2种色谱柱测定医用棉签不同取样部位环氧乙烷残留量的比较研究

毛红，余元骏

（1.重庆市药品技术审评认证中心，重庆400010；2.重庆医疗器械质量检验中心，重庆401147）

2种色谱柱测定医用棉签不同取样部位环氧乙烷残留量的比较研究

毛红1，余元骏2

（1.重庆市药品技术审评认证中心，重庆400010；2.重庆医疗器械质量检验中心，重庆401147）

目的比较2种不同色谱柱测定医用棉签中环氧乙烷残留量的差异，并确定棉签的取样部位。方法采用顶空进样气相色谱法，色谱柱分别采用DB-waxtrex毛细管柱和HP-5毛细管柱，检测器为氢火焰离子化检测器（FID），载气为氮气，测定医用棉签中环氧乙烷的残留量。结果环氧乙烷质量浓度在1.222～12.215 g/mL范围内与峰面积呈良好线性关系，采用DB-waxtrex色谱柱的线性方程为Y=6.353 4 X-0.035 78，r=0.999 5（n=6），平均回收率为96.19%，RSD=1.42（n=9）；采用HP-5色谱柱的线性方程为Y= 1.450 9 X-0.012 21，r=0.999 8（n=6），平均回收率为96.59%，RSD=1.20（n=9）。结论2种色谱柱均能有效测定医用棉签中环氧乙烷残留量，结果无显著性差异。

顶空进样气相色谱法；色谱柱；医用棉签；环氧乙烷；残留量

环氧乙烷（EO）在常温常压下为无色气体，4℃时冷凝为液体，沸点为10.4℃，具有高度的化学活性，易燃易爆。环氧乙烷具有广谱高效杀菌作用，属于最有效的化学冷灭菌剂，常被用于工业灭菌与消毒，在医疗器械灭菌中也得到了广泛应用。但环氧乙烷属于有毒气体，对许多物品具有很高的吸附性，国家标准对不同产品经环氧乙烷灭菌或消毒出厂时的环氧乙烷残留量规定不同，其中卫生用品不得超过250 μg/g［1］，一次性医疗用品为不得超过10 μg/g［2］。医用棉签由棉花和木棒组成，而企业的注册标准中未规定环氧乙烷残留量检测的具体取样部位，实际上不同产品部位对环氧乙烷的吸附能力不同，称取相同质量、不同部位的产品制备检验液，会对检测结果产生直接影响，故不能真实反映产品的实际最大残留量。为此，本研究中选择棉签的不同部位进行环氧乙烷残留量测试，并采用不同的色谱柱进行验证，以残留量测定值最高时的取样部位作为测定时的取样部位，为进一步完善企业标准提供依据。现报道如下。

1　仪器与试剂

Agilent 7890 A型气相色谱仪，Agilent 7694 E型全自动顶空进样器，氢火焰离子化检测器（FID，美国安捷伦科技有限公司）。超纯水（自制）；环氧乙烷标准品（中国食品药品检定研究院，规格为每支5 mL）；医用棉签（重庆兴泉口罩厂）。

2　方法与结果

2.1色谱条件与系统适用性试验

2.1.1方法Ⅰ

色谱柱：Agilent DB-waxtrex柱（30 m×320.0 μm，0.25 μm）；柱温：采用程序升温（40℃保持3 min，再以20℃/min升至120℃，保持1 min；进样口温度：180℃；检测器温度：250℃；载气：氮气（99.999%）；流速：1.3 mL/min；分流比：1∶1；自动顶空进样器参数：平衡温度60℃，平衡时间：40 min；进样量：1 mL。

2.1.2方法Ⅱ

色谱柱：Agilent 19091 J-413 HP-5柱（30 m× 320.0 μm，0.25 μm）；柱温：采用程序升温（40℃保持3 min，然后以20℃/min升至150℃，保持5 min；进样口温度：150℃；检测器温度：250℃；载气：氮气（99.999%）；流速：1.3 mL/min；分流比：1∶1；自动顶空进样器参数：平衡温度60℃，平衡时间40 min；进样量：1 mL。

2.1.3系统适用性试验

在此条件下的色谱图见图1。采用2种色谱柱测定时，理论板数以环氧乙烷峰计算均不低于10 000。

图1　标准溶液顶空进样气相色谱图

2.2溶液制备

标准贮备溶液：取洁净、外部干燥的100 mL容量瓶，加超纯水约30 mL，加瓶塞，精确称重，用注射器注入环氧乙烷约0.6 mL，不加瓶塞，轻轻摇匀，盖好瓶塞，称重，前后2次称重之差，即为溶液中环氧乙烷的质量（0.244 3 g），加水至刻度，制成含环氧乙烷244 3 μg/mL的溶液作为标准贮备溶液。

标准溶液：精密吸取标准贮备溶液10 mL，稀释至100 mL，得质量浓度为244.3 μg/mL的稀释溶液，分别吸取上述溶液0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL置100 mL容量瓶中，稀释至刻度得系列标准溶液，其质量浓度分别为1.222，2.443，4.886，7.329，9.772，12.215μg/mL。

