过滤,再标定其浓度。
2.1.3. 0.02mol/L高锰酸钾标准溶液的标定取105℃下干燥至恒重的基准草酸钠约0.2g,精确称重,加入100ml硫酸溶液(92+8),搅拌使之溶解。自滴定管中迅速将25ml待标定的高锰酸钾标准溶液加入到本液中,待褪色后,加热至65℃,继续滴定至溶液呈微红色并保持30S不褪。当滴定终了时,溶液度应不低于55℃,同时做空白试验。
注:每6.7mg草酸钠相当于0.02mol/L高锰酸钾标准溶液1ml。 2.1.4试验步骤
取表1制备的检验液20ml,置于锥形瓶中,精确加入产品标准中规定浓度的高锰酸钾标准溶液3ml,稀硫酸5ml,加热至沸并保持微沸10min,稍冷后精确加入对应浓度的草酸钠溶液5ml,置于水浴上加热至75-80℃,用规定浓度的高锰酸钾标准溶液滴定至显微红色,并保持30S不褪色为终点,同时与同批空白对照液相比较。 2.1.5结果计算
还原物质(易氧化物)含量以消耗高锰酸钾标准溶液的量表示,按式(1)计算:
Vs — Vo
(1) V = ———— • Cs
Co
式中: V —— 消耗高锰酸钾标准溶液的体积,ml。
Vs —— 检验液消耗滴定液高锰酸钾标准溶液的体积,ml。
Vo —— 空白液消耗滴定液高锰酸钾标准溶液的体积,ml。
Cs —— 滴定液高锰酸钾标准溶液的实际浓度,mol/L。
Co —— 标准中规定的高锰酸钾标准溶液的浓度,mol/L。
2.2方法二 —— 间接滴定法 2.2.1原理
水浸液中含有的还原物质在酸性条件下加热时,被高锰酸钾氧化,过量的高锰酸钾将碘化钾氧化成碘,而碘被硫代硫酸钠还原。 2.2.2溶液的配制
a. 稀硫酸(20%):量取128ml硫酸,缓缓注入500ml水中,冷却后稀释至1000ml。
b. C(KMnO4)= 0.02mol/L高锰酸钾标准溶液:同2.1.2 d.。
c. C(KMnO4)= 0.002mol/L高锰酸钾标准溶液:同2.1.2e.。
d. 淀粉指示液:取0.5g淀粉溶于100ml水中,加热煮沸后冷却备用。
e. C(Na2S2O3) = 0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液:称取26g硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)或16g无水硫代硫酸钠,溶于1000ml水中,缓缓煮沸10min,冷却,加水至1000ml。置两周后过滤,标定其浓度。 f. C(Na2S2O3) = 0.01mol/L硫代硫酸钠标准溶液:临用前取0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液用新煮沸并冷却的水稀释10倍。
2.2.3. C(Na2S2O3) = 0.1mol/L硫代硫酸钠溶液的标定称取0.15g于120℃烘干至恒重的基准重铬酸钾,精确称重,置于碘量瓶中,溶于25ml水,加2g碘化钾及20ml稀硫酸(20%),摇匀,于暗处放置10min。加水150ml,用配制好硫代硫酸钠溶液[C(Na2S2O3) = 0.1mol/L]滴定,近终点时加3ml,淀粉指示液(5g/L),继续滴定到溶液由蓝色变为亮绿色。同时作空白试验。
2.2.4试验步骤
取表1制备的检验液10ml,加入250ml碘量瓶中,加1ml稀硫酸和10ml产品标准中规定浓度的高锰酸钾标准溶液,煮沸3min,迅速冷却,加0.1g碘化钾,密塞,摇匀。立即用相同浓度的硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,再加0.25ml淀粉指示液,继续用硫代硫酸钠标准溶液滴定至无色。用同样的方法滴定空白对照液。
