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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：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：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：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。
气相色谱法测定原料药中的残留溶剂发布时间：2021-09-25T00:47:37.013Z 来源：《探索科学》2021年8月下16期作者：高倩魏浩明闫志营[导读] 建立气相色谱法测定原料药中的残留溶剂乙腈的分析方法，并对该方法进行相关的方法学研究及验证，充分保证了分析方法的准确性。
方法：色谱条件以聚乙二醇为固定液的毛细管柱（如Agilent DB-WAX，30m×0.32mm×0.5μm，或极性相近）为色谱柱；起始温度35℃，维持5分钟，以每分钟10℃的速率升温至200℃，维持2分钟；进样口温度为250℃；检测器为氢火焰离子化检测器（FID）；检测器温度为250℃；载气为氮气；载气流速为每分钟2.0ml；分流比为10:1；顶空瓶平衡温度80℃，平衡时间30分钟。
河南新天地药业股份有限公司高倩魏浩明闫志营河南省许昌市 461500[摘要]：建立气相色谱法测定原料药中的残留溶剂乙腈的分析方法，并对该方法进行相关的方法学研究及验证，充分保证了分析方法的准确性。
方法：色谱条件以聚乙二醇为固定液的毛细管柱（如Agilent DB-WAX，30m×0.32mm×0.5μm，或极性相近）为色谱柱；起始温度35℃，维持5分钟，以每分钟10℃的速率升温至200℃，维持2分钟；进样口温度为250℃；检测器为氢火焰离子化检测器（FID）；检测器温度为250℃；载气为氮气；载气流速为每分钟2.0ml；分流比为10:1；顶空瓶平衡温度80℃，平衡时间30分钟。
[关键词]：气相色谱法；乙腈；乙醇；残留溶剂；乙腈是合成原料药及医药中间体的常用溶剂，是一种无色液体，极易挥发，有类似于醚的特殊气味，有优良的溶剂性能，能溶解多种有机、无机和气体物质。
有一定毒性，与水和醇无限互溶。
乙腈能发生典型的腈类反应，并被用于制备许多典型含氮化合物，是一个重要的有机中间体。
根据原料药中残留溶剂的研究，我们分别从专属性、检测限、定量限、线性和范围这三个方面，对样品中的乙腈的残留进行研究分析，确定残留溶剂的检测方法快速简单、准确可靠。
残留溶剂gc方法
残留溶剂GC方法是一种用于检测有机溶剂残留的方法，其主要包括以下步骤：
１．确定被测的有机溶剂：根据制备工艺确定被测有机溶剂的范围。
２．色谱柱选择：按照相似相溶的原理选择色谱柱。
３．进样方法：GC法包括溶液直接进样和顶空进样两种进样方法。
通常情况下，沸点低的溶剂建议采用顶空进样法，沸点高的溶剂可以采用溶液直接进样法。
４．供试品溶液和对照品溶液的配制：对于固体原料药，如采用溶液直接进样法，需先用水或合适的溶剂使原料药溶解，以使其中的有机溶剂释放于溶液中，才能被准确测定。
残留溶剂处理及分析标准滞后目前实行的有关软包装复合产品溶剂残蹈量的国家标准，是制定于10多年前的GB／T10005。
该标准规定复合后产品的溶剂残留总量不能超过10mg／m2，既包括印刷时残留的苯类、醇类、酯类、酮类等溶剂，也包括复合时残留的酯类溶剂。
而且按气相色谱仪记录，还包括所有溶剂在化学反应过程中产生的气体。
同时，GB／们0005还限定苯类溶剂残留量不得超过3mg／m2。
若将此推荐性标准升级儿强制性，对提高软包装产品的安全性会起到很大的推动作用。
