頂空氣相色譜法測定一次性使用霧化器中的環氧乙烷殘留量

羅育浩 劉向輝 張哲 劉東 孫小莉 王興媛

摘 要：本研究闡述了使用頂空氣相色譜法測定一次性使用霧化器中的環氧乙烷殘留量的方法和步驟。選用CP-Wax 52CB色譜柱（30 m×0.53 mm×1.0 μm）分離，采用水為萃取劑，用氫火焰離子化檢測器（FID）檢測。柱溫在45 ℃保持5 min，然后以50 ℃/min升高至160 ℃，保持4 min。試驗結果顯示，環氧乙烷質量濃度在0.25～10.00 μg/mL范圍內與峰面積呈良好的線性關系，回歸方程為y=6.648 9 x+0.270 4，R=0.999 9，回收率為98.4%～104.0%，最低檢出限為0.05 μg/mL，線性范圍寬，檢出限低，回收率高，是一種簡單、快速、準確測定一次性使用霧化器中環氧乙烷殘留量的檢測方法。

關鍵詞：頂空氣相色譜法;環氧乙烷;一次性使用霧化器;殘留量

中圖分類號：R927.1 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）12-0095-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.12.020

Determination of Residual Ethylene Oxide in Disposable Nebulizer by Headspace Gas Chromatography

LUO Yuhao? ? LIU Xianghui? ? ZHANG Zhe? ? LIU Dong? ? SUN Xiaoli? ? WANG Xingyuan

（Henan Province Medical Instrument Testing Institute， Zhengzhou 450000，China）

Abstract： This study describes the method and procedure of determination of residual ethylene oxide in disposable nebulizer by headspace gas chromatography.CP-Wax 52CB capillary column（30 m×0.53 mm×1.0 μm） was used for separation， water was used as the extractant， and hydrogen flame ionization detector （FID） was used for detection. The column temperature was first kept at 45 ℃ for 5 min， and then raised to 160 ℃ at 50 ℃/min， and maintained for 4 min. The concentration of ethylene oxide in the range of 0.25～10.00 μg/mL showed a good linear relationship with the peak area.The regression equation is y=6.648 9x+ 0.270 4， R = 0.999 9， the recovery rate is 98.4 %～104.0 %， the minimum detection limit is 0.05 μg/mL， the linear range is wide， the detection limit is low and the recovery rate is high. It is a simple， rapid and accurate detection method for the determination of the residual amount of ethylene oxide in disposable nebulizer.

Keywords： headspace gas chromatography; ethylene oxide; disposable nebulizer; residual

0 引言

霧化吸入療法是通過霧化裝置將藥物分散成細小的霧滴或微粒，懸浮于氣體中，吸入鼻咽、喉、呼吸道及肺泡等部位，使藥物沉積在病灶區以治療疾病，霧化吸入能直接將藥物作用于靶器官，具有療效快、效果好、副作用小的特點，被國內外廣泛應用[1-2]。一次性使用霧化器是在臨床治療中大量使用的耗材類醫療器械，主要是醫療單位配合藥物對呼吸道疾病患者做吸進霧化治療時一次性使用，適用于上呼吸道感染、支氣管炎及急性慢性咽炎、喉炎等疾病的輔助治療，其多采用霧化吸入器將藥液霧化成微小顆粒，藥物通過呼吸吸入的方式進入呼吸道，并在肺部沉積，從而達到無痛、迅速有效治療的目的。一次性使用霧化器分為咬嘴式、面罩式、手持面罩式，多由導管、霧化杯、面罩、接頭等化學高分子材料組成，非常適宜采用環氧乙烷進行低溫滅菌。

環氧乙烷是一種廣譜、高效的化學冷滅菌劑[3]，穿透力強、殺菌效果好，不會破壞塑料、金屬和橡膠，不會使物品變黃、變脆[4]，常用于忌熱忌濕的一次性醫療耗材類產品的滅菌。但環氧乙烷是一種有毒氣體，具有致突變性、胎兒毒性和致畸特性，并能對體內的多個器官系統產生損害[5]。有研究表明，吸入環氧乙烷可產生幾種致瘤性變化，包括白血病、腦腫瘤和乳房腫瘤等[6]。因此，嚴格控制吸附在產品上的環氧乙烷殘留量是保證一次性使用耗材產品質量和安全的有力保障。

目前，常見的檢測醫療器械中環氧乙烷等相關揮發性組分殘留量的分析方法有比色分析法和氣相色譜法。相較于比色分析法，氣相色譜法更加快捷，且線性范圍更寬，準確度和靈敏度更高，特別是在一次性醫用耗材類器械產品的檢測中，常作為仲裁方法使用。

頂空氣相色譜分析方法是采用升溫方式將揮發性組分在密閉裝置中析出，抽取頂部氣體進行定性定量分析，具有靈敏度高、選擇性好、分離效率高等特點。在醫療器械生物學評價 第7部分：環氧乙烷滅菌殘留量（GB/T 16886.7—2015）中介紹到，所選擇的分析方法具有足夠的準確度、精密度、選擇性、線性、耐用性和靈敏性，且需要適用于所要分析的器械[7]。本研究采用頂空氣相色譜法對一次性使用霧化器的環氧乙烷殘留量進行檢測，快捷準確，取得了良好的成效。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：氣相色譜儀（美國Agilent 7890B）;全自動頂空進樣器（美國Agilent 7697A）;FID檢測器;全自動空氣源（北京中惠普SPB-3）;氫空一體機（北京中惠普HA-300）;氮氣（純度為99.999%）;純水機（德國Milli-Q integral5）;分析天平（美國梅特勒-托利多XPE205）。

