聚对二氧环己酮中丙酮的检测方法与流程

1.本发明属于分析化学领域，具体涉及一种聚对二氧环己酮中丙酮的检测方法，其包括样品的处理过程和检测过程。


背景技术：

2.聚对二氧环己酮(ppdo)是脂肪族聚酯类医用可吸收材料中的一种，具有优良生物相容性和生物降解性。在体外，聚对二氧环己酮的降解主要是质子性溶剂引起的分子中的酯键的水解。体内代谢研究表明，ppdo首先被水解，然后进入三羧酸循环，最终产物成为二氧化碳和水，安全无害，不引起体内环境的任何变化。目前，ppdo已被开发为无源植入类器械，例如可吸收医用缝合线，临床上被广泛应用于各个科室。
[0003][0004]
聚对二氧环己酮
[0005]
作为无源植入医疗器械的原材料，对聚对二氧环己酮中的杂质必须进行严格控制。如果残留杂质超过安全值，残留杂质就可能对人体健康造成危害。聚对二氧环己酮中需要分析的小分子杂质包括丙酮、甲苯、一缩二乙二醇和对二氧环己酮(单体)等。聚对二氧环己酮作为医用高分子材料，不溶于甲醇、乙醇、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺等常见溶剂，微溶于1,1,2,2-四氯乙烷、氯仿、四氯乙烷/苯酚混合溶剂，溶解于六氟异丙醇。为解决这一问题，需要找到一种ppdo样品的处理方法，从而能够单独地、灵敏地检测聚对二氧环己酮中因沸点较低而易挥发的溶残杂质，例如丙酮，进而控制聚对二氧环己酮产品质量。
[0006]
目前，对于聚对二氧环己酮中小分子的检测方法的报道有：恒生公司在《中国医疗器械信息》杂志发表的文章《聚对二氧环己酮中溶剂残留的测定》中提出通过一种超声提取的方式测定ppdo中的溶剂残留，但其工艺生产的ppdo为疏松多孔结构，对于结构更加致密的ppdo并不适用；山东省药学科学院山东省医用高分子材料重点实验室曾在《生物医学工程研究》杂志上发表了《生物可降解聚对二氧环己酮材料中单体残留的测定》一文，文章中具体描述了聚对二氧环己酮中对二氧环己酮单体残留的检测方法，该方法采用二甲基甲酰胺(dmf)溶解聚对二氧环己酮，但该溶剂可能无法对高分子链的ppdo进行溶解。因此需要寻找一种适用范围更广泛的，能准确有效的检测ppdo，特别是致密结构的ppdo中萃取出来的小分子，尤其是丙酮的方法，这已经成为一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0007]
根据聚对二氧环己酮和低分子量杂质的溶解特性，将在六氟异丙醇中溶解完全的聚对二氧环己酮加入另一种溶剂中，使大分子沉淀析出，低分子量杂质完全释放，以达到分离的效果。但是将完全溶解的大分子聚合物沉淀析出的过程应是极其缓慢的，否则极易使聚合物产生降解，且容易使小分子杂质提取不完全。整个沉淀析出过程由于暴露于空气中，
导致一些沸点低的极易挥发性溶残杂质，例如丙酮的测定极为不准确。本发明为了解决上述技术问题，提供了一种聚对二氧环己酮样品的检测方法。该方法针对聚对二氧环己酮样品中可能含有的低沸点残留溶剂，如丙酮，采用将一定比例的含内标的提取溶剂加至六氟异丙醇溶解完全的聚对二氧环己酮中，从而除去溶液中的大分子，减少对气相色谱仪中的称管和色谱柱的污染，使得小分子完全萃取。另外，混合后的两种溶剂对丙酮峰的测定也无影响。
[0008]
本发明提供了一种聚对二氧环己酮中丙酮的检测方法，该方法包括以下步骤：
[0009]
(1)用提取溶剂溶解内标物质，制得含内标物质的提取溶剂；
[0010]
(2)用所述含内标物质的提取溶剂溶解丙酮，再与六氟异丙醇混合，制得对照品溶液；
[0011]
(3)用六氟异丙醇溶解聚对二氧环己酮，再与所述含内标物质的提取溶剂混合，制得供试品溶液；
[0012]
(4)取供试品溶液和对照品溶液进行气相色谱测定；
[0013]
其中，所述提取溶剂选自二甲亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺中的一种，或其中两种或两种以上的混合物。
[0014]
在本发明的检测方法中，优选地，所述聚对二氧环己酮为致密结构的聚对二氧环己酮。在本发明的检测方法中，所述内标物质可以选自烷烃或酮，例如正己烷、环己烷、正戊烷、环戊烷、正庚烷、环庚烷、异辛烷或2-丁酮，优选为正己烷、环戊烷或2-丁酮。
[0015]
在本发明的检测方法中，所述含内标物质的提取溶剂的浓度可以为0.002mg/ml～20mg/ml，优选为0.05mg/ml～10mg/ml。
[0016]
在本发明的检测方法中，所述对照品溶液的丙酮浓度可以为0.001mg/ml～10mg/ml。
[0017]
在本发明的检测方法的步骤(3)中，用六氟异丙醇完全溶解的聚对二氧环己酮浓度可以为5mg/ml～100mg/ml，优选为20mg/ml～50mg/ml。
[0018]
在本发明的检测方法的步骤(2)和(3)中，所述六氟异丙醇与所述含内标物质的提取溶剂的混合比例为体积比为1：1～6，优选为1：1～4。
