PVC输液器输注青霉素钠的相容性研究*

沈永，潘华先，刘爱娟，秦洋，李文丽，吴长岩

(1.山东省医疗器械产品质量检验中心，济南 250100；2.山东省医疗器械生物学评价重点实验室，济南 250100； (3.山东恒信检测技术开发中心，济南 250100)

1 引 言

静脉输液是目前国内临床治疗中常用的给药方法，而输液器是其中必不可少的输注器械。目前我国一次性输液器使用的主要材料是邻苯二甲酸二辛酯(diethylhexyl phthalate，DEHP)增塑的聚氯乙烯(PVC)[1]。PVC输液器在输液中的缺点主要表现在两个方面，一是一些药物能溶出PVC中的增塑剂DEHP，对人体健康造成威胁；二是一些药物能被PVC吸附，降低疗效。了解一次性输液器材料的特性，以及易溶出DEHP与被PVC吸附的常用药物，有利于保证临床用药的安全性和有效性[2]。注射用青霉素钠是我国临床常用的一种抗生素制剂，在临床治疗中的使用十分广泛，用于静脉注射的频率也非常高[3]。

本研究通过模拟临床使用一次性输液器输注青霉素钠注射液，利用气相色谱-质谱对流经输液器的药液中溶出物进行分析定量，同时利用液相色谱对药液中青霉素钠的吸附及有关物质进行分析，研究PVC输液器对青霉素钠注射液的有效性及安全性的影响。

2 实验方法

2.1 仪器与材料

Waters Acquity H-Class 超高效液相色谱仪；梅特勒—托利多电子天平；德国赛多利斯专业型PH计。Aglient 7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪；Memmert VO400真空干燥箱。

邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)：纯度99.6%。异辛醇：纯度99.5%。注射用青霉素钠：0.96g 160万单位；青霉素对照品：含量93.3%；氯化钠注射液0.9%；甲醇：色谱纯；正己烷：色谱纯；氯仿：色谱纯；水为实验用水，其他试剂均为分析纯。一次性使用输液器：A、B两种型号。

2.2 实验方法

2.2.1溶液制备 量取3 000 ml氯化钠注射液，混匀，保证氯化钠注射液的均一性。从中取500 ml作为氯化钠注射液空白，剩余2 500 ml氯化钠注射液，模拟临床输液最大日输注量，加入30支注射用青霉素钠，混匀，平均分为五瓶，每瓶500 ml，封口。其中一瓶倒置放置作为药物空白，另外四瓶分别使用一次性使用输液器模拟临床输液，A、B两种输液器各两瓶，滴速60滴/min，收集流出液作为样品液。

2.2.2全扫描分析及杂质定量 (1)样品制备：分别取药物空白、样品液2 ml，以等体积正己烷和氯仿作为萃取溶剂分别进行萃取，取有机相溶液用气相色谱-质谱联用仪进行全扫描分析。

(2)气相色谱-质谱全扫描条件：载气：氦气，99.999%；色谱柱：HP-5MS(30m×250μm×0.25μm)；流速：1.5 mL/min；进样口温度：280℃；分流比5∶1；柱温：50℃保持3 min，以10℃/min升温至100℃，再以20℃/min升温至280℃，保持10 min；离子源温度：230℃；MS四级杆温度：150℃；质量扫描范围：40～500；溶剂延迟：3 min。

2.2.3DEHP溶出量分析 (1)样品制备：分别取氯化钠注射液空白、药物空白、样品液各2 ml，加入20 ml顶空样品瓶中， 50℃真空干燥后，分别加入2 ml正己烷，涡旋震荡1 min，作为检验液。

(2)气相色谱-质谱DEHP分析条件：载气：氦气，99.999%；色谱柱：HP-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm)；流速：1.5 mL/min；进样口温度：280℃：；分流比：5∶1；柱温：150℃保持0.5 min，以20℃/min升温至280℃，保持7 min；离子源温度：230℃；MS四级杆温度：150℃；选择离子扫描：149；溶剂延迟：3 min。

2.2.4吸附性实验及有关物质探讨 (1)样品制备：精密称取青霉素对照品11.19 mg，置10 ml容量瓶中，加空白溶液溶解稀释至刻度，摇匀，即得青霉素对照品溶液；分别精密量取药物空白和样品溶液1.0 ml，置10 ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得样品溶液；精密量取氯化钠注射液10 ml，置100 ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得空白溶液。

(2)色谱条件：色谱柱：Symmetry®C18 3.5 μm 4.6×75 mm；流动相：以0.5 mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节PH值至3.5)-甲醇-水(10∶30∶60)为流动相A；以0.5mol/L磷酸二氢钾溶液(用磷酸调节PH值至3.5)-甲醇-水(10∶50∶40)为流动相B；含量测定采用A-B(70∶30)为流动相，有关物质先以A-B(70∶30)等度洗脱，待青霉素峰洗脱完毕后立即进行梯度洗脱。检测波长：225 nm；流速：1.0 mL/min：进样量：20 μL；样品温度：15℃。

(3)吸附性实验：分别取上述方法制备的对照品溶液、供试品溶液20 μL注入液相色谱仪，记录色谱图，按外标法以峰面积计算含量，根据含量计算药物吸附率。

药物吸附率(%)=( Ci-C0)/C0×100%

式中：C0——空白样品溶液中药物浓度

Ci——样品溶液中药物浓度

(4)有关物质检查：分别精密量取药物空白和样品溶液4.0 ml，置 10 ml容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，分别精密吸取20 μl注入液相色谱仪，记录色谱图。

