聚乳酸中單體殘留的定量檢測方法

馬金竹，李沅（通信作者），董雙鵬，閔玥，王翔宇

1 天津市醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 （天津 300384）；2 國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心 （北京 100081）

聚乳酸由于具有良好的生物相容性和可降解性，且熱塑性好、強(qiáng)度高，可加工成各種醫(yī)用制品，目前已被廣泛應(yīng)用于骨折內(nèi)固定及骨修復(fù)、可降解支架、可吸收性縫合線、組織工程支架、3D 打印植入物等醫(yī)療器械產(chǎn)品中[1-3]。

聚乳酸的性質(zhì)與殘留單體密切相關(guān)，因?yàn)閱误w的存在不僅會(huì)引起分子量的急劇下降而導(dǎo)致性能降低，還會(huì)造成一定的安全性風(fēng)險(xiǎn)。YY/T 0661-2017標(biāo)準(zhǔn)[4]對單體殘留的限值有明確規(guī)定，要求不大于2.0%，因此，準(zhǔn)確檢測單體含量對聚乳酸的質(zhì)量控制尤為重要。

目前，關(guān)于聚乳酸中殘留丙交酯單體的檢測方法報(bào)道不多，主要有氫核磁共振或以三氯甲烷為溶劑的氣相色譜法[5]，兩種方法均存在一定局限性，氫核磁共振無法定量檢測，三氯甲烷毒性較大，因此，建立一種準(zhǔn)確、實(shí)用的定量檢測方法十分必要。本研究利用二氯甲烷為溶劑溶解樣品，加入內(nèi)標(biāo)后，利用沉淀劑使聚乳酸從溶液中完全析出，而內(nèi)標(biāo)物質(zhì)、丙交酯單體保留在溶液中，離心后取上清液使用氣相色譜儀[6]進(jìn)行測試，從而排除聚乳酸降解對丙交酯含量測試的干擾。

1 儀器與試藥

GC7890A （美國安捷倫），F(xiàn)ID 檢測器，DL-丙交酯對照品（湖南藥用輔料工程技術(shù)研究中心 99.7%），DL-聚乳酸樣品（先健科技研發(fā)中心，4 ℃低溫保存），2,6-二甲基-γ-吡喃酮（TCI 98.0%）。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件

色譜柱HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣室溫度240 ℃；檢測器溫度300 ℃；柱流速1.0 ml/min；進(jìn)樣量3 μl；分流比10:1；尾吹氣25 ml/min；氫氣流量40 ml/min；空氣流量400 ml/min；柱溫，初始溫度50 ℃，保溫0 min，以15 ℃/min 升溫至200 ℃，保溫2 min，以20 ℃/min 升溫至250 ℃，保溫1.5 min。

2.2 溶液配制

2.2.1 供試品溶液

將樣品冷卻到常溫，精密稱取質(zhì)量為50 mg 的試樣，放入到10 ml 的容量瓶1中，加入濃度為200 μg/ml 的內(nèi)標(biāo)物溶液2 ml，再用二氯甲烷定容、搖勻，確保樣品完全溶解；精確量取容量瓶1中的溶液0.5 ml 于10 ml 容量瓶2中，用丙酮和環(huán)己烷混合液定容，將容量瓶2中溶液轉(zhuǎn)移至玻璃離心管中，1 000 rpm 的轉(zhuǎn)速離心5 min，用注射器取一定量的上清液，使用0.22 μm 的有機(jī)過濾頭過濾后放至進(jìn)樣小瓶中。

2.2.2 對照品溶液

（1）丙交酯儲(chǔ)備液：將丙交酯標(biāo)準(zhǔn)品在常溫下放置2 h，待溫度恒定后，稱取0.0502 g 丙交酯標(biāo)準(zhǔn)品到50 ml 容量瓶中，用二氯甲烷溶解并定容，得到濃度為1 004 μg/ml 的丙交酯儲(chǔ)備液。（2）內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液：稱取0.0104 g 的2, 6-二甲基-γ-吡喃酮內(nèi)標(biāo)物到50 ml 容量瓶中，用二氯甲烷溶解并定容，得到濃度為204 μg/ml 的內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。（3）中間工作液：從丙交酯儲(chǔ)備液中分別準(zhǔn)確移取不同體積分別轉(zhuǎn)移至各10 ml 容量瓶1中（典型的標(biāo)準(zhǔn)曲線配置步驟詳見表2），之后再各加入2 ml 的204 μg/ml 內(nèi)標(biāo)物母液，用二氯甲烷定容，得到一系列丙交酯中間工作液。（4）標(biāo)準(zhǔn)溶液：從一系列丙交酯中間工作液中分別精確移取0.5 ml 到10 ml 容量瓶2中，再用丙酮和環(huán)己烷混合液定容，混勻后得濃度范圍為0.5～10.0 μg/ml 丙交酯標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液（表1）。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

