残留溶剂及其气相分析方法的开发经验谈

前言：化学合成药物中不可避免地会使用有机溶剂，但工艺中有的有机溶剂并不能完全去除掉，这些残留溶剂对人体健康和环境又有可能造成损害，国际协调大会（ICH）对残留溶剂的分类和限量都做了规定，详见公众号转载的文章“ICH常用有机溶剂分类及残留限度”。

对于溶剂残留的检测首先要明确可能会有的残留溶剂，这些溶剂的分类以及检测要求。

确定可能的残留溶剂：

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残留溶剂的检测首先要明确有可能会有哪些溶剂残留，也就是溶剂有可能在哪个环节带入，从原料、制备工艺、处方各个方面都需要考虑可能的残留溶剂，再根据残留溶剂的类型确定残留溶剂的残留量限值。

残留溶剂的分类及研究原则：

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1. 第一类溶剂是指人体致癌物、疑为人体致癌物或环境危害物的有机溶剂，应尽量避免使用，如果使用的话，则需要严格控制残留量，且任何步骤使用，均需要进行残留量的检测；

2. 第二类溶剂是指有非遗传毒性致癌（动物实验）、或可能导致其他不可逆毒性（如神经毒性或致畸性）、或可能具有其他严重但可逆毒性的有机溶剂。这类溶剂建议限制使用，应对合成过程中使用的全部第二类溶剂进行残留量研究；

3. 第三类溶剂是指GMP或其他质量要求限制使用，对人体低毒的溶剂。可仅对终产品精制过程中使用的这类溶剂进行残留量研究；

气相方法开发：

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对于溶剂残留检测通常用气相色谱来进行检测，在某些情况也会用到高效液相色谱法、气质联用等，而残留溶剂的气相色谱检测方法的开发相对简单，适用范围广。药典中有给出残留溶剂的一般建议方法，本文不赘述，但实际运用中不同的溶剂需要再调整，小编根据实际的气相色谱使用经验中气相色谱方法开发需要注意的点进行总结：

1. 进样方式：

推荐使用的是顶空进样和溶液进样，溶液进样有很大的溶剂峰，气相色谱一般都使用低沸点的溶剂，这样会对低沸点的溶剂残留检测造成很大的干扰，所以一般溶液进样用于高沸点的溶剂检测，顶空进样用于低沸点的溶剂检测。

顶空进样时，通常用水作溶剂，水溶液中溶剂容易挥发到顶空气体中，增加检测灵敏度；对于一些极性组分，可以利用盐析作用来增加挥发性；如果非水溶性药品，可使用N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等为溶剂。简而言之就是顶空进样中，应尽量让有机溶剂从样品中挥发出来，才能使检测的灵敏度和准确度增加。

顶空温度的选择的原则是必须让待测组分都能从样品中挥发到顶空中，兼顾样品中物质的热稳定性，以免带入干扰物质。平衡时间也是和温度相对应的，温度越高，平衡时间越短；一般情况使用药典建议的就可以。

2.色谱柱的选择：

顶空进样一般选用毛细管色谱柱，溶液进样选择合适的分流比也可以选择毛细管色谱柱，毛细管柱分离效率高，气相色谱柱固定液的选择根据“相似相溶”的原理，以待分析的化合物的极性选择合适的色谱柱，相同极性的色谱柱之间可替换，小编以前实验室常备的是HP-WAX和HP-5的色谱柱，基本满足大部分的分析需求，常用的色谱柱见下表:

极性	固定液	商品名
非极性	100%二甲基聚硅氧烷	DB-1、SE-30、HP-1
弱极性	5%苯基95%二甲基硅氧烷	DB-5、HP-5、SE-54
中等级性	35%苯基65%二甲基聚硅氧烷	OV-35
强极性	聚乙二醇20M	HP-WAX、DB-WAX、PEG-20M

气相色谱柱柱子根据实际需要，柱子越长越长分离效率越高，但时间长，柱子内径增大，会使柱效下降。

3.载气：

载气的选择一般是根据检测器和分离要求决定的，气相色谱一般使用N₂作为载气，气质联用时使用He作为载气，对于分离要求高的会使用H₂作为载气，但H₂作载气的时候用于ECD检测器。

4.进样口温度：

进样口的温度是根据样品的沸点、热稳定性、进样量、柱温等综合考虑，不一定要达到沸点，但要保证样品能随着载气进入色谱柱而不析出来，进样量小的时候可以降低进样口温度，一般高于柱温10~50℃。

5.升温程序：

升温程序类似于液相色谱的洗脱程序，起始温度和升温速率对分离的影响比较大，起始温度低有助于提高分离，升温速率低也是，但过低峰形变宽，所以需要综合考虑。相对液相洗脱程序要容易得多。但终止温度需要保证样品都能够随着载气流出，以免影响下一针的干扰。

6.检测器：

定量常用的检测器是FID，TCD也是通用型的检测器，但灵敏度相对较低。FPD和NPD适合含硫和含氮溶剂的检测，含卤素的溶剂，如氯仿等适合用ECD检测。

参考：

1.化学药物溶剂残留研究的技术指导原则

2.中国药典2015版

3.现代香味分析技术及应用.谢建春

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