PVC一次性使用輸液器中可瀝濾物研究

劉穎玲 吳長偉 翟永利 聶 蕾 陳水廷

(1.云南省醫療器械檢驗研究院，昆明 650106； 2.昆明醫科大學，昆明 650500)

醫療器械的可瀝濾物(Leachables)是指醫療器械或材料在臨床使用過程中釋放出的物質的統稱，一般包括滅菌殘留劑、工藝殘留物、降解產物以及材料中的單體及添加劑(如穩定劑、抗氧化劑、增塑劑、著色劑)[1]。一次性使用輸液器臨床上應用十分廣泛，在給患者治療的同時也存在著風險，輸液器材質中的有害物質可能會遷移到藥液中，對人體產生不良反應。

國產一次性使用輸液器主要以鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)增塑的聚氯乙烯(PVC)輸液器為主，DEHP在水中溶解度很小，但易溶于多數有機溶劑和類脂。由于DEPH與PVC基體不是共價鍵結合，所以DEHP可能會從PVC中遷移出來，隨藥液一同進入人體，會對患者健康造成危害。動物實驗研究表明DEHP具有廣泛的不良反應，表現為生殖毒性[2-3]、肝臟毒性[4]、致癌性[5]。目前測定醫療器械中的DEHP主要有氣相色譜法[6 ]，氣相色譜-質譜法[ 7]，高效液相色譜法[8 ]，紫外-可見分光光度( UV) 法[ 9]。

目前我國輸液器生產中多使用環己酮作為部件粘合劑粘接成型，環已酮是一種化學溶劑，有強烈的刺激性，容易殘留在產品的粘接處及內腔中。環己酮會在輸液過程中進入病人血液，對人體造成損害，因此分析、控制輸液器中環己酮的殘留量十分必要。現行國家標準中未對輸液器中環己酮殘留量的檢測方法和限量進行規定。目前醫療器械中環己酮的測定方法有分光光度法[10]、氣相色譜法[11,12]、氣相色譜-質譜聯用法[13,14]、光電離-離子遷移譜法[15]、電噴霧萃取電離-三重四極桿質譜法[16]等。以上分析方法中有的只能給出定性指標，有的操作煩瑣、重現性差，有的儀器價格昂貴、分析成本高，難以廣泛應用于產品質量控制。

一次性輸液器在生產工程中若不慎引入重金屬，比如鎘、鉛、鉻、銅、錫等具有較強生物毒性的重金屬元素[17-20]，它們將隨著藥液一同進入人體，引發慢性中毒而威脅人體生命安全。現行國家標準中規定當用原子吸收分光光度法或相當的方法進行測定[21,22]，相對于原子吸收法(AAS)，電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)具有靈敏度高、線性范圍寬、分析速度快、準確度好、可同時進行多元素測定等優點。

本研究通過模擬臨床使用PVC一次性輸液器輸注過程，對13個廠家15批次的輸液器中的可瀝濾物進行了分析。采用高效液相色譜法對輸液器中增塑劑DEHP的溶出量進行測定，為輸液器中DEHP的檢測提供方法；采用氣相色譜結合頂空進樣方式，建立了一種具有高選擇性、準確度、靈敏度，適用于一次性使用輸液器中環己酮殘留量的分析；采用電感耦合等離子體質譜法建立了一種簡便、快速、準確的多元素測定方法。建立的方法準確、靈敏，適用于PVC輸液器中DEHP、環己酮和金屬元素的溶出進行測定，為標準完善、質量監督及相關風險評價提供了參考依據。

1 儀器、試劑與材料

Waters 2695高效液相色譜儀(美國Waters公司)；Sartorius H2O-1-2-TOC-T型純水機(德國Sartorius公司)；AEL-40SM電子天平(十萬分之一，日本Shimadzu公司)Clarus 680 型氣相色譜儀( 美國Perkin Elmer公司 )；NexION 1000電感耦合等離子體質譜儀(美國Perkin Elmer)；BT00-300T循環泵蠕動泵(保定蘭格恒流泵有限公司)；SW23精密振蕩水浴鍋(德國 JULABO 有限公司)。

DEHP標準物質[鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)，99.9%，德國Dr.Ehrenstorfer公司]；環己酮標準物質(純度為 99.9%，德國 Dr. Ehren-storfer 公司)；鉻、鎘、銅、鉛、錫、鋇、鈧、鍺、銠、鉍單元素標準溶液濃度為1000μg/mL(國家有色金屬及電子材料分析測試中心)。