2.3 方法適用性試驗(yàn)

依據(jù)給定的色譜條件，分別取空白溶液、對照品溶液和供試品溶液各3 μl，分別進(jìn)樣，記錄色譜圖，見圖1（圖1A，圖1B，圖1C）。

圖1 氣相色譜圖

2.4 線性關(guān)系

分別取“2.2.2”項(xiàng)下方法配制的對照品溶液，按照給定的色譜條件進(jìn)行測定，記錄各濃度的色譜峰面積，以峰面積（Y）對溶液濃度（X）求得回歸方程為Y=0.2757X-0.0336（r2=0.9990），在0.5～10.0 μg/ml范圍內(nèi)，峰面積與濃度呈良好的線性關(guān)系（圖2）。

圖 2 氣相標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.5 檢出限試驗(yàn)

本試驗(yàn)是驗(yàn)證在此方法下，對檢測物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行稀釋，至檢測出信噪比≥3，則此時(shí)對應(yīng)濃度為檢出限，見表2。

表2 檢出限試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.6 定量限試驗(yàn)

本試驗(yàn)是驗(yàn)證在此方法下，被測物質(zhì)能被定量測定的最低量，對檢測物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行稀釋，至檢測出信噪比≥10，則此時(shí)對應(yīng)濃度為定量限，見表3。

表3 定量限試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.7 精密度試驗(yàn)

取丙交酯樣品6份測定，按“2.2.1”項(xiàng)下方法配制供試品溶液，分別進(jìn)樣，記錄峰面積并計(jì)算含量，RSD=1.90%（n=6），見表4，表明所選定的色譜條件系統(tǒng)穩(wěn)定。

表4 精密度試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.8 重現(xiàn)性試驗(yàn)

取同一樣品6次重復(fù)測定，按“2.2.1”項(xiàng)下方法配制供試品溶液，分別進(jìn)樣，記錄峰面積并計(jì)算含量，RSD=1.17%（n=6），見表5，表明方法重現(xiàn)性好。

表5 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.9 回收率試驗(yàn)

取3份已知含量的樣品，分別加入對照品溶液（2.008 μg/ml）測定峰面積，計(jì)算回收率，結(jié)果見表6，測得平均回收率為94.8%。

表6 加樣回收試驗(yàn)結(jié)果（n=3）

2.10 穩(wěn)定性試驗(yàn)

精密吸取“2.5”項(xiàng)下的6份供試品溶液，按照給定的色譜條件在7 d 內(nèi)分別進(jìn)樣，記錄峰面積并計(jì)算含量，RSD=0.78%（n=6），見表7，表明樣品溶液在7 d 內(nèi)穩(wěn)定。

表7 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

3 討論

3.1 溶劑的選擇

聚乳酸可溶解于二氯甲烷或三氯甲烷中，但由于二氯甲烷毒性相對較低，故選用二氯甲烷作為溶劑。

3.2 沉淀劑的選擇

聚乳酸的不良溶劑能夠?qū)⒕郾货ス簿蹣渲瑥娜芤褐形龀觯瑫r(shí)保證內(nèi)標(biāo)、丙交酯單體在溶液體系中溶解，可以選擇環(huán)己烷、正己烷、丙酮或者其他合適的試劑。

3.3 內(nèi)標(biāo)物的選擇

2, 6-二甲基-γ-吡喃酮與丙交酯單體有一致的物理化學(xué)性質(zhì)，在色譜分析條件下，兩者分離度好，且不受試樣中其他組分的干擾。

本研究表明，氣相色譜檢測方法準(zhǔn)確，重現(xiàn)性較好，且結(jié)果穩(wěn)定。