氣相色譜法測定動脈壓迫止血器中環(huán)氧乙烷殘留量的方法驗(yàn)證

1、 分 析 測 試 氣相色譜法測定動脈壓迫止血器中環(huán)氧乙烷 殘留量的方法驗(yàn)證陸旋， 葉雅(浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用工程系， 浙江杭州310018)摘 要： 主要對氣相色譜法測定動脈壓迫止血器中環(huán)氧乙烷殘留量的方法進(jìn)行驗(yàn)證，在 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，平衡時間內(nèi)平衡溫度的變化，平衡時間的長短，測定取樣的部位，均會對最終 結(jié)果產(chǎn)生影響。 經(jīng)驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)，該方法簡單可靠，靈敏度高，準(zhǔn)確性重復(fù)性好，可用于動脈壓迫 止血器中環(huán)氧乙烷殘留量的測定。關(guān)鍵詞： 氣相色譜法；環(huán)氧乙烷；動脈壓迫止血器文章編號： 1006-4184（2014）11-0046-05環(huán)氧乙烷（ethylene oxide，簡稱 eo），分子式 為

2、 c2h4o，常溫常壓下為無色氣體，低溫下（低于 4 時）為無色液體，具有芳香醚味，沸點(diǎn) 10.8 1。 環(huán)氧乙烷是一種氣態(tài)廣譜滅菌劑，它可以殺滅各種微生物，包括細(xì)菌、繁殖體、芽孢、病毒等。 因其具 有效果可靠、有效期長、操作簡單、 使 用安全 、 不 損害物品、穿透力強(qiáng)、滅菌效果好等特點(diǎn)，目前已 廣泛應(yīng)用于臨床2。 動脈壓迫止血器為一次性使 用的無菌產(chǎn)品，由螺旋手柄組件、壓 板、 基座 、 自 粘無紡布繃帶組成，螺旋手柄、壓板、基座由透明 聚碳酸酯（pc）制成。 主要適用于經(jīng)股動脈、橈動 脈參與手術(shù)后動脈穿刺點(diǎn)閉合止血時使用。 國標(biāo) 規(guī)定一次性使用醫(yī)療用品產(chǎn)品必須用環(huán)氧乙烷、 電離輻射或其他

3、經(jīng) 衛(wèi)生部 審查合 格的 方法進(jìn) 行 滅菌和消毒。 環(huán)氧乙烷是一種烷基化劑，有致癌 及細(xì)胞原漿毒作用， 其對人體的危害已經(jīng)證實(shí)。 長期接觸后對皮膚黏膜有刺激作用，大量吸入可 引起急性中毒。 因此國家對一次性醫(yī)療用品產(chǎn)品 經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌或消毒出廠時有嚴(yán)格規(guī)定，環(huán)氧 乙烷殘留量不大于 10 g/g3。1材料與方法目前，國標(biāo)中規(guī)定了兩種環(huán)氧乙烷殘留量的 測定方法：即氣相色譜法和比色分析法4，兩種方 法在規(guī)定范圍內(nèi)都可以獲得較好的線性。氣相色 譜法是 利用溶 劑 將 殘 留 于 醫(yī) 療 器 械 中環(huán)氧乙烷萃取于浸提液中，并將浸提液中的環(huán) 氧乙烷通過頂空 進(jìn)樣技 術(shù)引 入氣相 色譜儀 中進(jìn) 行定量分析的

4、方法。 該方法可直接測定環(huán)氧乙烷 的含量，選擇性強(qiáng)，不受 被測樣 品成 分和性 質(zhì)的 干擾，適合各種材質(zhì)醫(yī)療器械的環(huán)氧乙烷殘留測 定。 但是，氣相色譜儀和頂空進(jìn)樣裝置價格昂貴， 因此該方法的應(yīng)用受到了限制。比色法 測定環(huán) 氧乙烷 殘 留 量 是 利 用 環(huán) 氧 乙 烷在酸性條件下水解成乙二醇，乙二醇經(jīng)高碘酸 氧化生成甲醛， 甲醛與品紅-亞硫酸試液反應(yīng)生 成紫紅色化合物，通過比色分析可求得環(huán)氧乙烷 含量。 該分析方法雖然操作復(fù)雜，分析條件（如溫 度等）對結(jié)果影響較大，但是其所需儀器簡單，為 廣大醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)采用5。修回日期：2014-09-05作者簡介：陸旋（1955-），男，江蘇江陰人，教

