自2020年3月11日，世界卫生组织宣布新冠肺炎疫情全球大流行，截止2022年7月3日，全球累计确诊人数已逾5.46亿例，死亡人数高达630万。新型冠状病毒的传播主要经呼吸道飞沫传播和密切接触传播为主，其在外环境中有较强的生存能力，可在污染物体表面存活24 h以上，因此，加强对确诊患者所处环境的消杀对于切断传播链尤为重要。醇、过氧化物、季铵盐、含碘、含氯、酚、醛等类消毒剂均对该病毒具有较强的抗性，其中，70%乙醇、30%～80%异丙醇应用最为广泛[1]。异丙醇为常见的醇类消毒剂，通过破坏细菌细胞壁、改性蛋白质、阻碍微生物的正常代谢等方式杀菌，消毒效力比乙醇稍强，且挥发性较弱，更适合于密闭空间内消毒，其70%水溶液用于皮肤和医疗设备等局部用消毒[2]。鉴于疫情期间人体接触消毒剂的频率大大增加，通过呼吸道和皮肤进入人体内的风险较高，如醇类消毒剂最常见的不良反应是黏膜和皮肤刺激[3]。2021年12月1日，《美国药典》中新修订了乙醇的有机杂质项，增加了乙醇中甲醇的控制；2022年2月，2022年版《美国药典》中新修订了异丙醇标准挥发性杂质的检查，增加了甲醇的GC法检查。2020年版《中国药典》中四部异丙醇标准正文仅控制了苯与有关物质，为充分了解目前市售异丙醇中苯、甲醇、乙醇等挥发性杂质的控制情况，现收集药用辅料级别和分析纯级别异丙醇共20批，参考2020年版《中国药典》四部和2022年版《美国药典》中异丙醇标准挥发性杂质的检查方法，采用GC法评估其风险。
1 实验部分
1.1 仪器与试药
FID-ECD气相色谱仪。异丙醇[市售，来自8个厂家，药用辅料级别9批(A1-D1),分析纯11批(E1-H2)];水为超纯水，其余试剂为分析纯。
1.2 方法与结果
1.2.1 色谱条件
采用DB-624色谱柱(30 m×0.53 mm, 3.0 μm),程序升温(起始温度40 ℃,保持12 min, 以10 ℃·min-1升至240 ℃),进样口温度250 ℃,流速2 mL·min-1,载气为氮气，分流比5:1,进样量1 μL,检测器为FID检测器，检测器温度250 ℃。
1.2.2 溶液的制备
精密量取甲醇200 μL及乙醇、丙酮、仲丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、异丙醚等各1.0 mL,置100 mL量瓶中，用异丙醇定容，即得混合对照品贮备液A。精密量取100 μL苯，置100 mL量瓶中，用异丙醇定容，精密量取10 mL该溶液，置100 mL量瓶中，用异丙醇定容，即得对照品贮备液B。精密量取适量对照品贮备液A或B,按表1定量稀释成相应浓度的线性梯度溶液。
表1 8种残留溶剂的线性梯度浓度 导出到EXCEL
残留溶剂 |
线性浓度Ⅰ/‰ |
线性浓度Ⅱ/‰ |
线性浓度Ⅲ/‰ |
线性浓度Ⅳ/‰ |
线性浓度Ⅴ/‰ |
线性浓度Ⅵ/‰ |
苯 |
0 |
0.0005 |
0.001 |
0.002 |
0.005 |
0.01 |
甲醇 |
0 |
0.008 |
0.02 |
0.04 |
0.1 |
0.2 |
乙醇 |
0 |
0.08 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
丙酮 |
0 |
0.04 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
异丙醚 |
0 |
0.04 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
正丙醇 |
0 |
0.04 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
乙酸乙酯 |
0 |
0.04 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
仲丁醇 |
0 |
0.04 |
0.1 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.2.3 系统适用性的试验
