药品包装复合膜在我国的医药包装中占有较大比例。药品包装用复合膜生产过程中油墨印刷、黏合剂复合、涂布工序中，应用大量有机溶剂，如乙酸乙酯、丁酮、甲醇、异丙醇、甲苯、二甲苯等[1]。这些有机溶剂残留在复合膜材料中不仅直接影响药品质量，同时造成环境污染[2]。不同的复合膜材料使用的油墨、黏合剂和溶剂基本相同，导致残留溶剂的种类基本相同，但残留量因生产工艺的不同产生差别较大[3]。《包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合》(GB/T 10004—2008)与《包装材料溶剂残留量测定法》(YBB00312004—2015)中均规定，溶剂残留总量不超过5.0 mg/m2，其中苯类溶剂均不能存在[4-5]。目前溶剂残留检测方法主要包括气相色谱法[6-9]和气相色谱-质谱联用法[10-12]。关于药用复合膜中残留溶剂的检测多数采用顶空气相色谱法，应用气相色谱-质谱联用法相对较少。喻亮宇等[13]采用顶空气相色谱法，同时测定药品包装用复合膜材料中14种溶剂的残留量。宋晶丹等[14]采用顶空-气相色谱法，对药品包装材料中12种溶剂残留量进行测定，取得较好效果。陈超等[3]采用气相色谱-质谱联用法，分析药用复合膜的原辅料残留溶剂来源，可针对性改进生产工艺以降低溶剂残留总量。本实验采用顶空-气相色谱-质谱联用方法，同时测定不同类型的药品复合膜材料中15种溶剂残留量，测定过程中模拟实际样品检测条件，引入空白基质，确保结果更加准确。1实验部分1.1主要试剂甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、甲苯，色谱纯，美国Fisher公司；丙醇、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，色谱纯，美国Sigma-Aldrich试剂公司；苯、乙苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯，分析纯，美国Aladdin试剂有限公司；丁酮、正己烷，分析纯，天津科密欧化学试剂有限公司。1.2仪器与设备气相色谱质谱联用仪，7890A-5975C，美国安捷伦公司；配电子轰击(EI)离子源、多功能进样器，Combi-PAL，瑞士CTC公司。1.3气相色谱-质谱条件气相色谱条件：Agilent DB-FFAP毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)，载气为He气，流速为1.0 mL/min，分流比为10∶1。进样口温度为230 ℃，初始柱温40 ℃，保持5 min，以8 ℃/min的速度升至160 ℃，保持3 min。质谱条件：EI离子源，电子能量70 eV，离子源温度为230 ℃、四极杆温度为150 ℃、传输线温度为240 ℃。溶剂延迟时间为3.8 min，选择离子监测扫描模式(SIM)，表1为15种溶剂的保留时间、定量离子信息。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.05.019.T001表115种有机溶剂的质谱信息Tab.1Mass spectrum information of 15 solvents序号化合物保留时间/min定量离子/（m/z）1丙酮4.00582乙酸乙酯4.94883甲醇5.10324丁酮5.48435异丙醇5.77606乙醇5.90457苯5.94788甲苯8.21929丙醇8.276010乙酸丁酯9.147311乙苯10.2710612对二甲苯10.4510613间二甲苯10.6110614正丁醇10.775615邻二甲苯11.59106顶空条件：样品加热温度为100 ℃，平衡时间为60 min，进样针温度为90 ℃，进样体积为1 000 μL。1.4混合标准溶液配制精密称取甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯于100 mL容量瓶中，利用正己烷稀释至刻度，配成标准储备溶液。甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯质量浓度约为1.00 mg/mL，苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯质量浓度约为0.10 mg/mL。采用逐级稀释方式得到7个质量浓度标准溶液： 甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯质量浓度分别为500.00、250.00、100.00、50.00、10.00、1.00、0.10 μg/mL；苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯质量浓度分别为50.00、25.00、10.00、5.00、1.00、0.10、0.01 μg/mL。1.5样品处理将试样裁成尺寸为1 cm×1 cm的样品，装入20 mL顶空瓶中，加盖密封。2结果与讨论2.1溶剂的影响量取100 μL正己烷按1.3色谱条件进样测定，发现正己烷出峰时间为3.01 min，与15种有机溶剂保留时间无重合，说明正己烷作为溶剂不会对目标物的分离造成干扰。2.2色谱柱的选择分别选择Agilent HP-5 MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)和DB-FFAP(30 m×0.32 mm×0.25 μm)色谱柱对目标物进行分离。结果表明，对二甲苯和间二甲苯在HP-5 MS色谱柱上不能分离，而15种溶剂在DB-FFAP色谱柱上分离效果好，峰形对称，故实验选用DB-FFAP色谱柱。