[0019]
本发明的检测方法还可以包括：根据气相色谱测定的色谱图中丙酮峰与内标峰的峰面积比计算丙酮含量。优选地，按照以下公式计算丙酮含量：
[0020][0021]
其中：
[0022]c对
：丙酮对照品溶液浓度，mg/ml；
[0023]c样
：供试品溶液浓度，mg/ml；
[0024]a对
：丙酮对照品溶液峰面积；
[0025]a对内
：对照品溶液中内标物质的峰面积；
[0026]a样
：供试品溶液中丙酮的峰面积；
[0027]a样内
：供试品溶液中内标物质的峰面积。
[0028]
在本发明的检测方法中，所述气相色谱测定采用的气相色谱柱可以为中等极性毛细管柱aglient db-624、非极性毛细管柱db-1或弱极性毛细管柱hp-5；优选地，所述气相色
谱柱为中等极性毛细管柱aglient db-624。
[0029]
在本发明的检测方法中，优选地，所述气相色谱测定的柱温采用程序升温。更优选地，所述程序升温的步骤包括起始柱温为35℃～50℃，保持4～7min，升温速度10～40℃/min，升至200℃～220℃，保持4～7min。
[0030]
在本发明的检测方法中，优选地，所述气相色谱测定的进样口温度为250℃。
[0031]
在本发明的检测方法中，优选地，所述气相色谱测定采用氢火焰离子化检测器，检测器温度为260℃。
[0032]
在本发明的检测方法中，优选地，所述气相色谱测定的进样方式为直接进样，分流比10～40：1，进样量：1μl。
[0033]
在本发明的检测方法中，优选地，所述气相色谱测定的载气为氮气，柱流量为0.95-1.45ml/min。
[0034]
本发明的有益效果在于一方面通过选择合适的提取溶剂，将不溶性样品中的待测残留杂质有效、快速提取出来；另一方面优化色谱条件，建立了聚对二氧环己酮样品中挥发性杂质，特别是丙酮的检测方法。本发明的检测结果证明，采用本发明的检测方法既能够充分、有效地提取聚对二氧环己酮样品中残留的挥发性溶剂，同时又避免样品的挥发所引起的测试结果不准确，满足了检测准确度的要求。该方法专属性强，灵敏度高，准确度好，重现性强，耐用性良好，能够对聚对二氧环己酮中的丙酮实现良好的检出，有利于聚对二氧环己酮的生产过程中的质量控制，且方法简单，操作便捷。
附图说明
[0035]
结合以下附图说明本发明的具体实施方案：
[0036]
图1为实验例2的含内标物质的提取溶剂的气相色谱图。
[0037]
图2为实验例2的对照品贮备液的气相色谱图。
[0038]
图3为实验例2的对照品溶液的气相色谱图。
具体实施方式
[0039]
下面结合实施例进一步说明本发明，应当理解，实施例仅用于进一步说明和阐释本发明，并非用于限制本发明。
[0040]
除非另外定义，本说明书中有关技术术语和科学术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中的定义为准。另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。
[0041]
实施例1
[0042]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技有限公司提供。注：样品批号20191018-5。
[0043]
仪器：安捷伦气相色谱仪(aglient 7890b，工作站：openlab cds)。
[0044]
色谱条件：中等极性毛细管柱aglient db-624；柱温为程序升温：起始柱温40℃，保持5min，升温速度40℃/min，升至200℃，保持7min；进样口温度为250℃；采用氢火焰离子化检测器，检测器温度为260℃；进样方式为直接进样，分流比20：1，进样量：1μl；载气为氮
气，柱流量：1.45ml/min。
[0045]
检测方法：
[0046]
(1)含内标的提取溶剂的制备：取正己烷，精密称定，用二甲基甲酰胺溶解并稀释成每1ml含正己烷0.1mg的溶液，作为含内标的提取溶剂；
[0047]
(2)对照品溶液的制备：取丙酮适量，用含内标的提取溶剂溶解并稀释成每1ml含丙酮0.1mg的溶液作为对照品贮备液，六氟异丙醇与贮备液以1：1的体积比混合，作为对照品溶液；
[0048]
(3)供试品溶液的制备：取供试品100mg置于样品瓶中，5ml六氟异丙醇溶解完全，加入5ml含内标的提取溶剂，密封，振摇，过滤，取续滤液，即得供试品溶液；
[0049]
(4)测定：精密量取供试品溶液与对照品溶液各1μl，注入气相色谱仪，完成色谱图，记录丙酮峰与内标峰的峰面积比，并按照外标法计算丙酮含量。计算公式：
[0050][0051]
其中：
[0052]c对
：丙酮对照品溶液浓度，mg/ml；
[0053]c样
：供试品溶液浓度，mg/ml；
[0054]a对
：丙酮对照品溶液峰面积；
[0055]a对内