取适量对照品贮备液A,用异丙醇稀释成含0.2 μL·mL-1甲醇和各含1 μL·mL-1乙醇、丙酮、仲丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、异丙醚等的混合溶液，作为混合对照品溶液；取适量对照品贮备液B,用异丙醇稀释成含0.002‰的苯对照品。取混合对照品、苯对照品和供试品溶液各1 μL,按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。出峰顺序依次为甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、异丙醚、正丙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、苯，各峰间的分离度均满足要求(图1)。
图1 混合对照品(A)、苯对照品(B)、供试品(C)溶液的色谱图 下载原图
Figure 1 Chromatograms of the mixed control solution (A),benzene control solution (B),and sample solution (C)
1.2.4 线性范围的考察
精密量取各浓度的线性溶液1 μL,按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。由表2可知：0.008‰～0.2‰甲醇、0.0005‰～0.01‰苯和0.04‰～0.1‰乙醇、丙酮、乙酸乙酯、仲丁醇、正丙醇、异丙醚等的限度与峰面积呈良好的线性关系。取适量线性溶液Ⅱ,逐步稀释，以信噪比约10时的浓度为定量限，以信噪比约3时的浓度为检测限。
表2 8种残留溶剂的线性关系 导出到EXCEL
Table 2 Linear relationships of eight residual solvents
|
残留溶剂 |
线性方程 |
r |
线性范围/‰ |
定量限/‰ |
检测限/‰ |
苯 |
Y=3.3095X+0.5763 |
0.9981 |
0.0005-0.01 |
0.0002 |
0.0001 |
甲醇 |
Y=1.164×103X-5.7863 |
0.9973 |
0.008-0.2 |
0.008 |
0.001 |
乙醇 |
Y=420.54X-60.8020 |
0.9914 |
0.08-0.5 |
0.005 |
0.0025 |
丙酮 |
Y=1.5048×103X-16.7380 |
0.9993 |
0.04-0.1 |
0.005 |
0.0025 |
异丙醚 |
Y=1.5916×103X-17.3600 |
0.9993 |
0.04-0.1 |
0.005 |
0.0025 |
正丙醇 |
Y=2.5054×103X-26.8870 |
0.9973 |
0.04-0.1 |
0.005 |
0.0025 |
乙酸乙酯 |
Y=1.5266×103X-17.4210 |
0.9991 |
0.04-0.1 |
0.005 |
0.0025 |
仲丁醇 |
Y=2.5595×103X-33.9230 |
0.9971 |
0.04-0.1 |
0.005 |
0.0025 |
1.2.5 精密度、重复性的试验
取线性浓度Ⅴ对照品溶液，连续进样6次，记录色谱图，计算峰面积。计算得苯、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇、正丙醇、异丙醚、乙酸乙酯等峰面积的RSD分别为2.80%、3.21%、3.14%、2.95%、6.84%、5.58%、3.07%、1.25%,说明仪器的进样精密度良好。取同一批异丙醇供试品6份，按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。6份样品中均未检出苯、异丙醚、仲丁醇，甲醇、乙醇、丙酮、正丙醇残留量的均值分别为0.007‰、0.06‰、0.008‰、0.05‰,总杂(按面积归一化法计算)平均为0.11%,重复性良好。
1.2.6 加样回收率的试验
取线性浓度Ⅴ对照品溶液6份，按"1.2.1"项色谱条件，进样测定，计算回收率。计算得苯、甲醇、乙醇、丙酮、异丙醚、正丙醇、仲丁醇等平均加样回收率分别为102.7%、85.9%、106.6%、88.0%、92.1%、97.2%、101.1%,RSD分别为2.80%、3.21%、3.14%、2.95%、3.07%、5.58%、6.84%,表明加样回收率良好。
1.2.7 样品的测定