2.3顶空条件的优化2.3.1平衡温度的选择平衡温度和平衡时间是影响顶空提取效率的重要因素。选择1 000 μg/mL的甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯，100 μg/mL苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯混合溶液作为样品，在平衡时间为60 min时，探究平衡温度为80、90、100、110、120、130 ℃时对15种有机溶剂的提取效果，图1为测试结果。从图1可以看出，80~100 ℃范围内，15种溶剂的回收率随温度升高而增加，超过110 ℃回收率趋于平缓，部分溶剂的回收率有所降低。因为挥发性有机溶剂的饱和蒸汽压随平衡温度升高而增加，但由于顶空瓶耐受恒定，温度过高易造成顶空瓶气密性降低。因此，最佳平衡温度选择100 ℃。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.05.019.F001图1平衡温度对15种溶剂提取效率的影响Fig.1Effect of equilibration temperature on extraction efficiency of 15 solvents2.3.2平衡时间的选择平衡温度为100 ℃时，探究平衡时间分别为30、45、60、75、90 min时的提取效率，图2为测试结果。从图2可以看出，随平衡时间延长，回收率呈现先上升后下降的趋势。平衡时间为60 min时，15种溶剂的提取回收率最高。可能的原因是随着平衡时间延长，有机溶剂从样品基质挥发到顶空气相层的量增大，但同时与空白铝箔的接触面积增大，从而导致其在空白铝箔上的吸附量增加。因此，考虑实验效率，选择60 min为最佳平衡时间。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.05.019.F002图2平衡时间对15种溶剂提取效率的影响Fig.2Effect of equilibration time on extraction efficiency of 15 solvents2.4线性范围与检出限由于复合膜材料本身对溶剂具有吸附作用[15]，为更接近实际样品的检测条件，绘制标准曲线过程中在每个顶空瓶中加入0.01 m2的铝箔作为空白基质（无目标物检出）。对一系列标准溶液进行测定，以标准溶液质量浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线。利用3倍信噪比(S/N)计算，得到检出限(LOD)，10倍信噪比计算定量限(LOQ)。表2为15种有机溶剂的线性范围、线性方程、相关系数(R2)、检出限和定量限。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.05.019.T002表215种有机溶剂的线性范围、线性方程、相关系数（R2）、检出限和定量限Tab.2Linear range, linear equation， correlation coefficient （R2）, LODs and LOQs of 15 residual solvents序号化合物定量离子/（m/z）线性范围/（μg‧mL-1）线性方程R2LOD/×10-4（μg‧mL-1）LOQ/（μg‧mL-1）本实验文献［3］本实验文献［3］1丙酮580.10~1008.801.386~138.600y=2384.7x-224890.9988101.0200.00302乙酸乙酯880.10~1010.5045~4500y=845.79x+8488.50.9982100.7680.00303甲醇320.10~1013.7039.6~3960.0y=2569.7x+126540.99952501.2000.08004丁酮430.10~1002.4040.25~4025.00y=1110.8x+5227.80.99911069.8000.00305异丙醇600.10~1011.600.789~78.900y=42.804x-81.4570.99872500.1770.08006乙醇450.10~1017.000.79~79.00y=2088.5x-244980.99802000.1890.06007苯780.01~103.000.874~87.400y=20825x+1194690.9985121.2000.00038甲苯920.01~106.200.865~86.500y=15326x-213070.9983123.5000.00039丙醇600.10~1004.401.386~138.600y=584.52x-792.260.9995100.7900.003010乙酸丁酯730.10~1015.008.8~880.0y=2031.3x-192280.99881039.8000.003011乙苯1060.01~102.600.875~87.500y=7406.5x-5869.60.9984129.4000.000312对二甲苯1060.01~107.400.861~86.100y=1584.5x-1313.20.9987132.0000.000313间二甲苯1060.01~105.600.86~86.00y=3444x-2502.80.9991137.5000.000314正丁醇560.10~1007.600.81~81.00y=5499.9x-121090.99961017.5000.003015邻二甲苯1060.01~101.600.88~88.00y=2540x-1831.80.9987122.6000.0003从表2可以看出，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯在0.1~1 017.0 μg/mL范围内，苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯在0.01~107.40 μg/mL范围内呈现良好的线性关系，相关系数R2均大于0.998 0。