甲醇(色譜純，美國Fisher 公司)；95%乙醇(國藥集團化學試劑有限公司)，甲硝唑氯化鈉注射液(100mL：甲硝唑0.5g，氯化鈉0.8g，批號：BD180825A2，昆明南疆制藥有限公司)；硝酸(優級純，德國Merk公司)。

輸液器樣品為全國范圍內抽取的13個廠家15批次在有效期內的一次性使用輸液器，編號為QX01～QX15。

2 鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)檢測方法的建立

2.1 色譜條件

色譜柱：phenomenex C18柱(5um，4.6mm×250mm)；流動相：甲醇，流速：1.0mL/min，檢測波長：272nm，柱溫：300C，進樣量：10μL。

2.2 溶液的制備

2.2.1對照品溶液

精密稱定DEHP，用甲醇稀釋成10.497mg·mL-1的對照品儲備液。取該儲備液用甲醇稀釋，得到濃度為3.674、5.248、10.497、20.994、31.491、41.988、52.485、62.982、73.497、104.970μg/mL的DEHP系列對照品溶液。

2.2.2供試品溶液

取甲硝唑氯化鈉注射液，在室溫條件下(23℃)，模擬臨床輸液過程，藥液經過DEHP增塑的PVC輸液器，調整流速為30滴/min，收集0～5min、5～10min、10～15min、15～20min、20～25min、25～30min、30～40min、40～50min、50～60min、60min各時間段的藥液，作為待測液。

取95%乙醇，加入純水配制成密度為0.9373g/mL～0.9378 g/mL的乙醇溶液[23]，作為模擬輸液，取100mL注入玻璃輸液瓶中，連接含有DEHP的一次性使用輸液器，在室溫條件下(230C)，模擬臨床輸液過程，調整流速為30滴/min，收集流出液待測。

2.3 專屬性試驗

分別精密取空白液(甲醇)、DEHP對照品溶液、供試品溶液，在“2.1”項條件下測定，結果表明：甲醇對DEHP的測定無干擾，DEHP的理論塔板數大于 6000，分離度大于 1.5。

2.4 線性關系考察、檢出限和定量限

DEHP系列對照品溶液在“2.1”項條件下測定，得到線性關系、相關系數、檢出限(S/N=3)和定量限(S/N=10)，結果表明在3.674～104.970μg/mL范圍，DEHP的質量濃度與色譜峰面積有良好的線性關系(表1)。

表1 DEHP的線性關系、檢出限和定量限

2.5 精密度試驗

取同一供試品溶液連續進樣6次，記錄色譜圖，計算DEHP色譜峰面積的平均值為68118，測定結果的RSD值為0.41%，表明方法的精密度良好。

2.6 重現性

取同一供試品液，平行測定6次，計算DEHP色譜峰面積的平均值為68035，測定結果的RSD值為0.58%，表明方法的重現性良好。

2.7 回收率試驗

精密量取已測定DEHP含量的供試品溶液(乙醇模擬輸液)5 mL 9 份，分別置于 10 mL 容量瓶中。各精密加入104.97μg/mLDEHP對照品貯備液1.5，1.9，2.3mL，每種濃度制備3份，用甲醇稀釋至標線，按“2.1”項條件測定，在不同加標水平下，DHHP的平均回收率為99.1%(n=9)，RSD為1.7%，結果表明本方法準確度好，精密度高(表2)。

表2 DEHP回收率試驗結果(n=9)

3 環己酮檢測方法的建立

3.1 色譜條件

色譜柱為 Elite-5 柱(30 m ×0.32 mm，0.25μm)，程升溫，初始溫度為 50℃保持 3min，以10℃/min 升溫至 100℃，保持 2 min，以 20℃/min 升溫至 170℃，保持 2 min。FID 檢測器，檢測器溫度為 250℃，進樣口溫度為 230℃，分流比為 5∶1，流量為2 mL/min。頂空條件：爐溫：80℃；取樣針溫度：90℃；傳輸線溫度：100℃；平衡時間：30 min。