5、授，博士，從事生物資源綜合利用研究。 e-mail:luxuan158。為了使 測定結(jié) 果不受 外界干 擾， 當(dāng) 前， 環(huán) 氧 乙烷殘留測定時多采用頂空氣相色譜法。 本文主 要對該檢測進(jìn)行方法驗(yàn)證，以期該方法能在一次 性使用動脈壓迫止 血器中 環(huán)氧乙 烷殘 留量的 檢 測中得到推廣應(yīng)用。1.1 材料與試劑1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料表 1試驗(yàn)品與對照品品名批號生產(chǎn)商儲存條件含量有效期 動脈壓剪碎，截為 5 mm 長碎塊（或 10 mm2 片狀物），隨 機(jī)精確稱取 1.0 g 放 入 20 ml 頂空 進(jìn)樣瓶 中， 精 密加入 5 ml 水，使樣品充分浸泡在水中，加橡膠 蓋密封， 將密封好的進(jìn)樣瓶放進(jìn)頂

6、空進(jìn)樣器中， 在 60 1 溫度下平衡 40 min。1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作1.3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制取外部干燥的 50 ml 容量瓶， 加入約 30 ml 水，加瓶塞，精密稱重。 用注射器注入約 0.6 ml 環(huán) 氧乙烷，不加瓶塞，輕輕搖勻，蓋好瓶塞，稱重，前迫止血 器環(huán)氧乙1403240161350001-自產(chǎn)常溫2016 年中國食品后兩次稱重之 差， 即為 溶液中 所含 環(huán)氧乙 烷重量。 加水至刻度制成約含環(huán)氧乙烷 10 mg/ml 的 溶液，作為標(biāo)準(zhǔn)儲備液。烷標(biāo)準(zhǔn)品201205藥品檢定研究院-20 100%1.3.3.2繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線用儲備液配制 1 10 g/ml 六個系列濃度的

7、1.1.2實(shí)驗(yàn)試劑純化水。1.2儀器與設(shè)備表 2儀器與設(shè)備儀器名稱規(guī)格型號編號生產(chǎn)廠家gc2014cnz-pg-011島津頂空進(jìn)樣器3001anz-pg-011 北京中興分析儀器 天平bsa1245nz-jl-003賽多利斯1.3實(shí)驗(yàn)方法1.3.1 色譜條件空 氣 300 ml/min， 氫 氣 30 ml/min， 氮 氣 15 ml/min，進(jìn)樣口 110 ，色譜柱 60 ，檢測器 溫度 150 ，頂空溫度（樣品 60 ，伐箱 60 ，管 路 60 ）平衡 40 min。1.3.2 樣品制備1.3.2.1 樣品浸提方法樣品按要求采用極限浸提方式，要求再次浸 提測得的環(huán)氧乙 烷的量 小于首

8、次浸提 測得 值的 10%，或浸提到測得的累積殘留量無明顯增加。浸提液宜在取樣后制備，否則應(yīng)將樣品封于由聚四氟乙烯密封的金屬容器中保存6。1.3.2.2樣品制備環(huán)氧乙烷消毒后，立即從同一批號的 3 個大 包裝中隨機(jī)抽取一定量小包裝樣品，采樣量至少 應(yīng)滿足規(guī)定所需測定次數(shù)的量（留一定量在必要 時進(jìn)行復(fù)測用）。 至少取兩個最小包裝產(chǎn)品，將其標(biāo)準(zhǔn)溶液。 精確量取 5 ml，置 20 ml 頂空進(jìn)樣瓶 中，加橡膠蓋密封，將密 封好的 進(jìn)樣瓶 放進(jìn)頂 空 進(jìn)樣器中，恒溫（60 1 ）中平衡 40 min。用進(jìn)樣 器從低 濃度到 高 濃 度 的 順 序 依 次 注入氣相色譜儀，從平衡后的標(biāo)準(zhǔn)樣迅速取上部氣