LOD在0.000 1~0.025 0 μg/mL之间，LOQ在0.000 3~0.080 0 μg/mL之间。与文献[3]相比，本方法的线性范围明显拓宽，灵敏度也具有一定幅度的提高。2.5精密度与回收率实验采用空白样品加标方式测试精密度与回收率，在装有0.01 m2空白基质的顶空瓶中添加3个质量浓度的对照组溶液，对每个质量浓度测试6次，表3为测试结果。从表3可以看出，15种有机溶剂的回收率在74.58%~113.32%之间，相对标准偏差(RSD)在0.37%~5.25%之间，表明该方法具有较高的准确性和精密度，满足实际样品检测需求。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.05.019.T003表315种有机溶剂的加标回收率及精密度（n=6）Tab.3Recoveries and RSDs of 15 residual solvents （n=6）序号化合物添加值/(μg·mL-1)测定值/(μg·mL-1)回收率/%RSD/%1丙酮807.04613.2875.991.12201.76195.0296.661.2840.3230.2775.071.152乙酸乙酯808.40602.9074.581.86202.08171.2084.721.3145.0050.99113.321.553甲醇810.96793.6597.870.37202.72172.8785.280.3945.6049.96109.565.244丁酮801.92656.0881.811.04200.48194.0296.783.8440.0830.8276.902.665异丙醇809.28657.1781.201.82202.32193.7095.740.7240.4840.53100.114.236乙醇813.60670.6982.444.59203.36173.3485.240.4340.6430.9376.121.747苯82.4066.0580.160.5220.5623.20112.860.494.163.2578.192.728甲苯84.9673.8886.963.1521.2022.24104.910.804.243.2977.560.439正丙醇803.52638.0179.401.57200.88169.9584.601.2240.1637.4193.161.8910乙酸丁酯812.00631.8277.813.98202.96196.4396.781.6640.5631.5277.720.9911乙苯82.0861.6175.062.0920.4818.2088.865.034.083.3481.761.1212对二甲苯85.9268.9280.210.9121.4419.9993.231.224.323.3878.230.8313间二甲苯86.4072.5083.911.9621.6018.0583.580.694.323.6183.432.5514丁醇806.08615.6376.370.84201.52195.3596.941.3740.3231.4277.934.3515邻二甲苯85.2069.1781.191.5521.2818.2685.815.254.304.1696.743.262.6实际样品的检测按照建立的方法，对某企业6组药品包装复合膜材料的溶剂残留量进行测定，表4为检测结果。从表4可以看出，6组样本均检出溶剂残留，6种药品包装膜的溶剂残留总量分别为3.70(D19-37)、5.41(D20-36)、3.48(D20-37)、5.72(D20-54)、3.94(D20-58)、4.04 mg/m2(D20-59)，其中两组样本的溶剂残留总量超过5.0 mg/m2。本实验中药品包装用复合膜材料中主要检出丙酮、乙酸乙酯、丁酮、乙醇、异丙醇、丙醇、乙酸丁酯、正丁醇，未检出苯类溶剂。10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.05.019.T004表4某企业药品包装复合膜中溶剂残留量检测结果Tab.4Residual solvents content in laminated films for pharmaceutical packaging materials of an enterprise溶剂药品包装复合膜D19-37D20-36D20-37D20-54D20-58D20-59丙酮0.120.130.120.180.160.18乙酸乙酯0.591.300.480.110.150.14甲醇NDNDNDNDNDND丁酮0.110.250.12NDNDND异丙醇0.991.381.014.722.973.02乙醇0.800.920.780.480.470.49苯NDNDNDNDNDND甲苯NDNDNDNDNDND丙醇0.440.610.410.170.140.16乙酸丁酯0.390.510.32NDNDND乙苯NDNDNDNDNDND对二甲苯NDNDNDNDNDND间二甲苯NDNDNDNDNDND正丁醇0.260.310.240.050.050.05邻二甲苯NDNDNDNDNDND注：“ND”表示未检出。mg·m-2mg·m-23结论本实验建立药品包装复合膜材料中15种溶剂残留量的顶空-气相色谱-质谱检测方法，12 min内完成分离，实验过程中引入空白基质，模拟实际样品检测条件，结果更准确。该方法检出限低、线性范围宽、溶剂检出率高，适用于复合膜材料中溶剂残留量的日常检测，可以为药品包装用复合膜材料的质量监控提供可靠依据。