取20批异丙醇样品，按"1.2.2"项方法制备供试品溶液，按"1.2.1"项色谱条件，进样测定。20批样品中均未检测到异丙醚和仲丁醇。由表3可知：正丙醇作为主要工艺杂质普遍存在于异丙醇中，且试剂级别的异丙醇中正丙醇的残留量比药用辅料级别的高，但均远低于ICHQ3C残留溶剂指导原则中0.5%的限度规定。此外，部分厂家还检出第二类溶剂甲醇和第三类溶剂乙醇、丙酮，但残留量较低；来源于化学试剂厂家E、F的异丙醇样品中检出第一类溶剂苯，残留量低于0.002‰,药用辅料级别的异丙醇样品中暂未检出，需引起警惕。
表3 样品中残留溶剂的测定结果(‰) 导出到EXCEL
Table 3 Results of residual solvents in samples (‰)
|
级别 |
No. |
苯 |
甲醇 |
乙醇 |
丙酮 |
正丙醇 |
总杂质 |
按乙酸乙酯计算 |
按面积归一化法计算 |
|
药用辅料 |
A1 |
ND |
ND |
0.02 |
ND |
0.02 |
0.1 |
0.1 |
|
|
B1 |
ND |
0.01 |
0.01 |
ND |
0.01 |
0.1 |
0 |
|
|
B2 |
ND |
ND |
0.01 |
ND |
0.01 |
0.1 |
0 |
|
|
B3 |
ND |
0.01 |
0.02 |
ND |
0.02 |
0.1 |
0.1 |
|
|
B4 |
ND |
ND |
0.02 |
ND |
0.01 |
0.1 |
0 |
|
|
B5 |
ND |
ND |
0.02 |
ND |
0.01 |
0.1 |
0.1 |
|
|
B6 |
ND |
ND |
0.02 |
ND |
0.01 |
0.1 |
0.1 |
|
|
C1 |
ND |
ND |
0.01 |
ND |
0.03 |
0.1 |
0.1 |
|
|
D1 |
ND |
0.01 |
0.01 |
0.05 |
0.01 |
0.4 |
0.3 |
分析纯试剂 |
E1 |
0.0003 |
ND |
0.05 |
0.01 |
0.02 |
2.0 |
2.2 |
|
|
E2 |
0.0001 |
0.03 |
0.03 |
0.17 |
0.02 |
0.4 |
0.4 |
|
|
E3 |
0.0005 |
ND |
0.04 |
ND |
0.03 |
0.2 |
0.2 |
|
|
F1 |
0.0001 |
ND |
ND |
0.01 |
0.01 |
2.7 |
3.2 |
|
|
F2 |
ND |
ND |
ND |
ND |
0.45 |
0.6 |
0.7 |
|
|
F3 |
ND |
ND |
ND |
0.01 |
0.01 |
2.7 |
3.1 |
|
|
G1 |
ND |
ND |
ND |
ND |
0.41 |
0.6 |
0.6 |
|
|
G2 |
ND |
0.05 |
ND |
ND |
0.34 |
0.6 |
0.6 |
|
|
G3 |
ND |
ND |
ND |
ND |
0.33 |
0.5 |
0.5 |
|
|
H1 |
ND |
ND |
0.06 |
0.01 |
0.01 |
0.1 |
0.1 |
|
|
H2 |
ND |
ND |
0.05 |
0.01 |
0.01 |
0.1 |
0.1 |
2 讨论
甲醇可通过生产原料丙酮引入，也可通过丙烯水合法生产工艺引入，该反应可得到异丙醇和异丙醚两个产物，其中，异丙醚可通过与甲醇共沸原理去除，故提纯步骤可能导致甲醇的残留[4]。检验结果中有5批样品检出甲醇残留；其中，药用辅料级别检出3批，涉及2个厂家，检出率达33.3%;化学试剂检出2批，涉及2个厂家，检出率达18.2%;残留量均远低于2022年版《美国药典》中异丙醇0.02%的限度。总体甲醇的残留风险可控。2020年版《中国药典》四部、2020年版《英国药典》《欧洲药典》中异丙醇均收载了苯与有关物质项。苯可能经起始物料丙酮引入，根据ICHQ3C残留溶剂指导原则所述，苯属于第一类溶剂，具有不可接受的毒性，并能造成严重的环境危害，制订了0.002‰的限度[5]。文中结果显示：来源于生产厂家E和F的分析纯异丙醇部分批次检出苯，其余6个厂家，尤其是本次收集的药用辅料级别的异丙醇，均未检出苯，一定程度上反映了药用辅料级别异丙醇中苯的残留风险小。整体情况可看出：药用辅料级别的质量要优于分析纯试剂级别，平均总挥发性杂质分别为0.01%、0.11%。文中方法能很好地满足异丙醇中挥发性杂质苯、甲醇、乙醇、丙酮、仲丁醇、正丙醇、异丙醚等的定量测定，能准确地评估异丙醇中挥发性杂质的风险，也为《中国药典》中异丙醇标准的进一步完善提供了基础。
