在体外循环血路行业标准中增加常用化学粘合剂残留量检测的建议及检测方法设计

卢忠 胡相华 何晓帆 黄敏菊 叶晓燕 国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心 (广州 510080)

2007年2～4月，广东省珠海某医院在临床使用体外循环管道治疗期间引起数名患者肝功能异常。经检测确定该管道中含有3种化学毒物，对肝脏造成严重损害。该事件发生后，国家局紧急发布国食药监械[2007]314号文，决定在全国范围内开展体外循环管道类产品再评价工作，其中原材料中的粘合剂为重点检查对象之一。体外循环产品中的粘合剂残留量如不加以控制，可能随血液循环进入人体，造成对人体的损害。本文旨在分析在体外循环血路行业标准中增加化学粘合剂限值要求及检测方法必要性，并结合常用化学粘合剂的特性和毒性探讨粘合剂残留量的检测方法设计。

1 化学粘合剂残留量检测的必要性

珠海事件中，国家局医疗器械司组织召开不良反应事件分析会，就不良反应事件发生的因素进行了分析，认为该产品的生产工艺、粘合剂、添加剂等可能存在问题。目前我国的体外循环血路行业标准(YY0267-2008)修改采用国际标准ISO 8638：2004，制定时标准中并未包含粘合剂残留量方面的要求，因此在该类产品的注册检验时并未涉及相关方面的监督检测。2007年6月1日，国家局发文决定在全国范围内开展体外循环管道类产品再评价工作，其中原材料中的粘合剂为重点检查对象之一。

目前，随着体外循环技术的应用日益广泛，体外循环产品的用量也大幅增加。若产品中的化学粘合剂残留较多，则可能随血液循环进入人体，造成对人体的损害，更甚者可能造成严重的临床不良反应。因此，有必要在我国的体外循环血路行业标准中增加相关内容，对体外循环血路产品的粘合剂残留量加以控制。

2 常用化学粘合剂的特性

2007年珠海事件发生以来，全国医用体外循环设备标准化技术委员会及技委会秘书处所在单位国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心组织了国内外生产企业调研工作，了解相关生产企业的生产工艺情况、化学溶剂使用情况。2009年3月接国家司食药监械便函［2009］133号文的委托，国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心又根据过去两年所做工作组织人员进行了资料收集分类、讨论方案、方法验证等工作。通过大量的研究调查发现，国内主要体外循环血路生产企业常用的化学粘合剂有1，2-二氯乙烷、四氯化碳、四氢呋喃、环己酮等，其中环已酮的使用量较大。

1，2-二氯乙烷为无色油状液体，有类似氯仿的气味。密度1.2351g/cm3(20˚C)，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等有机溶剂。1，2-二氯乙烷属于高毒类物质，为可疑人类致癌物，我国环境优先控制物。[1]蒸气有剧毒，对脑、肝、肾及心脏等损害较大，口服15～20mL可以致死。大鼠经口25ppm×5天/周×78周，在细菌和哺乳动物细胞试验中具有致突变性，对试验动物具有致癌性。经消化道染毒 小鼠，可诱发肝、肺、肾、骨髓、结肠、胃等多系统损伤。[2]

四氯化碳为无色透明液体，有特殊气味。密度1.5940g/cm3(20˚C)，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等。四氯化碳为可疑人类致癌物，高浓度时对中枢神经有轻度麻醉作用，对肝、肾有严重损害。日服数毫升或吸入200mg/m3浓度时可致死。大鼠致癌试验证明其具有致癌性。[3]

四氢呋喃为无色透明液体，有醚气味。密度0.8892g/cm3(20˚C)，与水、乙醇、乙醚等有机溶剂互溶。对粘膜有刺激作用，剂量大时有麻醉作用，且期麻醉作用量于致死量相差不多，是否引起肝、肾损害尚待考证。吸入、经口和腹腔注射等途径对大鼠小鼠等进行急性致死毒性实验表明其属低毒[4]

环己酮为无色油状液体，有丙酮的气味。密度0.9478g/cm3(20˚C)。在水中溶解度 10.5%(10˚C),水在环己酮中溶解度5.6%(12˚C),易溶于乙醇和乙醚。环己酮属低毒类有机溶剂, 对中枢神经系统有麻醉作用, 对肝肾功能有损伤。[5]急性毒性实验测得通过静脉注射小鼠的半数致死量为200mg/kg体重左右；浓度为500ug/mL环己酮生理盐水溶血率为4.7%，溶血性不大[6]。

3 粘合剂毒性分类 [7]

根据粘合剂的毒性对人体和环境可能造成的危害程度进行分类， 1，2-二氯乙烷、四氯化碳毒性较大，属第一类溶剂，即人体致癌物、疑为人体致癌物或环境危害物的有机溶剂，建议在体外循环血路生产中避免使用该类物质作为粘合剂。

四氢呋喃属于第二类溶剂，即有非遗传毒性致癌(动物实验)、或可能导致其他不可逆毒性(如神经毒性或致畸性)、或可能具有其他严重的但可逆毒性的有机溶剂。此类溶剂具有一定的毒性，但和第一类溶剂相比毒性较小，建议在生产中作为粘合剂时限制使用，并严格控制其用量。

环己酮的危害性与前三种粘合剂相比相对较小，可划归为第四类溶剂，但生产中作为粘合剂时亦应对其用量进行控制，建议根据生产工艺和溶剂的特点，并收集生物毒性、遗传毒性等相关实验证据研究人体最大可接受剂量，进行残留量安全使用限值的研究。

