主题：【分享】【实战宝典】采用顶空气相色谱法测定一次性医疗用具中的环氧乙烷残留解决方案

余玮 余翀天 赛默飞世尔科技（中国）有限公司


关键词:

PVC管路;环氧乙烷;气相色谱；顶空

1.简介

环氧乙烷是一种气态广谱灭菌剂，它可以杀灭各种微生物，包括细菌、繁殖体、芽孢、病毒等。因其具有效果可靠、有效期长、操作简单、使用安全、不损害物品、穿透力强、灭菌效果好等特点，目前已广泛应用于临床。但灭菌物中残留的环氧乙烷对人体有危害。经证实，长期接触环氧乙烷后对皮肤黏膜有刺激作用，大量吸入可引起急性中毒。同时，环氧乙烷是一种烷基化剂，有致癌及细胞原浆毒作用[1]。因此，对一次性医疗制品中环氧乙烷的测定，对于一次性医疗制品的选用及其质量监控具有重要指导意义。

我国于2008年发布了《GB/T14233.1-2008 医用输液、输血、注射器具检验方法第一部分：化学分析方法》[2]。对一次性医疗用品产品经环氧乙烷灭菌或消毒出厂时有严格规定，GB15810-2001中5.11.4规定环氧乙烷残留量应≤10μg/g。ISO10993.7中4.3.3中规定短期接触器械---EO对患者的平均日剂量≤4mg。本文采用赛默飞世尔科技顶空气相色谱对一次性医疗制品中的环氧乙烷残留量进行了探讨，方法具有操作简单，被测组分和杂质能达到有效分离，灵敏度高、精密度和准确度较好的特点。

2.实验材料

2.1仪器与试剂

2.1.1仪器

Trace1310 gc-FID 气相色谱仪（ThermoFisher Scientific）；Triplus300 顶空自动进样器（ThermoScientific）； TG-624 色谱柱（60m×0.25mm×1.4 μm）（Thermo Fisherscientific）；软件：Chromeleon7（ThermoFisherscientific）。环氧乙烷标准品（AccuStandard）；超纯水。

2.2标样的配制

冰水浴条件下，准确量取200μL5mg/mL 环氧乙烷标准溶液于 2ml 容量瓶中,用超纯水溶解释至刻度,得到环氧乙烷的标准储备液,浓度为500ppm。

冰水浴条件下，分别吸取0μL，5μL，10μL，20μL，40μL，60μL，80μL，100μL和200μL的500ppm标样储备液加入到9 个已加入5mL超纯水的20mL顶空瓶中，迅速加盖，用压盖器压紧。得到环氧乙烷为0μg，2.5μg,5μg, 10μg, 20μg, 30μg，40μg，50μg，100μg的系列标样。

2.3加标样品的配制

取样品，将样品剪成5mm×5mm 的小片，分别称取 2.000g 左右的样品加入到20ml 的顶空瓶中,加超纯水5mL，冰水浴条件下分别加入10μL、50μL、100μL、500μg/ml环氧乙烷标准储备液；得到加标为5μg、25μg、50μg的加标样品，待HS/gc 分析。

2.4样品处理

取产品上与人体接触的EO 相对残留含量较高的部位，将样品剪成5mm×5mm 的小片，分别称取2.000g 左右的样品加入到20ml 的顶空瓶中,加超纯水5mL，待HS/gc 分析。

2.5色谱条件

色谱条件：色谱柱：TG-624（60m×0.25mm×1.4μm，P/N: 26085-3330）；柱温：35℃（2min），15℃/min 到150℃（5min）；分流进样，分流比20:1；进样口温度：120℃；载气：高纯氮（99.999%），恒流模式，1.0mL/min。顶空进样模式，进样量：1000μL，顶空平衡温度：60℃，定量环温度：70℃，传输线温度：85℃，平衡时间：40min。FID器：检测器温度：250℃，空气流速：350ml/min，

氢气流速：35ml/min，尾吹气流速：30ml/min。

3.    结果与讨论

3.1标准品色谱图

采用上述仪器方法，对环氧乙烷测定的色谱图见图1。环氧乙烷保留时间：10.248min，色谱峰出峰良好，信噪比为11.7，表明该方法适用于环氧乙烷分离，灵敏度高。

以最低浓度标样峰强度的3倍信噪比计算其检出限、以标样浓度的最低点作为定量限，该方法对环氧乙烷的检出限在1.25μg/g 范围，定量限为 2.5μg/g，这一结果同时也表明了Trace1300 系列对环氧乙烷测定的高灵敏度特性。

图1  5μg 校正级别的环氧乙烷标样的色谱图

3.2线性相关性和方法检出限

在上述仪器条件下，对环氧乙烷系列浓度标样分别进样分析，考察在0-20ppm 浓度（即环氧乙烷实际值为 0-100μg）范围内的线性。实验结果表明在0-20ppm

浓度范围内线性关系良好，线性相关系数：0.99936（图2），显示了非常好的线性相关性。

图2 环氧乙烷的标准曲线

3.3重复性与精密度

GB15810-2001中5.11.4 规定环氧乙烷残留量应≤10μg/g，以2g 样品量来计算，接近25μg 的标准曲线中间点，所以采用该仪器方法对25μg 校正级别的环氧乙烷标样重复测定了6 次，其结果的RSD 为1.73%（图3 为平行测定25μg 的标样6 次的色谱图，表为平行测定25μg 标样6 次数据），表明了该方法对环氧乙烷的分析测定展示了较好的精密度，能够满足分析检测的需求。

图3 平行测定 6 次25μg 环氧乙烷标样的色谱图

表1平行测定6次浓度为25μg的环氧乙烷标样结果

3.4实际样品测试及加标回收

按照上述方法对实际样品-血液体外循环管路中环氧乙烷进行了分析测试，并对其进行了标准品添加回收率试验，加标量分别为5μg、25μg、50μg，以考察该方法的可靠性。其中样品的色谱图见图4，加标样品的色谱图见图5，实验测定该样品中环氧乙烷有检出，结果见表2，以称取2.0g样品计，样品中环氧乙烷的含量分别为1.9131μg/g和1.9194μg/g，平行样相对标准偏差为 0.33%。实验的加标回收结果见表 3，实验结果表明高、中、低三水平下，加标回收率均在87.0%--121.0%之间，这也就表明了使用TriPlus300+ Trace gc 1310 + FID 以上述方法能够很好地符合对样品中环氧乙烷的准确测定。

4. 总结

本文采用Triplus 300 顶空自动进样器；以 Trace1310 gc-FID 进行分析，对一次性医疗用具中的环氧乙烷残留进行检测。该方法的操作步骤简单，且在0ppm-20ppm 范围内的 9 个浓度点的线性大于0.999，国标方法线性范围0ppm-10ppm，该实验方法比国标方法线性范围更宽，检出限更低；该方法重复测定标样 6次，RSD值为1.73%，体现了其较高的重现性及精确性；同时对一次性医疗用具样品以5μg、25μg、50μg三种浓度水平进行加标回收试验，其回收率均在87.0%--123.0%之间，能够很好地符合日常分析检测的要求。

参考文献

[1]  张霞周雯王有森环氧乙烷在灭菌物品中残留量测定及毒性研究进展《中国消毒学杂志》2005年第2 期

[2]  中华人民共和国国家标准，GB/T14233.1-2008 医用输液、输血、注射器具检验方法第一部分：化学分析方法.