3 结果与讨论

3.1 溶出物分析

3.1.1全扫描结果 药物空白、样品液的氯仿和正己烷萃取溶液全扫描色谱图见图1～6。

图1 氯仿萃取药物空白对照全扫描色谱图

图2 氯仿萃取输液器A样品全扫描色谱图

图3 氯仿萃取输液器B样品全扫描色谱图

图4 正己烷萃取药物空白对照全扫描色谱图

图5 正己烷萃取输液器A样品全扫描色谱图

由图中可看出，经过两种不同极性的溶剂萃取后，药物空白对照结果基本相同，均在12.39 min出现最大峰经质谱检索为青霉素钠，其余几个峰结构与药物主成分基本相同，可以判断为药物引入。将质谱图与标准谱库对比，并通过与杂质标准品和质谱图比对，可以得出流经输液器A的样品液中杂质为环己酮和异辛醇，流经输液器B的样品液中杂质为环己酮。

环己酮一般作为一次性使用输液器生产过程中各部件的粘合剂来使用。因为其沸点和蒸汽压，一小部分环己酮在生产后仍然存在于输液器中。且环己酮微溶于水，20℃时溶解度为2.3%，因此，可以迁移进入药液中。本研究所使用的两种不同的输液器均检出环己酮，表明两种输液器生产过程中均使用环己酮作为粘合剂。异辛醇是增塑剂邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)合成过程中的必要原料[4]，且在一次性使用输液器中，DEHP的含量可高达21.60%～33.37%[5]。由此可知，样品液中的异辛醇即是作为增塑剂DEHP中杂质引入一次性使用输液器，并进入到药液中。

3.1.2杂质定量 通过全扫描分析可知流经两种输液器的药物溶液均有杂质析出，对这两种杂质进行定量分析，结果见表1。

表1 杂质定量分析结果

从表1中可以看出，环己酮的最大浓度为1.599 μg/mL，换算为一次性使用输液器引入的环己酮，其残留量超过了0.5 mg/套。根据Cammack等[6]评估的接触系统中的环己酮的限度，美国环境保护署(RfD)预计的安全剂量为25 mg/d，通过大鼠静脉NOAEL计算出的估计安全剂量为50 mg/d，由一次性使用输液器引入的环己酮残留量均远低于安全剂量。但由于不同厂家的一次性使用输液器的环己酮残留量差异很大[7]，有必要引起足够的重视。异辛醇的含量也远低于FAO/WHO所规定的每日允许摄入量(ADI)值[8]。

3.1.3DEHP溶出量分析 近年来，DEHP的安全性广受关注[9]，特别是在“台湾塑化剂事件”和“酒鬼酒塑化剂事件”发生后，更是引起了国内外的高度重视。而一次性使用输液器中的DEHP，因为其能直接进入人体血液，相对于胃肠道吸收可能对患者带来更严重的危害，因此，其安全性更应获得高度的关注。本研究利用气相色谱-质谱联用的方法对氯化钠注射液空白、药物空白、样品液中的DEHP进行了分析，见图7。

图7 DEHP含量分析SIM扫描结果 (m/z=149)

DEHP溶出量测定方法参照Luo等[10]建立的方法，在DEHP浓度9.65～96.5 ng/mL范围内建立线性回归曲线，对氯化钠注射液空白、药物空白、样品液中DEHP含量进行分析，见表2。

表2 DEHP定量分析结果

从表中可以看出，由于各种高分子材料的广泛使用，作为增塑剂的DEHP可谓“无处不在”。本研究中所使用的氯化钠注射液和注射用青霉素钠药物中均有微量的DEHP存在。当药液流经一次性使用输液器后，DEHP的含量有所增加，但也仅仅是达到了μg/套的级别，远远低于美国FDA规定的0.60 mg/kg/d的值。这是因为DEHP为脂溶性有机物，不溶于水，在水中的溶解度仅仅只有0.27 μg/mL，因此，在使用一次性输液器输注水溶性药物时，其溶出量还不及其中杂质异辛醇的溶出量大。

3.2 吸附性及有关物质研究

3.2.1药物吸附性研究 为了研究药物在流经输液器管路时是否会发生吸附而影响药效，我们模拟临床使用情况进行滴注，对药物空白、样品溶液中的青霉素钠有效成分进行HPLC分析，按外标法以峰面积计算含量，继而根据含量计算药物吸附率，所得结果见表3。

表3 样品中青霉素钠的含量以及药物吸附率

与药物空白相比，药物在流经输液器管路时的吸附率分别为2.01%、2.10%，这说明药物在流经两种输液器时，吸附量很小。

3.2.2有关物质分析 为了研究药物在流经输液器管路时是否会溶出新的物质，我们对有关物质进行了HPLC分析，典型色谱图见8。

图8 有关物质分析HPLC色谱图

由色谱图分析可知，流经两种输液器的药物溶液与药物空白相比，有关物质的数目以及含量基本上是一致的，这说明药物在流经两种输液器时，基本上没有迁移出新的物质。

4 结论

本研究通过模拟临床使用一次性输液器输注青霉素钠，对一次性使用输液器中的可沥滤物进行了全面的分析。对于在输注过程中对青霉素钠可能发生的吸附效应，我们通过高效液相色谱分析证明了青霉素钠在流经两种输液器时都未发生吸附，有效成分未受影响。通过对流经输液器的药液进行气相色谱-质谱以及高效液相色谱分析，我们发现在输注过程中，输液器管路会溶出一定量的可沥滤物，如环己酮、异辛醇、DEHP，这主要是由输液器的生产过程中引入的，但其含量均远低于人体安全摄入量。因此，本研究表明临床治疗中使用一次性使用输液器输注青霉素钠存在较低风险。但是，由于本研究中只使用了青霉素钠一种药物，且不同厂家生产的一次性使用输液器存在一定差别，因此，临床使用时应充分考虑到可能存在的风险。