醫用口罩環氧乙烷殘留量實驗室快速解析方法改進

周 晴，董鎣霖，李 麗，曾艷楠，唐 靜

（重慶醫療器械質量檢驗中心，重慶401120）

2019年底暴發的新型冠狀病毒肺炎（簡稱新冠肺炎）疫情迅速蔓延至全國，累計確診8萬余例。由于我國人口眾多，又恰逢春節假期停工停產，作為最重要的疫情防控物資醫用外科口罩，保障供應迫在眉睫。環氧乙烷是一種易燃性氣體[1]，穿透能力強，具有高效、廣譜的滅菌作用[2]；同時，它也是一種毒性氣體[3]，目前尚無特效解毒劑。市面上的醫用外科口罩多采用環氧乙烷滅菌，滅菌后環氧乙烷一部分透過包裝袋揮發，而另一部分很自然地被吸附在口罩上。一般情況下，經環氧乙烷滅菌的外科口罩，滅菌后環氧乙烷解析時間紙塑包裝需7 d，全塑包裝需14 d[4]，應檢測口罩的環氧乙烷殘留量。行業標準《醫用外科口罩》（YY 0469-2011）規定，經環氧乙烷滅菌后的口罩，環氧乙烷殘留量應不超過10 μg/g，當環氧乙烷解析完成后，再進行14 d無菌試驗，合格后方能出廠，總體時間一般為21～28 d[5]。口罩的環氧乙烷殘留量采用頂空氣相色譜法檢測[6]。該方法操作簡單，能有效分離被測組分和雜質，靈敏度高，精密度和準確度較好[7-8]。而疫情期間，為縮短口罩出廠時間，在口罩環氧乙烷解析時間不夠的情況下，通過較短時間的預處理使其殘留量低于10 μg/g，以便提前開展無菌試驗，縮短檢驗時間，可快速保障市場供給，為戰疫工作貢獻力量。本研究中通過加大環境空氣的流通速度，促進口罩殘留的環氧乙烷快速解析，以縮短出廠檢驗周期，加快口罩上市。現報道如下。

1 儀器與材料

1.1 儀器

VS-1300L-U型超凈工作臺（蘇州安泰空氣技術有限公司）；CPA225D型電子天平（德國賽多利斯公司，精度為0.1 mg）；1780A型氣相色譜儀（含7694E型頂空自動進樣器，安捷倫科技有限公司）。

1.2 材料

從本地生產企業隨機抽取10批次經環氧乙烷滅菌且未經解析的醫用外科口罩作為樣品。環氧乙烷標準液（美國AccuStandard標準品公司，批號為219071449，含量為5 mg/mL）；試驗用水為純化水。

2 方法與結果

2.1 試驗依據

環氧乙烷殘留量按國家標準《醫用輸液、輸血、注射器具檢驗方法第一部分：化學分析方法》（GB/T 14233.1-2008）中氣相色譜法進行檢測，其中樣品浸提方法采用以水為溶劑的極限浸提法。

2.2 測試條件

氣相色譜條件：色譜柱為DB-WAX柱（0.25 mm×30 m，0.25 μm，安捷倫科技有限公司），載氣為氮氣，流速為25 mL/min，進樣口溫度為150℃，檢測器溫度為250℃，柱溫采用40℃/min的升溫程序升至150℃。

頂空自動進樣器：爐溫為（60±1）℃，平衡時間為40 min。

2.3 校正曲線繪制

用環氧乙烷標準液配制6個系列適宜質量濃度的標準溶液，分別精密量取5 mL，置20 mL頂空瓶中，密封，作為標準樣品。按2.2項下條件進樣測定。以質量濃度（X）為橫坐標、峰面積（Y）為縱坐標進行線性回歸，得回歸方程Y=mX+b，其中m=1.34541，b=-1.926 26e-1，保留時間為2.182 min，r=0.999 72，殘留標準差為0.159 34。校正曲線見圖1。

圖1 環氧乙烷校正曲線

2.4 最低檢測限確定

在擬訂的測試條件下，通過稀釋環氧乙烷標準液進行試驗。當信噪比（S/N）為3∶1時，確定環氧乙烷最低檢測限為0.15 μg/mL。

2.5 樣品檢測

預處理：取包裝完好的口罩樣品，拆開包裝袋，取出口罩，暴露于超凈工作臺中，在超凈工作臺垂直流風最大風速下1，3，5，10，20 min計時。

制樣：分別于1，3，5，10，20 min時在罩體中心隨機取約1 g樣品，剪成碎片，置20 mL頂空瓶中，加入5 mL純化水，密閉，充分振搖。每次平行制備兩組樣本。

殘留量測定：將制備好的頂空瓶樣品，于（60±1）℃下恒溫保留40 min，用自動進樣器進樣。根據2.3項下校正曲線計算相應質量濃度，測定環氧乙烷殘留量。結果見表1和圖2。可見，環氧乙烷殘留量檢測值均在校正曲線范圍內，且高于最低檢測限。

表1 醫用外科口罩垂直流風下放置不同時間的環氧乙烷殘留量（μg/g）

圖1 口罩垂直流風下放置時間與環氧乙烷殘留量的相關性

圖2 口罩垂直流風下放置時間與環氧乙烷殘留量平均值的相關性

3 討論

分析測試數據，10批次的口罩在垂直流風下放置1 min后的環氧乙烷殘留量在18.6～40.2 μg/g范圍內，均超過《醫用外科口罩》（YY 0469-2011）規定不大于10 μg/g的標準。在初始環氧乙烷殘留量較高時，由于環氧乙烷有極易揮發的特性[9]，可利用增加周圍空氣流通速度來加快其揮發速度。放置10 min后，10批次口罩的環氧乙烷殘留量都小于10 μg/g，符合行業標準要求。當口罩的環氧乙烷殘留量在10 μg/g左右時，因口罩對環氧乙烷的吸附性和殘留量的減少，其揮發速度減緩，但在短時間內依然可持續揮發，使殘留量持續降低。放置20 min時，口罩的環氧乙烷殘留量已處于較低水平。

在防疫期間應急情況下，為縮短口罩的出廠時間，保障防疫物資供應，本研究中在樣品質量檢驗時使用超凈工作臺，加大環境空氣的流通速度，既能使樣品環氧乙烷殘留量在短時間內迅速降低，又不會造成微生物污染。企業在進行產品出廠檢驗時，這種檢驗方法避免了高濃度環氧乙烷對無菌檢測結果的影響，可實現快速無菌檢驗，從而達到促進產品快速上市的目的。