后疫情时代，随着全社会健康意识的不断增强，个人消毒防护用品备受关注。其中，携带方便、清爽高效的乙醇类免洗消毒凝胶成为日常抗菌防病毒的热销品之一。乙醇是广泛使用的消毒剂，可通过促使蛋白质变性、破坏细胞壁以及干扰微生物酶系统等作用杀死多种病原体。《新型冠状病毒感染诊疗方案（试行第十版）》明确指出 75.0%（体积分数）乙醇溶液可有效灭活病毒。GB/T 26373—2020《醇类消毒剂卫生要求》规定乙醇消毒剂中乙醇体积分数不低于 60.0%。

 

     免洗消毒凝胶制备工艺中常以酸性高分子聚合物卡波姆为增稠剂，随后用三乙醇胺中和形成稳定的高分子结构，以获得增稠、保湿的效果。但是，“封锁”的凝胶结构及保湿剂（如甘油）、抗氧剂（如维生素E）、抗菌剂（如Ag+）、感官调节剂（如玫瑰精油）等添加剂的加入增加了免洗消毒凝胶中乙醇含量的测定难度。

 

      目前，免洗消毒凝胶中乙醇含量测定的研究报道较少，直接进样-气相色谱内标法（内标物为叔丁醇或正丙醇）是已有报道常采用的方法。GB/T 26373— 2020 附录A 提供了一种用水稀释样品后，直接采用气相色谱法测定乙醇含量的方法，但是该方法在检测免洗消毒凝胶时，会出现严重的乳化现象（可能与工艺中三乙醇胺的过量添加有关），极大地增加了样品的前处理难度。此外，将含高分子聚合物的提取液直接注入色谱仪，可能降低色谱仪的分离、响应性能，缩短色谱柱以及检测器等的使用寿命。为此，研究人优化了样品前处理方法，采用超声辅助盐析结合顶空-气相色谱法测定消毒凝胶中乙醇的含量，该方法简便、快捷、重复性好，适用于免洗消毒凝胶产品的生产研发以及市场监管的批量检测。

 

1、试验方法

 

     免洗消毒凝胶样品经混匀后，分取少量，加入饱和氯化钠溶液超声，冷却后用饱和氯化钠溶液定容摇匀，分取部分于 顶空瓶中，按照仪器工作条件测定。

 

2、结果与讨论

 

2.1 前处理条件的选择

 

2.1.1 提取溶剂及其浓度水平

 

    试验所用样品为含高分子聚合物的水凝胶，由聚合物溶胀制成。水、乙醇等小分子分散在凝胶内，但是凝胶样品在水溶液中的流动性较低，乙醇检出难度较大。因此，试验比较了水、饱和氯化钠溶液、甲醇、DMF和DMSO等5种常用溶剂的提取效果（未超声）。结果显示，以上5种提取溶剂所得样品中乙醇的体积分数分别为45.0%，61.1%，15.3%，18.7%，12.6%，不同溶剂对凝胶中乙醇的提取效率存在显著差别，水溶液较有机溶剂的提取效果好，饱和氯化钠溶液较水的提取效果好，推测卡波姆类聚合物会吸水溶胀，促进了乙醇扩散，而盐析后凝胶崩散，进一步促进了乙醇的扩散。因此，试验选择的提取溶剂为饱和氯化钠溶液。

 

     凝胶样品在氯化钠的离子化作用下盐析崩散，聚合物沉降，乙醇提取量增加，因此氯化钠溶液质量分数的选择很重要。试验比较了分别采用 10%（质量分数），20%（质量分数）以及饱和氯化钠溶液提取时样品中乙醇的体积分数，所得结果分别为51.6%，63.2%，70.6%，乙醇的提取量随着氯化钠溶液质量分数的增加而升高，以饱和氯化钠溶液提取时乙醇的体积分数接近75.0%，这是由于饱和氯化钠溶液能够有效抑制样品乳化，从而降低移液、定容等过程的操作难度，提高前处理过程的便捷性和方法的准确度。因此，试验选择的提取溶剂为饱和氯化钠溶液。