目前，我国的标准同其他国家相比仍然存在不小差距。
据有关方面介绍，欧洲对异丙醇、醋酸乙酯等各类溶剂的限量是5mg／m2，日本是3mg／m2；美国对甲苯的限量是2mg/m2，与我国国内的标准相比，要先进许多。
由于软包装产品一般先采用凹印里印，然后再进行干法复合或流延复合，国家标准只规定’了最终产品溶剂残留量的上限，但没有涉及印刷阶段的溶剂残留量。
笔者查阅了表印油墨标准与印油墨标准，其中规定溶剂残留量不超过30mg/m2，与国家标准和行业标准相比，这些油墨标准的确是太滞后了。
出于塑料薄膜的印刷复合生产过程中必然会存在有机溶剂的排放，这就涉及到生产环境的气体浓度许可问题。
笔者了解到，目前还在执行的卫生部工业企业设计卫生标准规定，车间空气中有害物质的最高允许浓度为：苯40mg／m3，甲苯100mg／m3，二甲苯1OOmg／m3，乙酸乙酯300mg／m3，乙酸丁酯300rug／m3。
据了解，前苏联当年的标准就规定甲苯与二甲苯不超过50mg／m3，乙酸乙酯不超过200mg／m3，乙酸丁酯不超过200mg／m3。
美国是按照体积浓度值（ppm）来制定标准的，规定甲苯与二甲苯不超100ppm，丁酮不超过200ppm，乙酸乙酯超过4OOppm，乙酸丁酯不超过150ppm。
根据笔者以前在软包装行业长期工作的经验，环境要求对软包装生产过程中溶剂残留量的控制至关重要。
当环境温湿度较高、气压较低时，即使接近临界参数还是比较危险的。
药物中有机残留溶剂的测定方法概述张俊伟(天津药物研究院制剂研究及工程中心 天津 300193)摘 要 本文综合介绍各种药物中残留溶剂测定的多种方法,包括气相色谱法、紫外分光光度法、高效液相色谱法剂及多种方法的联合应用等。
关键词 药物 残留溶剂 测定方法 药品中的残留溶剂是指在合成原料、辅料或制剂生产过程中使用或产生的挥发性有机化学物质。
他们在生产过程中未能被全部清除,服用后对人体有毒性和致癌作用,近年来日益引起各方面的重视,在新药研究中要求越来越严格。
从1994年起,ICH(人用药物技术要求国际协调会议)着手编撰关于溶剂残留量的指导原则。
1997年美国FDA根据此原则发布题为“杂质:残留溶剂(Q3C)的指导原则(草案)”。
ICH 程序委员会广泛征求意见后通过此原则,欧盟、美、日三方签字后正式生效1。
我国在1995年药典也规定7种限制溶剂残留项2,在2000年药典中3,根据ICH的限度要求对这7种溶剂残留限量进行调整。
ICH要求检测的溶剂就有69种,虽然我国药典并未要求按ICH的规定实施,但在新药研究中对于残留溶剂的要求事实上是参照ICH的规定执行的。
这是S DA对新药研究从严从高要求的体现,也是与国际接轨,适应WT O规则的需要。
在实际工作中,药品的合成、制剂、消毒工作涉及到的有机溶剂有上百种,气相色谱法是中国药典对有机残留溶剂测定的法定检测方法,也是检测有机溶剂的最常用、最适用的方法之一,但其他现代分析手段的应用,比如比色法、HP LC法、核磁共振法、热重分析法以及多种方法联合应用,是对气相色谱法的补充,也是残留溶剂测定新方法有益尝试。
最近十多年,残留溶剂测定的文献报道越来越多,为加强学习,也为使初学者对残留溶剂的测定方法有一个全面的了解,作者查阅各种文献,结合自己的工作经验稍做总结,对残留溶剂的测定方法作一简要介绍,希望能给读者一点启示。
1 气相色谱法111 样品的处理一般是将样品溶于适当的溶剂中,能达到的浓度越高越好,以利于残留量极微溶剂的测定。
残留溶剂方法学
残留溶剂方法学是一种将溶剂残留物从样品中提取出来并进行分析的方法。
这种方法通常用于分析中含有溶剂的样品，如化学药品、溶剂中的污染物以及溶剂的残余等。
残留溶剂方法学通常包括以下步骤：
1. 样品制备：将待测试样品放入适当的容器中，并根据需要加入适当的试剂和稀释剂。
