高效液相色谱法测定隐形眼镜护理液中聚乙烯吡咯烷酮

2021-10-11 09:30徐萍华张莉韩银鲍娇慧诸丹徐畅
化学分析计量 2021年9期
关键词:氯化钠基质仪器

徐萍华,张莉,韩银,鲍娇慧,诸丹,徐畅

(浙江省医疗器械检验研究院,杭州 310018)

聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,简称为PVP)是一种非离子型高分子化合物,是N-乙烯基酰胺类聚合物中有特色且被研究得最深、最广泛的精细化学品品种之一。PVP 作为一种合成水溶性高分子化合物,具有水溶性高分子化合物的一般性质,如胶体保护作用、成膜性、粘结性、吸湿性、增溶或凝聚作用。但PVP 最具特色的是其优异的溶解性能及生理相容性[1-10],也因此倍受人们重视。PVP 不参与人体新陈代谢,又具有优良的生物相容性,对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。PVP用于隐形眼镜,可增加镜片的亲水性和润滑性,这使得PVP 在隐形眼镜护理液中得到了广泛应用。

GB 19192—2003 《角膜接触镜护理液卫生要求》第4 条明确提出对角膜接触镜护理液有效成分含量检测的技术要求[11]。聚乙烯吡咯烷酮作为隐形眼镜护理液的有效成分之一,应明确其实际加入的有效量,并建立有效、快捷、准确的分析测定方法。

目前PVP 含量的测定方法主要有紫外分光光度法[12-14]、凝胶色谱检测法[15-16],但是这些方法的灵敏度不高,方法条件复杂,操作过程繁琐,且干扰不易消除。角膜接触镜护理液中基体复杂,样品的杂质峰干扰相对严重,难以准确定量,目前此样品尚无有效的检测方法。笔者采用SAX 色谱柱对隐形眼镜护理液样品进行分离,在220 nm 波长处进行PVP 的定量分析,经过一系列方法学试验验证,证明该方法准确、简单、高效。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

液相色谱仪:U 3000 型,美国赛默飞世尔科技公司。

紫外分光光度计:UV2550 型,日本岛津仪器有限公司。

超纯水机:MC24T30CN 型,出水电阻率为18.2 MΩ,默克密理博(中国)有限公司。

电子天平:ME104E 型,感量为0.1 mg,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司。

氯化钠:色谱纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

PVP 对照品:纯度(质量分数)不小于99.0%,美国Sigma Aldrich 公司。

角膜接触镜护理液样品:市售。

1.2 仪器工作条件

检测器:二极管阵列检测器;色谱柱:Oligo-SAX 强阴离子交换柱(150 mm×4.6 mm,5 μm,美国赛默飞世尔科技公司);流动相:20 mmol/L 氯化钠 水溶液;流量:1.0 mL/min;柱温:30 ℃;波长:220 nm;进样体积:10 μL。

1.3 样品处理

根据角膜接触镜护理液样品中PVP 的标示含量,若PVP 标示含量在0.01~0.5 mg/mL 之间,可直接进样;若PVP 标示含量大于0.5 mg/mL,取适量护理液样品,用超纯水稀释至约0.05 mg/mL,作为供试液,待测。

1.4 溶液配制

PVP 标准溶液:准确称取PVP 对照品约0.1 g,用超纯水配成1 mg/mL 的储备液。

PVP 系列标准工作溶液:采用逐级稀释法,用超纯水配制PVP质量浓度分别为0.01、0.025、0.050、0.10、0.25、0.50 mg/mL 的系列标准工作溶液。

2 结果与讨论

2.1 仪器工作条件的优化

2.1.1 色谱柱

常规检测中,一般采用普通的C18反相色谱柱进行物质分离,而大分子量的样品,采用凝胶尺寸排阻色谱进行分离。试验考察了TSK—Gelα3000 型亲水性凝胶色谱柱(300 mm×7.8 mm,7 μm,日本TSK 公司)和Oligo-SAX 强阴离子交换柱的分离效果,结果发现,采用TSK—Gelα3000 型凝胶色谱柱进行分离时,峰形拖尾严重且不对称,而在Oligo-SAX 强阴离子交换色谱柱下,PVP 能实现完好的分离,且无拖尾现象产生。因此采用Oligo-SAX 强阴离子交换柱进行检测分析,可快速有效地分离PVP。