2.2.5结果计算
还原物质(易氧化物)的含量以消耗高锰酸钾溶液的量表示,
计算公式为: Vo — Vs
(2) V = ———— • Cs
Co
式中: V —— 消耗高锰酸钾溶液的体积,ml。
Vs —— 检验液消耗滴定液硫代硫酸钠溶液的体积。
Vo —— 空白液消耗滴定液硫代硫酸钠溶液的体积,ml。
Cs —— 滴定液硫代硫酸钠溶液的实际浓度,mol/L。
Co —— 标准中规定的高锰酸钾[C(1/5KMnO4)]溶液的浓度。
3.氯化物 3.1原理
氯离子在酸性条件下与硝酸银反应生产氯化银沉淀。
3.2溶液的配制
a. 氯化钠标准贮备液:称取110℃干燥恒重的氯化钠0.165g置于容量瓶中加水适量,使溶解并稀释至1000ml,摇匀,即得100ug/ml氯的标准贮备液。
b. 氯化钠标准溶液:临用前精确量取氯化钠标准贮备液稀释至所需浓度。
c. 硝酸银试液:取硝酸银1.75g,加水适量溶解并稀释至100ml,摇匀。
d. 稀硝酸:取105ml硝酸,用水稀释至1000ml。
3.3试验步骤
取表1的检验液10ml,加入50ml纳氏比色管中,加10ml稀硝酸(溶液若不澄清,过滤,滤液置于50ml纳氏比色管中),加水使成约40ml,即得供试液。取10ml氯化钠标准溶液置另一50ml纳氏比色管中,加入10ml稀硝酸,加水使成约40ml,摇匀,即得标准对照液。在以上两试管中分别加入硝酸银试液1ml,用水稀释至50ml,在暗处放置5min,置黑色背景上,从比色管上方观察供试液与标准对照液比浊。 供试液如带颜色,除另有规定外,可取供试溶液两份,分置50ml纳氏比色管中,一份中加硝酸银试液1.0ml,摇匀,放置10min,如显浑浊,可反复过滤,至滤液完全澄清,再加规定量的标准氯化钠溶液与水适量使成50ml,摇匀,在暗处放置5min,作为对照液;另一份中加硝酸银试液1.0ml与水适量使成50ml,摇匀在暗处放置5min,按上述方法与对照溶液比较,即得。
4.酸碱度
4.1方法一
取表1制备的检验液与空白对照液,用酸度计分别测定其PH值,以两者之差作为检验 结果。
4.2方法二 4.2.1溶液的配制
a. C(NaOH)=0.1mol/L氢氧化钠标准溶液:取澄清的氢氧化钠溶液5.6ml,加新沸过的冷水使成1000ml,摇匀。
b. C(NaOH)=0.01mol/L氢氧化钠标准溶液:临用前取0.1mol/L氢氧化钠标准溶液加水稀释10倍。
c. C(HCl)=0.1mol/L盐酸标准溶液:取HCl 9.0ml,加水适量使成1000ml,摇匀。
d. C(HCl)=0.01mol/L盐酸标准溶液:临用前取0.1mol/L盐酸标准溶液加水稀释10倍。
e. Tashiro指示剂:溶解0.2g甲基红和0.1g亚甲基蓝于100ml乙醇中[95%(V/V)。4.2.2试验步骤
将0.1mlTashiro指示剂加入内有20ml检验液的烧瓶中,如果溶液颜色呈紫色,则用C(NaOH)=0.01mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定;如果呈绿色,则用C(HCl)=0.01mol/L的盐酸标准溶液滴定,直至呈灰色。以消耗0.01mol/L氢氧化钠标准溶液或盐酸标准溶液的体 积(以毫升为单位)作为检验结果。
5.蒸发残渣
5.1试验步骤
蒸发皿预先在105℃干燥恒重,精确称重。取表1检验液50ml加入蒸发皿中,在水浴上蒸干并在105℃恒温箱中干燥至恒重。同法测定空白对照液。
5.2结果计算
w = [(w12—w11)—(w02—w01)]×1000