2. 溶剂提取：使用适当的溶剂进行样品的提取。
这通常涉及到将溶剂加入到样品中，并使用搅拌器、超声波或者其他适当的方法将溶剂与样品充分混合。
3. 分离：将溶剂与样品分离开，通常通过离心、过滤或者其他分离方法。
4. 浓缩：将提取得到的溶剂进行浓缩，以便进行后续的分析。
5. 分析：对浓缩后的溶剂进行适当的分析方法，如气相色谱-质谱联用、高效液相色谱等。
6. 数据处理：对分析结果进行统计分析和解释，以获得样品中残留溶剂的含量和其他相关参数。
在残留溶剂方法学中，选择适当的提取溶剂、条件和分析方法非常重要，以确保准确地提取和分析残留溶剂的含量。
此外，还需要遵守相关的安全和环境规定，以保护操作人员和环境的安全。
目录1. 适用范围 (2)2. 起草依据 (2)3. 内容 (2)3.1残留溶剂分析方法开发时间 (2)3.2确定待测有机溶剂 (2)3.3检测器的选择及相关参数优化 (2)3.3.1 检测器的选择 (2)3.3.2 FID参数优化 (3)3.3.3 ECD参数优化 (3)3.4供试品及对照品溶液溶剂的选择 (3)3.5供试品溶液和对照品溶液浓度的确定 (4)3.6进样方式的选择及优化 (4)3.7 色谱柱的选择及相关参数优化 (4)3.7.1 色谱柱的选择 (4)3.7.2 载气流量与内径的选择 (5)3.7.3 柱长的选择 (5)3.7.4 液膜厚度的选择 (5)3.7.5 柱温的选择和优化 (6)3.8 分析方法的确认 (6)3.8.1 系统适用性试验 (6)3.8.2 专属性 (7)3.8.3 准确度 (7)3.8.4 小结 (7)1.适用范围本流程适用于采用气相色谱法测定残留溶剂的方法开发。
2.起草依据化学药物残留溶剂研究的技术指导原则（2005.03）ICH Q3C（R5）残留溶剂指导原则USP通则<467>残留溶剂中国药典2015版四部<9101>药品质量标准分析方法验证指导原则中国药典2015版四部<0521>气相色谱法3.内容3.1残留溶剂分析方法开发时间残留溶剂分析方法一般应在实验室中放之前基本确定。
分析方法开发工作不宜过早开展，工艺涉及的溶剂种类无法基本确定，溶剂种类变化过多会造成工作重复，浪费资源；故建议最好在工艺基本成熟，涉及溶剂种类变化不大时开始该项工作，并结合工艺需求优化方法。
3.2确定待测有机溶剂根据制备工艺确定待测有机溶剂的范围。
通常应对制备工艺过程中使用的溶剂和重结晶溶剂，以及根据工艺特点要求的其它溶剂进行残留量的研究。
起始物料本身也可能带有残留溶剂，这些溶剂也有可能残留到最终的药品中，这也是必须要考虑的方面。
还需要考虑工艺中大量使用的溶剂本身混有的少量有机杂质，比如工艺中涉及甲醇、、正己烷及丙酮等可能引入苯，相应的分析方法也应具备。
另外，还应考虑起始物料、中间体、溶剂、试剂及最终产品可能发生降解，产生的碎片物质也可能是某种溶剂，或者是具有挥发性的有机小分子。
综上所述，需要考虑的已不仅是溶剂了，还包括任何来源的有机杂质、降解物质，它们与残留溶剂一样，具有挥发性，一般适用于气相色谱法检验。
3.3检测器的选择及相关参数优化3.3.1 检测器的选择常用的离子火焰化检测器（FID）对碳氢化合物相应良好，适合检测大多数药物，对杂环化合物、甲醛、甲酸、水等无响应或响应较小；氮磷检测器（NPD）对含氮、磷元素的化合物灵敏度高；电子捕获检测器（ECD）适合于含卤素的化合物；质谱检测器（MS）能给出供试品中某个成分相应的结构信息，可用于结构确证。
本实验室配置了FID及ECD两种检测器，结合实际情况，本流程仅说明与其相关的参数优化。
ECD检测器温度一般250～350℃（至少高于柱温25℃）。
尾吹气一般使用氮气或氩气-甲烷，不可使用氢气或氦气。
3.3.2 FID参数优化a.在使用FID时，检测器温度一般应高于柱温，并不得低于150℃，以免水汽凝结，通常为250～350℃。