9、 體，注入進(jìn)樣室，記錄環(huán)氧乙烷的峰高（或面積）。 記錄色譜圖，繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線。 以環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)液 的濃度為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制 曲線， 得 y=ax+b 的 一 級 方 程 （x： 環(huán) 氧 乙 烷 濃 度 ， g/ml；y： 峰高或面積）， 相關(guān)系數(shù) r2 應(yīng)不小于 0.98。1.3.4 樣品測定用進(jìn)樣 器從平 衡后的 試 樣 頂 空 進(jìn) 樣 瓶 中 迅 速取上部氣體，注入進(jìn)樣 室， 記錄 環(huán)氧乙 烷的 峰 高（或面積）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品相應(yīng)的濃度。 如果 所測樣品結(jié)果不在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)，應(yīng)改變標(biāo)準(zhǔn) 溶液的濃度重新作標(biāo)準(zhǔn)曲線。1.3.5 結(jié)果計(jì)算將峰面積代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，得對

10、應(yīng)樣品瓶 中的環(huán)氧乙烷濃度，再折算成每克樣品中環(huán)氧乙 烷的含量即得。2 結(jié)果與分析經(jīng)大量文獻(xiàn)閱讀參考7-10，本次測定將通過以 下 5 項(xiàng)測試進(jìn)行分析，確定本次驗(yàn)證方法的可行 性：線性與范圍、精密度、專屬性 、 檢測 線和定 量限、 準(zhǔn)確 度。 通過 樣品測 定、 分析 計(jì)算 ， 確定1403240161 批次的動脈壓迫止血器是否符合規(guī)定。2.1線性與范圍范圍：規(guī)定限度的 110%，即 1 11 g/ml。線性：取環(huán)氧乙烷對照品適量，逐次稀釋制成 111 g/ml 之間 6 個濃度的溶液，從低濃度到高 濃度的順序依次注入氣相色譜儀 （每個濃度的溶 液至少進(jìn)樣三次，取平均值），記錄色譜圖，以環(huán)氧

11、 乙烷標(biāo)準(zhǔn)液的濃度為橫坐標(biāo)， 以對應(yīng)的峰面積為 縱坐標(biāo)繪制曲線，得 y=ax+b 的一級方程（x 為環(huán)氧乙烷濃度，y 為峰面積），相關(guān)系數(shù) r20.98。經(jīng)稱量算得溶液中共加入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧乙烷溶液0.552 g，為此，配制標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧乙烷溶液濃度范圍如表 3。表 3標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧乙烷溶液濃度范圍 序 號環(huán) 氧 乙 烷 濃 度 /(g/ml)峰 面 積 11.11215.222.22552.734.44860.846.67324.858.89070.2 61111052.8 1200010000峰面積80006000400020000024681012環(huán)氧乙烷濃度/（g/ml）系列 1線性（系列 1）圖 1環(huán)

12、氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)曲線根據(jù)表 3， 以測得環(huán)氧乙烷峰面積值為縱坐 標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)環(huán)氧乙烷溶液的濃 度為橫 坐標(biāo)， 繪 制標(biāo) 準(zhǔn)曲線（見圖 1），擬合得到回歸方程。 標(biāo)準(zhǔn)曲線回 歸方程式 y=992.38x+372.71，r2=0.9959，表明環(huán)氧 乙烷在 1.111 g/ml 范圍內(nèi)，色譜峰面積與濃度 呈良好線性關(guān)系，符合規(guī)定。2.2精密度取濃度為 11 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液，連續(xù)進(jìn) 樣 6 次，計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏 差， 由相 對標(biāo) 準(zhǔn)偏差 分 析精密度，當(dāng)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于等于 5%時，表明 精密度好。根 據(jù) 表 4，6 次 進(jìn) 樣 所 得 環(huán) 氧 乙 烷 溶 液 的 峰 面積， 計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值為 2