(3)式中 w ——蒸发残渣的质量,mg。
w11——未加入检验液的蒸发皿质量,g。
w12——加入检验液蒸发皿质量,g。
w01——未加入空白液的蒸发皿质量,g。
w02——加入空白液的蒸发皿质量,g。
6.重金属总含量
6.1方法一
6.1.1原理
在弱酸性溶液中,铅、铬、铜、锌等重金属与硫代乙酰胺作用生成不溶性有色硫化物。以铅为代表制备标准溶液进行比色,测定重金属的总含量。
6.1.2试剂及溶液配制
a. 酚酞指示液:取1g酚酞,加乙醇100ml。
b. 乙酸盐缓冲液(PH3.5):取乙酸铵25g,加水25ml溶解后,加盐酸液(7mol/L)38ml,用盐酸液(2mol/L)或氨溶液(5mol/L)准确调节PH值3.5(电位法指示),用水稀释至100ml,即得。
c. 硫代乙酰胺试液:取硫代乙酰胺4g,加水使溶解成100ml,置冰箱中保存。临用前取混合液[由氢氧化钠(1mol/L)15ml,水5.0ml及甘油20ml组成]5.0ml,加上述硫代乙酰胺溶液1.0ml,置水浴上加热20S,冷却,立即使用。
d. 铅标准贮备液:称取110℃干燥恒重的硝酸铅0.1598g置1000ml容量瓶中加硝酸5ml与水50ml,溶解后用水稀释至刻度,摇匀,作为标准贮备液,铅的浓度为100μg/ml。
e. 铅标准溶液:临用前,精确量取铅标准贮备液稀释至所需浓度。 6.1.3试验步骤
取表1制备的检验液50ml于50ml的纳氏比色管中,另取一50ml纳氏比色管,加入铅标准液1ml,加水稀释至50ml,于上述两只比色管中分别加入乙酸盐缓冲液(PH3.5)各2ml,再分别加入硫代乙酰胺试液各2ml,摇匀,放置2min。置白色背景下从上方观察,比较颜 色深浅。
6.2方法二
6.2.1原理
在碱性溶液中,铅、铬、铜、锌等重金属能与硫化钠作用生成不溶性有色硫化物。以铅为代表制备标准溶液进行比色,测定重金属总含量。
6.2.2溶液的配制
a. 氢氧化钠试液:取氢氧化钠4.3g,加水使溶解成100ml,即得。
b. 硫化钠试液:取硫化钠1g,加水使溶解成10ml,即得。
c. 铅标准贮备液:同6.1.2d。
d. 铅标准溶6.1.2e。
6.2.3试验步骤
取表1制备的检验液50ml于50ml纳氏比色管中,另取一50ml纳氏比色管,加入铅标准液1ml,加水稀释至50ml,于上述两只比色管中分别加入氢氧化钠试液5ml,再分别加入硫化钠试液5滴,摇匀,置白色背景下从上方观察,比较颜色深浅。
7.紫外吸收
取表1制备的检验液,用0.45μm的微孔滤膜过滤,在5h内用1cm检验池以空白对照液为参比在规定的波长范围内测定吸光度。
8.铵
8.1原理
铵离子在碱性溶液中能与纳氏试剂反应生成黄色物质,通过与标准对照液比色,知其含量多少。
8.2溶液配制
a. C(NaOH)=3mol/L的氢氧化钠溶液:称取12.0g氢氧化钠,用水溶解并稀释至100ml。
b. 纳氏试剂(碱性碘化汞钾试液):取碘化钾10g,加水10ml溶解后,缓缓加入的饱和水溶液,随加随搅拌,至生成的红色沉淀不再溶解,加氢氧化钾30g溶解后,再加的饱和水溶液1ml或1ml以上,并用适量的水稀释使成200ml,静置,使沉淀,即得,同时倾取上清液使用。
C.氯化铵标准贮备液:精确称取0.300g氯化铵,用水溶解并稀释至100ml,即得含NH4+ 1.0g/L的标准贮备液。
d. 氯化铵标准溶液:临用前,精确量取氯化铵标准贮备液稀释至所需浓度。 8.3试验步骤
取表1制备的检验液10ml置于一具塞比色管中,另取10ml氯化铵标准溶液置于另一比色管中,于上述两管中各加入1ml氢氧化钠溶液和1ml纳氏试剂,混合均匀,5min后,比较上述两支比色管中溶液颜色的深浅。