b.载气的选择影响灵敏度，气体的分子量越高，灵敏度越高（如氮气比氦气灵敏度稍高）。
c.增加氢气流量，灵敏度会上升到一个值，然后开始下降。
一般设置30～60mL/min，低于20mL/min可能会点火失败。
实际值应由特定分析操作决定。
d.增加空气流量，灵敏度上升，然后稳定。
应尽量选择稳定开始的流量，以节约空气。
一般设置为200～600mL/min。
e.“柱流量与尾吹气加和”推荐流量范围：20～30mL/min。
流量过高，可能会熄火。
特别说明：检测器的温度应至少高于柱温20～30℃，同时应兼顾样品的热稳定性。
3.3.3 ECD参数优化3.4供试品及对照品溶液溶剂的选择水中不含有机溶剂，干扰较少，且在FID检测器上，以水为溶剂时，各残留溶剂的灵敏度最高，故顶空进样通常以水为溶剂（溶液直接进样时，应考虑水对色谱柱寿命影响，尽量避免或者减小进样量）。
对于非水溶性的药物，可采用DMF、DMSO或其他适宜溶剂，可加入一定量的水以增加检测的灵敏度。
制备供试品的溶剂选择应兼顾供试品和待测有机溶剂在该溶剂中的溶解度。
测定含氮的碱性溶剂时，供试品溶液应不呈酸性，以免被测物与酸反应后不易汽化。
且所用溶剂应不干扰待测有机溶剂的检测。
若采用ECD，应避免含卤素的溶剂（如：二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等）。
应尽量选择价格低廉、易得、毒性小的溶剂，对照品溶液的溶剂应与供试品一致。
3.5供试品溶液和对照品溶液浓度的确定配制供试品溶液的浓度应满足定量测定的需要，一般供试品取样量在0.1～1g之间。
对照品溶液浓度一般配制为限度浓度。
3.6进样方式的选择及优化一些基体复杂的不能直接进样的，而且沸点较低的待测物应首选顶空进样。
顶空温度应根据溶解供试品溶剂的特性及供试品中残留溶剂的沸点选择。
以水为溶剂及测定低沸点残留溶剂时，顶空温度不宜超过85℃；测定沸点较高的残留溶剂时，通常选择较高的顶空温度；但此时应兼顾供试品的热分解特性，尽量避免供试品产生的挥发性热分解产物干扰测定结果。
以DMSO为溶剂时，顶空温度不宜超过115℃。
顶空时间是要确保供试品溶液的气-液两相达到平衡，一般通过测定顶空时间与顶空气体浓度的浓度—时间曲线来确定。
顶空时间不宜过长，一般为30～45分钟，如果超过60min，可能引起顶空瓶的气密性变差,导致定量的准确性降低。
顶空进样时间即为进样量。
进样时间越长，进样量越大，灵敏度提高，但进样时间过长，峰型变宽，理论踏板数降低，应根据需求，选择适宜进样时间。
进样口温度应保证组分挥发，且不会分解。
一般设置为略高于程序升温的最高温度。
直接进样量一般不超过数微升，柱径越细，进样量应越少。
甲酰胺、2－甲氧基乙醇、2－乙氧基乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮等不适宜用顶空法测定。
3.7 色谱柱的选择及相关参数优化3.7.1 色谱柱的选择应根据相似相溶的原理选择色谱柱。
毛细管柱有极性柱、非极性柱、弱极性柱和中等极性柱。
常见色谱柱极性如下表：类别固定相色谱柱型号非极性色谱柱100%二甲基聚硅氧烷HP-5，DB-1，OV-101，固定相OV-1,DB-1,SE-30,HP-1,HP-5,RTX-1,BP-1弱极性色谱柱5%二苯基1%乙烯基(94%)二甲基聚硅氧烷OV-5,DB-5,SE-54,HP-5,RTX-5,BP-55%二苯基(95%)二甲基聚硅氧烷SE-52中等极性色谱柱50%二苯基(50%)二甲基聚硅氧烷OV-17,HP-50,RTX-50 14%氰丙基苯基(其中7%氰丙基7%苯基)(86%)二甲基聚硅氧烷,OV-1701,DB-1701,RTX-170150%氰丙基苯基(其中25%氰丙基25%苯基)(50%)二甲基聚硅氧烷OV-225,BP-225,DB-225,HP-225,RTX-225强极性色谱柱聚乙二醇PEG20M,DB-WAX，,DB-FFAP测定含氮的碱性有机溶剂时，由于普通气相色谱仪的不锈钢管路、进样器衬管等对有机胺等含氮的碱性化合物具有较强的吸附作用，致使其检出的灵敏度降低。