4 粘合剂残留量检测设计

根据粘合剂的不同特性，以及控制残留目标的高低，残留量的检测方法也有所区别。现仅以塑料工业应用较为广泛的环己酮[8]检测为例分析残留量的检测方法设计。

4.1 试验液制备方法

环己酮溶于水，且为极性物质，考虑相似相溶原则以及制样时的易操作性，选择以极性溶剂(水)对血路中的残留环己酮进行提取。根据体外循环血路的结构和使用特性，可能有以下几种较适宜的试验液制备方法：

4.4.1 模拟提取法[9]

(1)取一套样品和玻璃烧瓶连成一密闭的循环系统，玻璃烧瓶加入250mL水；

(2)样品另外灌满水，温度保持在37˚C±1˚C，通过一合适的恒流泵，使水以200mL/min的流量循环4h，收集全部液体冷却至室温作为检验液；

(3)取同体积水，不装样品同法制备空白对照液。

4.1.2 极限提取法

(1)取一套样品，通过玻璃针筒将水输入体外循环血路，使其充满整个循环血路；

(2)封住体外循环血路的两端及所有支路，在37˚C±1˚C环境中恒温4h，收集全部液体冷却至室温作为检验液；

(3)玻璃烧瓶加入同体积水，同法制备空白对照液。

4.1.3 临床使用法

取一套样品，按体外循环血路厂家提供的说明进行预冲后，再按模拟提取法进行制样。

4.1.4 小结

以上试验液制备方法中，极限提取法为静态制样，与临床使用过程差别较大，制得试验液的环己酮含量可能会远低于产品原有的、可能进入人体环己酮含量；临床使用法最接近体外循环血路的临床使用过程，但由于预冲过程可能带走大部分的环己酮残留，不利于企业或监管单位进行安全监控；模拟提取法既结合了临床操作，又比较接近极限提取条件，有利于产品的质量控制，推荐使用此法进行试验液制备。

4.2 残留量检测方法

目前环己酮的检测较成熟的试验方法有气相色谱法和比色分析法。

比色分析法的原理是在强碱性条件下，低分子酮与糠醛产生缩合反应生成黄色化合物，加入浓硫酸后，溶液呈现玫瑰红色，根据颜色深浅进行比色测定测得酮的浓度。空白液中环己酮的加入浓度在1～15mg/L时，回收率可达98.2%～105%。[10]此法的优点是检测仪器成本较为低廉，操作简便，但此法的线性对新蒸馏糠醛的纯度要求较高，不易控制。蒸馏糠醛时温度过低，糠醛无法蒸出；温度过高，蒸出的糠醛杂质较多，颜色偏深，标准曲线的线性差。另外水浴反应时间对测得的环己酮浓度也有一定影响，随时间增长环己酮浓度有下降的趋势，应准确加以控制。

采用顶空气相色谱检测法[11]测定, 回归方程 Y=0.03259X-0.1006，r=0.9997(n=8)， 环 己 酮 在(5.61～134.64)μg·mL-1的浓度范围内,峰面积比值与浓度呈良好的线性关系，测定结果的相对偏差为1.4%，平均回收率(n=9)可达100.1%。与比色分析法相比较，气相色谱法的操作更为简便，且测定结果较为准确，精密度高，重复性好，但对检测设备的性能要求和检测人员的专业操作水平要求较高。

5 结论

(1)建议在体外循环血路行业标准中增加常用化学粘合剂的残留量检测要求及检测方法，从而对体外循环血路粘合剂残留量加以控制，尽可能避免其在产品中的残留对病人造成的损伤。

(2)应根据体外循环血路产品的特点和不同粘合剂的特性，设计切实可行的化学粘合剂残留量检测方法。

(3)综合考虑检测限、准确性和实用性，推荐采用气相色谱法进行环己酮残留量检测。

(4)粘合剂在有机溶剂中的溶解度更高，但顶空气相色谱法在有机物检测峰的分离上有其局限性，而液相色谱法在此方面更具优势，可能发展成为测量粘合剂残留量最佳方法，还有待于进一步研究。

[1]周公度主编.《化学辞典》.化学工业出版社，2004年4月第1版

[2]衡正昌，李爱武，张遵真.二氯乙烷对小鼠DNA损伤的器官特异性及时效关系研究，卫生研究，2001年7月第30卷第4期.

[3]刘俊娓，于季男.四氯化碳的毒性作用及危害.职业与健康，1996年10月第12卷第5期.

[4]孙谷兰综述，傅慰祖审校.四氢呋喃的毒性和对人体的危害.劳动医学，1988年第4期.

[5]胡琳俐, 陈茹琴.抢救成功环己酮中毒1 例.中国危重病急救医学，2001 年4 月第13 卷第4 期.

[6]蒋文强，秦冬立，王昕.输液(血) 器中的环己酮的研究.山东生物医学工程，1997年第16卷第3期.

[7]化学药物有机溶剂残留量研究技术指导原则课题研究组.化学药物有机溶剂残留量研究技术指导原则(第二稿)，2004年3月1日.

[8]韩澄华，陈年.对一次性使用输液器的质量考察.青海医药杂志，2001 年第31卷第2 期.

[9]中华人民共和国医药行业标准.YY0267-2008心血管植入物和人工器官 血液净化装置的体外循环血路.中国标准出版社，2008年4月25日发布.

[10]蒋文强，吕霞，邱光正，李关宾.一次性使用输液(血)器水浸液中环己酮的分光光度法测定.药物分析杂志，18(3), 1998.

[11]董荩,丁建.气相色谱法测定一次性使用输液器中环己酮的残留量.药物分析杂志，2009，29(6).