：对照品溶液中内标物质的峰面积；
[0056]a样
：供试品溶液中丙酮的峰面积；
[0057]a样内
：供试品溶液中内标物质的峰面积；
[0058]
实验结果：丙酮含量为0.21％。
[0059]
实施例2-3
[0060]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0061]
分别将提取溶剂换成二甲基乙酰胺和二甲亚砜，其他处理过程、仪器、色谱条件均同实施例1，聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表1。结果显示丙酮含量rsd％不大于5.0％，不同提取溶剂对丙酮的检测并无差异。
[0062]
表1采用不同提取溶剂的聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果
[0063][0064]
注：样品批号20191018-5。
[0065]
实施例4-5
[0066]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0067]
分别将内标改成环戊烷和2-丁酮，其他处理过程、仪器、色谱条件均同实施例1，聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表2。结果显示丙酮含量rsd％不大于5.0％，不同内标对
丙酮的检测并无差异。
[0068]
表2采用不同内标溶液的聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果
[0069][0070]
注：样品批号20191018-5
[0071]
实施例6-8
[0072]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0073]
供试品溶液的制备：取供试品50mg置于样品瓶中，2.5ml六氟异丙醇溶解完全，分别加入7.5ml、10ml、15ml含内标的提取溶剂，密封，振摇，过滤，取续滤液，即得供试品溶液；其他处理过程、仪器、色谱条件同实施例1，聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表3。结果显示丙酮含量rsd％不大于5.0％，不同溶剂比例对丙酮的检测并无差异。
[0074]
表3采用不同溶剂比例的聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果
[0075][0076]
注：样品批号20191018-5。
[0077]
实施例9-12
[0078]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0079]
供试品溶液的制备：分别取供试品25mg、250mg、400mg、500mg置样品瓶中，5ml六氟异丙醇溶解完全，加入10ml含内标的提取溶剂，密封，振摇，过滤，取续滤液，即得供试品溶液；
[0080]
其他处理方法、仪器、色谱条件同实施例1，聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表4。丙酮含量rsd％不大于5.0％，不同的六氟异丙醇溶解后浓度对丙酮的检测并无差异。
[0081]
表4采用不同六氟异丙醇溶解后浓度聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果
[0082][0083]
注：样品批号20191018-5。
[0084]
实施例13-16
[0085]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0086]
分别更改色谱条件中的一项，依次为更改分流比为10：1，更改柱流量为0.95ml/min，更改升到最高温度后的保持时间为6min，更改色谱柱为弱极性毛细管柱hp-5，其他处理方法、仪器同实施例1，聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表5。结果显示丙酮含量rsd％不大于5.0％，不同色谱条件对丙酮的检测并无差异。
[0087]
表5采用不同色谱条件的聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果
[0088][0089]
注：样品批号20191018-5。
[0090]
相对于实施例1，实施例2～3考察提取溶剂变化时检测方法的适用性。结果显示，选择本发明规定范围内的提取溶剂，对样品检测结果无显著影响。
[0091]
相对于实施例1，实施例4～5考察内标物质变化时检测方法的适用性。结果显示，选择本发明规定范围内的内标物质，对样品检测结果无显著影响。
[0092]