9.部分重金属元素(比色分析法)
9.1锌 9.1.1原理
锌与锌试剂反应显色在620nm处测定吸光度。
9.1.2溶液的配制
a. 0.1mol/L氯化钾溶液:称取7.455g氯化钾,加水稀释至1000ml。
b.0.1mol/L氢氧化钠溶液:称取4.000g氢氧化钠,加水稀释至1000ml。
c. 硼酸氯化钾缓冲液(PH=9.0):称取硼酸3.090g加0.1mol/L氯化钾溶液500ml使溶解,再加0.1mol/L氢氧化钠溶液210ml,即得。 d. 氢氧化钠试液:称取4.00g氢氧化钠,用水溶解,稀释至100ml。
e. 稀盐酸:取25ml盐酸,用水稀释至100ml。
f. 锌试剂溶液:取0.130g锌试剂,加2ml氢氧化钠试液溶解,用水稀释至100ml。
g. 锌标准贮备液:称取在120℃干燥恒重的氧化锌0.1246g加稀盐酸使之溶解,用氢氧化钠试液调PH值至7。用水稀释至1000ml,摇匀,即得锌的标准贮备液。锌的浓度为100μg/ml。
h. 锌标准溶液:临用前精确量取锌标准贮备液稀释至所需浓度。
9.1.3试验步骤
取表1制备的检验液5ml置10ml量瓶中,加2ml硼酸氯化钾缓冲液与0.6ml锌试剂溶液,用水稀释至刻度。取5ml锌标准溶液,同法制成标准对照液,摇匀,放置1h,置1cm吸收池中,在620nm 波长处测定吸光度。以空白液调零点。
9.1.4结果计算
根据测得吸光度值,
按式(4)计算检验液相应重金属含量:
As
(4) Cs= ————•Cr Ar
式中:Cs——检验液相应重金属的浓度,μg/ml;
Cr——标准对照液相应重金属的浓度,μg/ml;
As——检验液吸光度;
Ar——标准对照液吸光度。
9.2铅
9.2.1原理
铅离子在弱碱性(PH8.6-11)条件下与双硫腙三氯甲烷溶液生成红色络合物。
9.2.2试剂及溶液的配制
a. 0.1%双硫腙三氯甲烷贮备液:称取0.10g双硫腙溶解于三氯甲烷中,稀释至100ml,贮存于棕色瓶中,置冰箱内保存。如双硫腙不纯,可用下述方法纯化:称取0.20g双硫腙,溶于100ml三氯甲烷,经脱脂棉过滤于250ml漏斗中,每次用20ml 3%(V/V)氨水反复萃取数次,直至三氯甲烷相几乎无绿色为止。合并水相至另一分液漏斗中,每次用10ml三氯甲烷洗涤水相两次。弃去三氯甲烷相,水相用10%(V/V)硫酸酸化至双硫腙析出,再每次用100ml三氯甲烷萃取两次,合并三氯甲烷相,倒入棕色瓶中。
b. 吸光度0.15(透光率70%)的双硫腙三氯甲烷溶液:临用前取适量双硫腙三氯甲烷贮备液,用三氯甲烷稀释至吸光度为0.15(波长510nm,1cm比色皿)。
c. 酚红指示液:称取0.1g酚红,溶于100ml乙醇中即得。
d. 50%柠檬酸铵溶液:取50g柠檬酸铵溶于100ml水中,以酚红为指示剂,用氨水碱化 (PH8.5-9),用双硫腙贮备液提取,每次20ml,至双硫腙绿色不变为止。弃去三氯甲烷层,水层再用三氯甲烷分次洗涤,每次25ml,至三氯甲烷层无色为止,弃去三氯甲烷层,取水层。
e. 10%氰化钾溶液:称取10g氰化钾溶于水中,并稀释至100ml。若试剂不纯,应先将10g氰化钾溶于20ml水中,按50%柠檬酸铵溶液纯化的方法进行纯化后稀释至100ml。
f. 10%盐酸羟胺溶液:取10g盐酸羟胺溶于水中,稀释至100ml,如试剂不纯,按50%柠檬酸铵溶液纯化的方法进行纯化。
g. 铅标准贮备液:称取0.1598g经110℃干燥恒重的硝酸铅,溶于5ml硝酸和50ml水中,溶解后用水稀释至1000ml,摇匀,作为铅标准贮备液,铅的浓度为100μg/ml。