試劑：環氧乙烷標準品（中國食品藥品檢定研究院），分析純;試驗用水為超純水。

1.2 色譜條件

色譜柱：安捷倫CP-Wax 52CB（30 m×0.53 mm×1.0 μm）;柱溫：45 ℃保持5 min，然后以50 ℃/min升高至160 ℃，保持4 min;柱流量（氮氣）：恒流3 mL/min;進樣口溫度：160 ℃;檢測器溫度：200 ℃;空氣流量：400 mL/min;氫氣流量：40 mL/min;頂空自動進樣1 000 μL。

1.3 標準貯備液配制和測定

1.3.1 制備標準貯備液。取外部干燥的50 mL容量瓶，加入約30 mL水，用移液槍注入0.5 mL 質量濃度為10 mg/mL的環氧乙烷標準品，輕輕搖勻，加水至刻度配制成質量濃度為100 μg/mL的環氧乙烷溶液，作為標準貯備液，備用。

1.3.2 繪制標準曲線。用標準貯備液配制質量濃度為0.25 μg/mL、1.00 μg/mL、2.50 μg/mL、5.00 μg/mL、7.50 μg/mL、10.00 μg/mL 6個系列的標準溶液于相應的容量瓶中。分別精確量取5 mL，置于20 mL萃取容器中，密封，放入自動進樣器，恒溫（60 ℃±1 ℃）下放置40 min，迅速取上部氣體，注入進樣室進行檢測，記錄環氧乙烷的峰面積。繪出標準曲線，橫坐標代表環氧乙烷的質量濃度，縱坐標代表峰面積[8]。

1.3.3 樣品檢驗液制備。取一次性使用霧化器上與人體接觸緊密且相對殘留含量最高的部件進行試驗，截5 mm長碎塊（或10 mm2片狀物），精確稱取1.00 g放入20 mL萃取容器中，精確加入5 mL水，密封[9]，放入自動進樣器，恒溫（60 ℃±1 ℃）下放置40 min，迅速取上部氣體，注入進樣室進行分析檢測。由工作曲線得出樣品溶液的質量濃度，再根據公式x=5c/m計算得出環氧乙烷的含量，式中：x為樣品中環氧乙烷的含量（μg/g），c為標準曲線上取得的樣品溶液的質量濃度（μg/mL），m為所取試樣的質量（g）。

2 結果與討論

2.1 線性范圍與檢出限

依次自動化進樣0.25 μg/mL、1.00 μg/mL、2.50 μg/mL、5.00 μg/mL、7.50 μg/mL、10.00 μg/mL 6個系列的標準溶液，對其信號強度進行測定，工作站根據外標法得出對應的峰面積值，如表1所示。

對工作站得出的數據進行擬合，得出環氧乙烷標準曲線，如圖1所示，環氧乙烷濃度為0.25～10 μg/mL時，呈現出良好的線性關系，回歸方程為y=6.648 9x+0.270 4，R=0.999 9，以3倍信噪比（S/N=3）計算得到該儀器狀態下環氧乙烷的檢出限為0.05 μg/mL。

2.2 精密度試驗

取3個不同質量濃度的環氧乙烷標準溶液，按上述方法進樣測定6次，結果如表2所示。

根據表2數據可以看出，3個標準溶液的RSD值分別為1.21%、1.64%、0.91%，表明在該儀器狀態下，采用本方法進行測定，精密度、重復性良好。

2.3 加標回收試驗

在已測定的一次性使用霧化器樣品中，分別加入3種不同質量濃度的環氧乙烷標準溶液進行測定，測量結果如表3所示

由表3數據可以看出，環氧乙烷的回收率為98.4 %～104.0 %，表明本方法的準確度較高。

2.4 樣品含量測定

分別取6個不同批次的一次性使用霧化器產品，按照上述方法進行檢測（n=6），色譜圖如圖2和圖3所示，結果如表4所示。

由圖2和圖3可以看出，該試驗條件下基線噪聲平直穩定，樣品1顯示未檢出環氧乙烷殘留，樣品2顯示在3 min左右有明顯的響應信號，且出峰對稱性好，說明環氧乙烷達到了很好的分離效果。

由表4數據可以看出，經過對6批不同批次的一次性使用霧化器的環氧乙烷殘留進行檢測，發現有2批次產品環氧乙烷未檢出;4批次產品有部分環氧乙烷殘留。試驗表明，環氧乙烷殘留量與消毒時間及放置解析時間呈正相關，但結果有一定的差異。

3 結語

試驗結果表明，一次性使用霧化器的高分子塑料材質對環氧乙烷有較強的吸附性，建議生產廠家將產品經強制解析且檢測合格后出廠放行。在一定的試驗條件下，采用頂空氣相色譜法，對一次性使用霧化器中的環氧乙烷殘留量進行測定，具有足夠的準確度、精密度、線性和靈敏度，結果可靠，適用性較好，有良好的應用價值。

參考文獻：

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