相对于实施例1，实施例6～8考察六氟异丙醇与含内标的提取溶剂比例变化时检测方法的适用性。结果显示，选择本发明规定范围内的比例，对样品检测结果无显著影响。
[0093]
相对于实施例1，实施例9～12考察六氟异丙醇溶解后浓度变化时检测方法的适用性。结果显示，选择本发明规定范围内的比例，对样品检测结果无显著影响。
[0094]
相对于实施例1，实施例13～16考察色谱条件变化时检测方法的适用性。结果显示，色谱条件在本发明规定范围内变化，对检测结果无显著影响。
[0095]
对比例1
[0096]
聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0097]
方法一：超声提取方式处理样品
[0098]
内标溶液：取正己烷，加甲醇溶解制成每1ml约含正己烷0.1mg的溶液，作为内标溶
液；
[0099]
对照品溶液：取丙酮，用内标溶液制成每1ml约含丙酮0.25mg的溶液，即得；
[0100]
供试品溶液：精密称取供试品约500mg置于样品瓶中，加入10ml内标溶液，密封后超声30min，过滤，取续滤液即得。
[0101]
其他仪器、色谱条件同实施例1。
[0102]
方法二：样品处理过程、仪器、色谱条件同实施例1。
[0103]
不同测定方法得到聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表6。结果显示，超声提取的方式并未将聚对二氧环己酮中的挥发性物质丙酮完全萃取出来，因此该方法不适用于致密结构的聚对二氧环己酮样品中丙酮的检测。
[0104]
表6采用不同处理方法的聚对二氧环己酮样品丙酮的测定结果
[0105]
名称处理方法丙酮(％)方法一超声提取0.10方法二参照实施例10.21
[0106]
注：样品批号20191018-5。
[0107]
对比例2
[0108]
形态为疏松多孔的聚对二氧环己酮样品：沈阳恒生医用科技公司提供。
[0109]
方法一：同对比例1中方法一；
[0110]
方法二：样品处理过程、仪器、色谱条件同实施例1。
[0111]
疏松多孔的聚对二氧环己酮中丙酮的测定结果见表7。结果显示本发明适用于疏松多孔的聚对二氧环己酮中丙酮的含量的测定。
[0112]
表7采用不同处理方法的疏松多孔的聚对二氧环己酮样品丙酮测定结果
[0113][0114]
注：样品批号20200128-2。
[0115]
对比例1-2研究结果表明，本发明的处理及检测方式既适用于形态疏松多孔结构的ppdo，也适用于结构更加致密的ppdo，适用范围更广泛，更有利于聚对二氧环己酮中挥发物质的有效控制。
[0116]
通过以下通过实验例进一步说明本发明的有益效果：
[0117]
实验例1系统适用性
[0118]
实验条件、色谱条件和溶液配制如实施例1，对照品溶液连续进样6针，记录色谱图，结果见表8，可见方法系统适用性良好。
[0119]
表8系统适用性结果
[0120]
溶液名称保留时间峰面积分离度理论塔板数对照品溶液-13.96024.717.337963对照品溶液-23.95925.216.737734
对照品溶液-33.95924.916.737789对照品溶液-43.95925.515.938152对照品溶液-53.95925.116.138340对照品溶液-63.95925.116.037688平均值3.95925.1
ꢀꢀ
rsd％0.11.1
ꢀꢀ
[0121]
实验例2专属性
[0122]
实验条件、色谱条件和溶液配制如实施例1，分别进样含内标物质的提取溶剂、对照品贮备液合物对照品溶液，记录色谱图(分别见图1、图2和图3)，结果见表9，可见方法专属性良好。
[0123]
表9专属性结果
[0124][0125]
实验例3定量限和检测限
[0126]
实验条件，色谱条件和溶液配制如实施例1。
[0127]
定量限(loq)和检测限(lod)根据信噪比来确定。把对照品储备液稀释至低浓度进样，检测信噪比s/n≥10确定为定量限，连续配制6份，s/n≈3确定为检测限，配制1份。测试结果见表10。
[0128]
表10定量限和检测限结果
[0129][0130]
实验例4准确度
[0131]
实验条件，色谱条件和溶液配制如实施例1。
[0132]
准确度是通过在供试品中加入指标的80％、100％和120％三个不同浓度杂质，再测定加样样品中已知杂质的含量和理论值之间的比值(回收率)，以百分率％表达。测试结果见表11，可见丙酮的回收率在98.5％-102.9％之间，平均回收率为99.8％，准确度良好。
[0133]
表11准确度结果
[0134][0135]
实验例1-4研究结果表明，本发明的聚对二氧环己酮中丙酮的检测方法具有良好的专属性，准确度高，灵敏度高，适用于聚对二氧环己酮中残留溶剂丙酮的质量控制。
[0136]
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。