13、.0%， 結(jié)果小于 5%，由此證明精密度良好，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。表 411 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液峰面積測定 111333.3測定 211090.8測定 311519.7測定 410983.9測定 511162.1 樣 品 編 號峰 面 積相 對 標(biāo) 準(zhǔn) 偏 差 /% 2.0 測 定 610927.9 2.3專屬性取未經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌的動脈壓迫止血器，剪 成長碎條，稱約 1 g 置 20 ml 頂空 瓶中， 加 入 10 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液 5 ml， 并用 10 g/ml 的 環(huán)氧乙烷溶液作為對照液， 按規(guī)定的方法測定， 未經(jīng)滅菌的動脈壓迫止血器如有雜質(zhì)峰，應(yīng)與環(huán) 氧乙烷峰基線分離，分離度

14、 r1.5。圖 2未經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌的樣品圖譜圖 310 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液圖譜由圖 2 可得，未經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌的樣品譜圖 無雜峰出現(xiàn)，與圖 3 中 10 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液 對照品對比結(jié)果明顯，符合檢定標(biāo)準(zhǔn)。2.4 檢測限和定量限取 10 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液， 按 10 倍比例 逐級稀釋配成一系列濃度的環(huán)氧乙烷樣品溶液， 分別注入氣相， 當(dāng)信噪比為3：1 時對應(yīng)的環(huán)氧乙 烷溶液濃度即為檢測限，當(dāng)信噪比為 10：1 時對應(yīng) 的環(huán)氧乙烷溶液濃度即為定量限。結(jié)果表 明： 按上 述色譜 條件測 定， 取 信 噪 比 為 3：1 的圖譜，其對應(yīng)的環(huán)氧乙烷濃度為 0.1 g/ ml， 該

15、濃度即為檢測限。 取信噪比為 10：1 的圖譜，其對應(yīng)的環(huán)氧乙烷濃度為 0.01 g/ml，該濃度 即為定量限。 符合規(guī)定。2.5 準(zhǔn)確度精密稱定環(huán)氧乙烷適量， 配制濃度為約 4.4、 6.6、8.8 g/ml 的環(huán)氧乙烷溶液各 3 份，分別按規(guī) 定的方法測定，計(jì)算回收 率（測 得值除 加入量 ）， 通過回收率高低判斷準(zhǔn)確度?；厥章剩?）=測得量/加入量100%?；厥章势骄祽?yīng)在 90%110%之間（n9，至 少 3 個濃度， 每個濃度 3 份樣品） 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 應(yīng)5%（n9， 至少 3 個濃度， 每個濃度 3 份樣 品）。表 5 不同進(jìn)樣濃度的環(huán)氧乙烷所得回收率進(jìn)樣濃度/(g/ml)峰面積

16、算得濃度/（g/ml）回收率/%平均回收率/%相對標(biāo)準(zhǔn)偏差/%4530.94.1995.234.445514.2195.694610.94.2797.0668336.5198.636.66813.76.4998.3497.651.468556.5398.978976.68.6798.528.88896.88.5997.618996.58.6998.75結(jié)果表 明： 按上 述色譜 條件測 定， 計(jì) 算 得 到 平均回收率為：97.65%。 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 1.4%。 其中 不 同 濃 度 的 相 對 標(biāo) 準(zhǔn) 偏 差 分 別 為 ：1.0%，0.3%， 0.6%。 符合規(guī)定。2.6樣品環(huán)氧乙烷殘留量

17、c 標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算得到的 樣品試液相應(yīng) 的濃度，g/g；m 稱樣量，g。表 6樣品環(huán)氧乙烷含量環(huán)氧乙烷測量結(jié)果按式（1）計(jì)算。樣品峰面積編號測得環(huán)氧乙烷濃度/(g/g）樣品質(zhì)量/g樣品中環(huán)氧乙烷含量/（g/g）c 環(huán)氧乙烷=5c/m式（1）式中：c 環(huán)氧乙烷產(chǎn)品中環(huán)氧乙烷相對含量，g/g；5 量取的浸提液體積，ml；測定 1 1010.20.64241.01253.17測定 2958.40.59021.01012.92測定 3 1011.50.64371.00313.21結(jié)果表 明： 按上 述的色 譜條件 測定 ， 樣 品 中 環(huán)氧乙烷殘留量平均為 3.1 g/g， 且三次測定結(jié) 果均符合 g