 

2.1.2 超声时间

 

      超声波的机械效应直接作用于水凝胶，在传质的同时增强样品的盐析程度，因此超声时间的选择很关键。试验比较了超声时间分别为0，10，20min时提取的样品中乙醇的体积分数，所得结果分别为68.7%，74.2%，73.4%，超声时间为 10min时乙醇的测定值接近标签值。因此，试验选择的超声时间为10min。

 

2.2 仪器工作条件的选择

 

      免洗消毒凝胶中含有高分子聚合物，如果将其提取溶液直接进样分析，可能影响气相色谱仪的稳定性；在《中华人民共和国药典（2020年版）》四部中，有关卡波姆聚合物相关残留物的检测方法也未采用直接进样方式。顶空进样具有便捷、重复性好等优点，常被用于残留溶剂的检测。综合考虑样品基质的复杂性以及目标物乙醇的极性大、易挥发等特性，试验采用顶空进样+极性毛细管色谱柱分离+低温程序升温方式检测免洗消毒凝胶中的乙醇。

 

2.3 方法学考察

 

2.3.1 专属性试验

 

     按照仪器工作条件分析饱和氯化钠溶液、乙醇标准溶液以及样品溶液，结果见图1。

 

     由图1可知，饱和氯化钠溶液对乙醇测定无干扰，且样品中共存成分与乙醇能够完全分离，表明本方法具有良好的专属性。

 

2.3.2 标准曲线和测定下限

 

      按照仪器工作条件测定乙醇标准溶液系列，以乙醇的体积分数为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。结果显示：乙醇的体积分数在0.2%~2.0%内和峰面积呈线性关系，线性回归方程为y=3.549×104x+1.020×103，相关系数为0.9997。

 

      用饱和氯化钠溶液逐级稀释乙醇标准品，以10倍信噪比对应的乙醇体积分数为测定下限，结果为0.05%。

 

2.3.3 回收试验

 

     按照试验方法分析实际样品，乙醇测定值为105.5μL，对该样品进行3个浓度水平的加标回收试验，重复测定3次，并计算回收率。结果显示：加标量20μL下乙醇的回收率分别为92.0%，94.5%，93.5%，加标量150μL下乙醇的回收率分别为102%，101%，101%，加标量 650μL下乙醇的回收率分别为98.0%，98.5%，98.8%，表明方法具有良好的准确度。

 

2.3.4 精密度试验

 

     按照试验方法平行分析实际样品6次，结果显示，测定值为72.9%，测定值的相对标准偏差（RSD）为0.79%，表明该方法具有良好的精密度。

 

2.4 样品分析

 

      按照试验方法分析8个不同品牌的免洗消毒凝胶，结果显示，乙醇体积分数分别为76.2%，72.3%，74.1%，68.6%，70.3%，74.6%，77.0%，66.9%，符合GB/T 26373—2020规定的不低于60.0%（体积分数）的要求，但是部分样品中的乙醇体积分数低于70.0%，显示出相对较弱的抗菌防病毒能力。

 

3、试验结论

 

      研究人员以饱和氯化钠溶液为凝胶崩解剂，以极性Agilent DB-624毛细管色谱柱为固定相，采用顶空-气相色谱法测定免洗消毒凝胶中乙醇的含量。该方法操作简便、重复性好、针对性强，可为凝胶类产品中有效成分、残留物等的检测提供参考。

 

作者：朱磊1，陈松辉2，张杰1，何奕璠1

 

单位：1. 江苏农牧科技职业学院；

 

2. 泰州市产品质量监督检验院

 

来源：《理化检验-化学分册》2024年第10期

 

 

来源：Internet

关键词： 消毒凝胶 乙醇