2.1.2 流动相

当采用纯水作为流动相时,色谱峰虽能分离,但出现拖尾现象,因此需要配制一定的缓冲溶液对PVP 进行洗脱。试验采用氯化钠溶液作为流动相,考察氯化钠的质量浓度分别为0、10、20、50、100 mmol/L 时对PVP 含量测定的影响,结果发现当溶液中氯化钠的质量浓度为20 mmol/L 时,拖尾现象消失,但随着氯化钠浓度的增大,PVP 的分离没有其它变化。为了延长色谱柱的寿命,宜选用较低浓度的流动相,因此,采用20 mmol/L 氯化钠溶液作为流动相较为适宜。

2.1.3 检测波长

分别取PVP 标准工作溶液与空白基质溶液(按照隐形眼镜护理液的配方,配制不含PVP 的隐形护理液作为空白基质溶液),在波长为200~300 nm 范围内进行扫描,结果显示PVP 在波长220 nm 附近有较大吸收,且空白基质溶液吸收较小,因此选择220 nm 作为PVP 含量的检测波长。

图1 PVP 标准工作溶液与空白基质溶液紫外吸收图

2.2 色谱行为

按照1.2 仪器工作条件,对0.05 mg/mL PVP标准溶液和待测护理液的供试液进行测定,色谱图分别见图2 和图3。由图2 和图3 可知,PVP 的保留时间为0.933 min。

图2 PVP 标准溶液色谱图

2.3 基质效应

常规护理液中主要有消毒剂(如聚胺丙基双胍等)、清洁剂(如泊洛沙姆)、螯合剂(如乙二胺四乙酸二钠盐)、保湿润滑剂(羟丙基甲纤维素、透明质酸酸钠等)及其它缓冲盐溶液,这些添加成分均可能对PVP 的测定产生影响[17-18]。按照1.2 仪器工作条件,对空白基质溶液进行测定(图4),并与PVP 标准溶液图谱(图2)进行对照,在目标物峰位置处无明显干扰,表明该护理液中其它成分不影响PVP 含量的测定,方法具有专属性。

图4 空白基质溶液色谱图

2.4 线性方程与检出限

在1.2 仪器工作条件下,分别测定0.01、0.025、0.050、0.10、0.25、0.50 mg/mL 的PVP 系列标准工作溶液,以PVP 的质量浓度(x)为横坐标、色谱峰面积(y)为纵坐标,绘制标准工作曲线,计算线性回归方程和相关系数。以3 倍信噪比(S/N=3)对应的浓度值作为检出限,10 倍信噪比(S/N=10)对应的浓度值作为定量限。PVP 的线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限见表1。由表1 可知,PVP 的质量浓度在0.01~0.5 mg/mL 范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.999 0,检出限为0.000 3 mg/mL,定量限为0.001 mg/mL,表明该方法灵敏度较高,适于定量。

表1 PVP 的线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限

2.5 精密度试验

取适量隐形眼镜护理液样品,按照1.3 方法进行处理,在1.2 仪器工作条件下进行6 次平行测定,试验结果见表2。由表2 可知,6 次测定结果的相对标准偏差为1.2%,表明该方法具有较高的精密度,满足分析要求。

表2 精密度试验结果

2.6 重复性试验

取适量隐形眼镜护理液样品,按照1.3 方法进行处理,在1.2 仪器工作条件下,对该溶液分别进行隔日测定,测定6 次,试验结果见表3。由表3 可知,测定结果的相对标准偏差为1.7%,表明该方法具有较好的重复性。

表3 重复性试验结果

2.7 加标回收试验

按照所建方法,对已测的护理液样品进行3 种浓度水平的加标回收试验,计算PVP 的回收率和平均回收率,试验结果见表4。

表4 PVP 加标回收试验结果(n=6)

由表4 可知,加标样品中PVP 的回收率为90.1%~104%,平均回收率为98.4%,表明该法具有良好的准确度。

3 结语

隐形眼镜护理液中聚乙烯吡咯烷酮含量分析方法的建立,为生产企业产品质量控制提供了有效的科学依据,为后续行业内产品标准方法的制订提供了理论基础。相比较常规的凝胶色谱-示差检测法,本方法采用强阴离子交换柱分离,220 nm 波长下进行测定PVP 的含量,精密度及准确度良好,分离效果更好,灵敏度更高,专属性更强。

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