通常采用弱极性色谱柱或经碱处理过的色谱柱分析含氮的碱性有机溶剂，如果采用胺分析专用柱进行分析，则效果更好。
3.7.2 载气流量与内径的选择色谱柱的载气流量应与其内径匹配，常见内径载气如下：柱内径/mm载气最佳流速mL/min0.53（大孔径）3～50.32（粗径）1～30.20（细径）0.5～10.10（快速）0.2～0.5色谱柱的内径越小，分离的效率越高，可加快分析速率。
内径越大，可容纳的样品量越大，但效率会降低。
建议需要高效率时，使用0.18～0.25mm色谱柱，这种口径尤为适合GCMS系统。
需要高样品容量时，使用0.32mm色谱柱，可适用于不分流进样。
若需更高的样品容量，则可选择0.53mm色谱柱。
3.7.3 柱长的选择常用的毛细管色谱柱有20m、30m，最长可达150m。
色谱峰的保留时间与柱长成正比，在保证分离度的前提下用选择短柱以保证工作效率。
3.7.4 液膜厚度的选择液膜厚度会较大地影响分离度。
，液膜越厚，柱容量越大、保留时间越长、峰越宽、分离度越好，但分析时间越长。
故从成本上考虑，选择满足分离度的膜厚即可。
3.7.5 柱温的选择和优化柱温有两种模式：恒温分析和程序升温分析。
分析组分单一，沸点相近，可选择恒温分析，但后流出的色谱峰展宽。
当分析组分较复杂，沸点范围较宽时，可选择程序升温分析，在该模式下柱流失增大，易引起基线漂移，但可减少分析时间并使峰变窄。
一般情况下柱温越高，组分保留时间越短，峰窄；柱温越低，峰变宽，保留时间延长，甚至高沸点组分不能流出。
恒温分析中，柱温一般不高于组分的最高沸点。
程序升温分析中，初期温度一般略低于组分的最低温度，最高温度可高于组分中的最高沸点（应尽量保证色谱柱内杂质流出），但需避免样品热分解的问题。
色谱柱相关参数的优化需视具体情况而定，应权衡各个参数的叠加效应。
满足分离需求即是最好的。
3.8 分析方法的确认分析方法的确认相当于一次简单、但关键的验证。
其理念应贯穿整个方法开发过程。
即方法开发的整个过程应为“开发—优化—确认（预验证）—优化......验证”。
3.8.1 系统适用性试验➢理论板数：用于评价色谱柱的分离效能。
填充柱的理论板数应大于1000，毛细管色谱柱的理论板数应大于5000。
➢分离度：是衡量色谱系统分离效能的关键指标。
除另有规定外外，待测物色谱峰与其相邻色谱峰的分离度应大于1.5。
色谱柱的类型、柱温、溶剂等均会影响其分离度。
➢灵敏度：主要考察方法检测微量物质的能力。
通常以信噪比来表示，定量测定时，信噪比应不小于10；定性测定时，信噪比应不小于3。
根据ICH相关规定，限度为0.1%的溶剂，定量限浓度小于或等于0.05%限度浓度，限度较高的溶剂，定量限浓度可适当提高。
应谨记：任何时候的“未检出”应首先考虑方法的灵敏度是否适宜。
➢重复性：以内标法测定时，通常采用配制相当于80%、100%、120%的对照品溶液，加入规定量的内标溶液，配制成3种不同浓度的溶液，分别至少进样2针，计算平均校正因子，其RSD应不大于2.0%。
以外标法测定时，通常取对照品溶液，连续进样5次，峰面积的RSD应不大于10.0%。
➢拖尾因子：主要用于评价色谱法的对称性。
一般拖尾或前伸不会影响峰面积积分，但严重拖尾可能会影响色谱峰起止的判断和峰面积积分的准确性。
除另有规定外，拖尾因子应在0.95～1.05之间。
系统适用性通常包括以上五个部分，具体控制项目应根据该方法需要设定。