3.2 溶液的制備

3.2.1對照品溶液

精密稱取環己酮0.10201g ，加入盛有適量水的 5mL 容量瓶中，用 1mL乙醇溶解，加水稀釋至 5mL。精密量取該溶液1mL，用水稀釋至 100 mL，再量取該溶液5mL，用水稀釋至 50 mL，得到濃度為 20.402μg/mL 的環己酮對照品儲備液。取該儲備液用水稀釋配制成0.5100、1.0201、2.0402、4.0804、6.1206、8.1608、10.201μg/mL的環己酮系列對照品溶液。

3.2.2供試品溶液

取甲硝唑氯化鈉注射液，在室溫條件下(23℃)，模擬臨床輸液過程，藥液經過DEHP增塑的PVC輸液器，調整流速為30滴/min，收集0～5min、5～10min、10～15min、15～20min、20～25min、25～30min、30～40min、40～50min、50～60min、60min各時間段的藥液，作為待測液。

3.3 專屬性試驗

因環己酮微溶于水，根據“相似相溶”的原理，在配制對照品儲備液時加入乙醇作為助溶劑。分別精密取空白液(水)、環己酮對照品溶液、供試品溶液，在“3.1”項條件下測定，結果表明水、乙醇對環己酮的測定無干擾，環己酮的理論塔板數大于 6 000，分離度大于 1.5。

3.4 線性關系考察、檢出限和定量限

環己酮系列對照品溶液在“3.1”項條件下測定，得到線性關系、相關系數、檢出限(S/N=3)和定量限(S/N=10)，結果表明在0.5100～10.201μg/mL范圍，環己酮的質量濃度與色譜峰面積有良好的線性關系(表3)。

表3 環己酮的線性關系、檢出限和定量限

3.5 精密度試驗

取同一供試品液，平行測定6次，計算環己酮色譜峰面積的平均值為9630.28，測定結果的RSD值為1.2%，表明方法的精密度良好。

3.6 回收率試驗

精密量取已測定環己酮含量的供試品溶液8mL 9 份，分別置于10 mL 容量瓶中。各精密加入20.402μg/mL，環己酮對照品儲備液0.5，1.0，1.5mL，每種濃度制備3份，用水稀釋至標線。按“3.1”項條件測定，在不同加標水平下，環己酮的平均回收率為101.1%(n=9)，RSD為2.4%，結果表明本方法準確度好，精密度高(表4)。

表4 環己酮回收率試驗結果(n=9)

4 6種金屬元素檢測方法的建立

4.1 ICP-MS工作條件、待測元素、內標元素(表5、表6)

表5 ICP-MS工作參數

表6 待測元素和內標元素

4.2 溶液的制備

4.2.1系列混合標準溶液的制備

分別精密量取鉻、銅、鎘、錫、鋇和鉛單元素標準溶液適量，用1%硝酸溶液稀釋成每1mL含鉻、銅、鎘、錫、鋇、和鉛為10μg的混合元素標準儲備液。精密量取該溶液適量，用1%硝酸溶液稀釋成每1mL含鉻、銅、鎘、錫、鋇和鉛分別為0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0和100.0ng/mL的系列濃度混合溶液。

4.2.2內標溶液的制備

分別精密量取鈧、鍺、銠和鉍單元素標準溶液適量，用1%硝酸溶液稀釋成10ng/mL的鈧、鍺、銠和鉍的混合內標溶液。

4.2.3供試品溶液的制備

將3套輸液器和1只300mL硅硼玻璃燒瓶、蠕動泵連成封閉循環系統，將燒瓶置于(37±1)0C的恒溫震蕩水浴鍋中，加入水250mL，以1L/h的流量使之循環2h，將靜脈針的管路部分切成1cm長的段，將其浸入循環玻璃燒瓶的循環液中，與串聯的輸液器一起制備供試品溶液，收集全部浸提液冷至室溫，作為供試品溶液。回路上不裝輸液器，同法制備空白液[22]。浸提液冷卻后立即加入10g/L的硝酸溶液作為供試品溶液(每 250mL 的浸提液中加入2.5mL濃度為10 g/L硝酸溶液)[23]。

4.3 線性關系考察、檢出限和定量限

取系列濃度混合溶液，按“4.1”項條件下測定，以各元素與內標元素強度的比值為縱坐標，各元素濃度(ng/mL)為橫坐標，繪制標準曲線，6種元素在0～100 ng/mL濃度范圍內線性關系均良好。取1%硝酸空白溶液連續測定11次，以測定結果標準偏差的3倍計算各元素的檢出限，10倍計算各元素的定量限(見表7)。