18、b15980 一次性使用醫(yī)療用品衛(wèi)生 標(biāo) 準(zhǔn)，環(huán)氧乙烷殘留量不大于 10 g/g 的要求。 符合 規(guī)定。3討論根據(jù)以上驗(yàn)證結(jié)果，氣相色譜測定動脈壓迫 止血器中環(huán)氧乙烷殘留量，該方法可行。 并且，在 驗(yàn)證檢測過程中發(fā)現(xiàn)，在一定的平衡時間內(nèi)隨著 平衡溫度的高低，平衡時間 的長短 ， 測定 取樣的 部位，均會對最終的結(jié)果產(chǎn)生影響。平衡溫 度： 環(huán)氧 乙烷常 溫 常 壓 下 為 無 色 氣 體，有較強(qiáng)的化學(xué)活性。 本文采用毛細(xì)管柱和頂 空法進(jìn)樣，得到較好的靈敏度。 試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在一 定的平衡時間內(nèi)隨著平衡溫度的升高，峰面積逐 漸增大，但頂空氣化溫度不 宜過高 ， 否則易 生成 乙二醇11。 綜合考慮，選

19、擇平衡溫度為 60 。平衡時間：頂空平衡時間不宜過長，超過 60 min 可能引起頂空瓶的氣密性變差，導(dǎo)致定量準(zhǔn)確性 的降低12。 在平衡溫度為 60 的條件下，適當(dāng)?shù)?延長時間也可使峰面積增大，40 min 左右趨于平 穩(wěn)，故選定平衡時間為 40 min。取樣部位的選擇： 本產(chǎn)品適用于動脈止血， 產(chǎn)品上的海綿將直接接觸創(chuàng)口。 而自粘無紡布繃 帶對環(huán)氧乙烷 有吸附 性， 不利 于環(huán) 氧乙烷 的揮 發(fā)，殘留量較大。 故本實(shí)驗(yàn)均裁取靠近創(chuàng)口的海綿部分和自粘無紡布繃帶部分進(jìn)行試驗(yàn)。參考文獻(xiàn):1 黃靖雄環(huán)氧乙烷滅菌j中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2004，14 (12)：1439-14402 張霞，周雯，王有森

20、環(huán)氧乙烷在滅菌物品中殘留量測定 及 毒 性 研 究 進(jìn) 展 j 中 國 消 毒 學(xué) 雜 志 ，2005，22(2)：217- 2183 gb15980-2008，一次性使用醫(yī)療用品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)s4 gb/t 14233.1-2008，醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗(yàn)方法 第 1 部分：化學(xué)分析方法s5 劉萌 兩種醫(yī)療器械中環(huán)氧乙烷殘留量測定方法的比較j海峽藥學(xué)，2010，22(8)：83-846 gb/t 16886.7-2011，醫(yī)療器械生物學(xué)評價 第 7 部分：環(huán) 氧乙烷滅菌殘留量s7 王丹丹，金宏，俞輝頂空毛細(xì)管柱氣相色譜法測定口服 藥用塑料瓶中環(huán)氧乙烷殘留量j中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜 志，2009，26(13)：1173-11758 楊君，王燕萍，王敏榮頂空氣相色譜法檢測一次性醫(yī)療 用品中環(huán)氧乙烷殘留量j中國衛(wèi) 生 檢 驗(yàn) 雜 志 ，2010，20 (6)：1345-13469 王莉莉，劉仲，劉惠媛醫(yī)療用品中環(huán)氧乙烷殘留量的氣 相色譜法測定j中國預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2005，6(1)：74-7510 張磊 氣相色譜法測定一次性使用輸液器中環(huán)氧乙烷殘 留量j安徽醫(yī)藥，2009，13(10)：118