h. 铅标准溶液:临用前精确量取铅标准贮备液,稀释至所需浓度。
9.2.3试验步骤
取表1制备的检验液50ml,加入250ml分液漏斗中,另取1ml铅标准溶液加入另一支250ml分液漏斗中,加空白对照液稀释至50ml。向两支分液漏斗中各加0.2ml盐酸、3滴酚红指示液,2滴盐酸羟胺溶液,2ml柠檬酸铵溶液,混匀。用氨水调节PH值至8.5-9(溶液 由黄色变成红色),加入1ml氰化钾溶液,10ml双硫腙三氯甲烷溶液,振摇2min,静置分层。放出双硫腙三氯甲烷液于比色管中,在20-60min内用分光光度计在510nm处测定吸收度,以空白液调零点。
9.2.4结果计算
根据测得吸光度值,按式(4)计算检验液相应重金属含量。
10.环氧乙烷残留量分析方法(比色分析法)
10.1原理
环氧乙烷在酸性条件下水解成乙二醇,乙二醇经高碘酸氧化生成甲醛,甲醛与品红一亚硫酸试液反应产生紫红色化合物,通过比色分析可求得环氧乙烷含量。
10.2溶液配制
a. 0.1mol/L盐酸:取9ml盐酸稀释至1000ml。
b. 0.5%高碘酸溶液:称取高碘酸0.5g,稀释至100ml。
c. 硫代硫酸钠溶液:称取硫代硫酸钠1g,稀释至100ml。
d. 10%亚硫酸钠溶液:称取10.0g无水亚硫酸钠,溶解后稀释至100ml。
e. 品红——亚硫酸试液:称取0.1g品红,加入120ml热水溶解,冷却后加入10%亚硫酸钠溶液20ml,盐酸2ml置于暗处。试液应无色,若发现有微红色,应重新配制。
f. 乙二醇标准贮备液:取一外部干燥、清洁的50ml容量瓶,加水约30ml,精确称重。移取0.5ml乙二醇,迅速加入瓶中,摇匀,精确称量。两次称重之差即为溶液中所含的的重量,加水至刻度,混匀,按式(5)计算其浓度。 W
C = ———×1000
(5) 50
式中: C——乙二醇标准贮备液浓度,g/L。
W——溶液中乙二醇重量,g。
乙二醇标准溶液(浓度C1=C×10-3):精确移取标准贮备液1.0ml,用水稀释至1000ml。 10.3试液制备
10.3.1试液制备应在取样后立即进行,否则应将试样密封于容器中保存备用。
10.3.2将试样截为5mm长碎块,称取2.g置于容器中,加0.1mol/L盐酸10ml,室温放置1h。 10.4试验步骤
10.4.1.取五支纳氏比色管,分别精确加入0.1mol/L盐酸2ml,再精确加入0.5ml,1.0ml, 1.5ml,2.0ml,2.5ml乙二醇标准溶液。另取一支纳氏比色管,精确加入0.1mol/L 盐酸2ml 作为空白对照。
10.4.2于上述各管中分别加入0.5%高碘酸溶液0.4ml,放置1h。然后,分别滴加硫代硫酸钠溶液至出现的黄色恰好消失。再分别加入品红—亚硫酸试液0.2ml,用蒸馏水稀释至10ml,室温放置1h,于560nm波长处以空白液作参比,测定吸光度。绘制吸光度—体积标准曲线。
10.4.3 精确移取试液2.0ml于纳氏比色管中,按10.4.2步骤操作,以测得的吸光度从标准曲线上查得试液相应的体积。
10.5结果计算
10.5.1环氧乙烷绝对含量: WEO=1.775•V1•C1•m
式中:WEO——单位产品中环氧乙烷绝对含量,mg;
V1——标准曲线上找出的试液相应的体积,mL;
C1——乙二醇标准溶液浓度,g/L;
m——单位产品的质量,g。
10.5.2环氧乙烷相对含量 WEO=1.775•V1•C1
式中:WEO——单位产品中环氧乙烷相对含量,mg/kg;
V1——标准曲线上找出的试液相应的体积,mL;
C1——乙二醇标准溶液浓度,g/L。
原创作者:北京华盛谱信仪器有限责任公司