表7 6種元素的線性關系、檢出限和定量限

4.4 精密度試驗

取同一濃度混合溶液，按“4.1”項條件連續測定6次，記錄測定值，結果Cr、Cu、Cd、Ba、Sn和Pb測量值的RSD分別為2.5%、1.4%、2.8%、2.7%、3.0%、1.9% (n=6)。

4.5 重復性

取同一供試品溶液平行測定6次，結果Cr、Cu、Cd、Ba、Sn和Pb測量值的 RSD 分別為：0、2.9%、5.4%、7.4%、0.5%、0.9% (n=6)。

4.6 回收率試驗

精密量取已測定含量的同一供試品溶液8mL 9 份，分別置于10mL容量瓶中。各精密加入100μg/mL混合元素標準溶液1.0，1.3，1.6mL，每種濃度制備3份樣品溶液，用1%硝酸溶液稀釋至刻度。按“4.1”項條件測定，結果Cr、Cu、Cd、Ba、Sn和Pb元素的低、中、高濃度溶液的平均回收率分別為：99.2%、100.2%、103.6%、100.9%、107.0%、101.5%，RSD分別為1.5%、0.86%、1.1%、0.83%、2.8%、0.57% (n=9)，表明本法準確度好，精密度高(表8)。

表8 6種金屬元素回收率試驗結果(n=9)

續表8

5 測定結果

取全國范圍內抽取的15批次在有效期內的一次性使用輸液器，編號為QX01～QX15，按照“2.2.2”項制備供試品溶液，按“2.1”項條件測定DEHP的溶出量；按照“3.2.2”項制備供試品溶液，按“3.1”項條件測定環己酮的溶出量；按照“4.2.3”項制備供試品溶液，按“4.1”項條件測定金屬元素的溶出量。結果(見表9～表11)：采用甲硝唑氯化鈉注射液，未檢測出增塑劑，而在乙醇溶液模擬輸液的供試品溶液中，均檢測出DEHP(23.93～41.09μg/mL)，說明浸提介質不同對增塑劑的溶出影響較大。輸液器中的環己酮在各時間段的供試品溶液中均有檢出，在5～10min環己酮的溶出量最大，隨著時間的推移，環己酮的溶出量逐漸降低。輸液器中的6種金屬元素在浸提液均有溶出(其中鋇、鉻、銅、鉛、錫的總含量8.8×10-3～9.0×10-2μg/mL，鎘的含量5.8×10-5～1.4×10-4μg/mL)。

表9 乙醇溶液中DEHP的溶出試驗結果

表10 環己酮的溶出試驗結果

表11 金屬元素的的溶出試驗結果

6 結論

DEHP為脂溶性物質，不溶于水，本試驗以甲硝唑氧化鈉注射液作為水溶性藥物，乙醇水溶液是脂類溶劑，替代脂類藥物。試驗結果表明使用PVC一次性輸液器輸注水溶性藥物時，DEHP溶出量很低，而在乙醇溶液中DEHP均有溶出，所以臨床輸注醇溶性藥物、脂溶性藥物和含表面活性劑的藥物時要避免使用PVC輸液器。

不同廠家的輸液器殘留量差異很大，可能與各廠家生產條件，人工操作、貯存條件、儲存時間、外包裝透氣性能等因素有關。因此有必要在我國輸液器國家標準中增加環己酮殘留量的限量要求及對應的檢測方法，盡可能避免環己酮在產品中的殘留對人體造成損傷。

采用ICP-MS對15 批一次性使用輸液器中的金屬元素進行測定，從測定結果知，每批輸液器中金屬元素(鋇、鉻、銅、鉛、錫的總含量均小于1μg/mL，鎘的含量均小于0.1μg/mL)含量符合國家標準要求，其中錫的含量較其他元素高，這可能與材質和生產工藝有關。

本研究通過模擬臨床使用PVC一次性輸液器輸注過程，對13個廠家15批次的輸液器中的可瀝濾物進行了分析，以期使現有的產品質量得到提升，同時也為監管部門提供數據支持，為標準完善，相關風險評價，及臨床安全、有效用藥用械提供參考。