供试品溶液：取样品1 g，精密称定，置20 mL顶空瓶中，迅速精密加入超纯水5 mL，立即加盖密封，即得。

2.3测定方法

分别将标准溶液和供试品溶液于60℃平衡40 min，进样量为1 mL，以峰面积计算环氧乙烷含量。

2.4方法学考察

线性关系考察：按2.2项下方法制备系列标准溶液，顶空瓶加样5 mL，依据2.1项下色谱柱对应的色谱条件测定环氧乙烷峰面积，以峰面积（Y）为纵坐标、质量浓度（X）为横坐标绘制标准曲线，环氧乙烷质量浓度在1.222～12.215 μg/mL范围内与峰面积呈良好线性关系，线性回归方程方法Ⅰ为Y=6.353 4X-0.035 78，r=0.999 5（n=6），方法Ⅱ为Y=1.450 9X-0.012 21，r=0.999 8（n=6）。

精密度试验：取质量浓度为7.329 μg/mL的标准溶液，重复进样6次，测定环氧乙烷峰面积。结果采用方法Ⅰ的RSD为2.3%（n=6），采用方法Ⅱ的RSD为2.0%（n=6），表明仪器精密度良好。

重复性试验：按供试品溶液制备方法，全部称取木棒制备供试品溶液，平行6份，测定环氧乙烷残留量。结果采用方法Ⅰ的RSD为1.6%（n=6），采用方法Ⅱ的RSD为3.2%（n=6），表明2种方法的重复性均良好。

稳定性试验：按供试品溶液制备方法，将供试品溶液在0，1，2，3，4，5 h时分别测定环氧乙烷残留量。该试验仅考察溶液的稳定性，故只采用方法Ⅰ。结果的RSD为2.8%（n=6），表明供试品溶液在5 h内稳定。

加样回收试验：取已测含量的供试样品9份，精密称定，分别加入质量浓度为1.222 μg/mL的环氧乙烷标准溶液1，2，3 mL，加入超纯水补足5 mL。采用高、中、低3种质量浓度，按拟订色谱条件测定，计算回收率。结果见表1。

表1　环氧乙烷加样回收试验结果（n=9）

2.5样品含量测定

按供试品溶液的制备方法，取样分为只取木棒、木棒+棉花、棉花适量，分别制备供试品溶液，按拟订色谱条件分别测定环氧乙烷残留量，平行操作，取平均值。结果见表2。

表2　不同取样部位的样品含量测定结果（ g/g）

3　讨论

环氧乙烷的残留量指标参照《医用脱脂棉》标准制订，应不超过10 μg/g［3］，但目前广泛用于医疗器械行业的2个涉及环氧乙烷残留量测定的标准［4-5］并未提出具体的检测方法。笔者在对检测方法进行了考察后，采用常规的HP-5色谱柱检测后其值偏上限，后换方法采用DB-waxtrex色谱柱验证检测结果，结果无显著性差异。DB-waxtrex为较强极性色谱柱，HP-5为弱极性色谱柱，本试验结果显示，色谱柱极性的差异会影响保留时间，但对检测结果无显著性影响。且棉花的供试品溶液中溶出物较少，无其他杂质峰干扰，采用2种类型的色谱柱均能有效检测医用棉签中环氧乙烷残留量。

由于棉花和木棒对环氧乙烷的吸附能力不同，故取样时注意对2种材料的取样比例尽量接近，否则重复性不好。同时，建议在制备供试品溶液时只选取和人体直接接触且吸附能力更大的棉花部分，只有当测定结果的最大值满足标准要求时，才能保证其使用的安全性。

与标准YY 0331-2002《医用脱脂纱布》相比，新版标准YY 0331-2006取消了环氧乙烷检测项目，但新版的医用脱脂棉标准［6］仍保留该项目，故脱脂棉类产品仍可采用环氧乙烷灭菌方式。梁艺英等［7］采用多孔微球填充柱气相色谱外标顶空进样法，对部分医疗器械进行了环氧乙烷残留量研究，用环氧乙烷灭菌当天，产品上其残留量达2 015～4 396 μg/g；放置14 d，其残留量下降99.0%；放置30 d则下降99.9%，但残留量仍有1.6～2.9 μg/g。因此，对于采用环氧乙烷灭菌的器械，最好采用纸塑包装袋，以最大限度地降低环氧乙烷的残留量。企业应进行解析时间的验证，确定解析时间，降低器械的使用风险。

［1］GB 15979-2002，一次性使用卫生用品卫生标准［S］.

［2］GB 15980-1995，一次性使用医疗用品卫生标准［S］.

［3］YY 0330-2002，医用脱脂棉［S］.

［4］GB/T 14233.1-2008，医用输液、输血、注射器具检验方法第1部分：化学分析方法［S］.

［5］GB/T 16886.7-2001，医疗器械生物学评价第7部分：环氧乙烷灭菌残留量［S］.

［6］YY 0330-2015，医用脱脂棉［S］.

［7］梁艺英，林宣伟.一次使用性注射器及输液器环氧乙烷残留量的检测［J］.中国消毒学杂志，1998，15（3）：176-179.

Determination of the Ethylene Oxide Residual Quantity in Different Parts of Medical Cotton Swab by 2 Chromatographic Columns

Mao Hong1，Yu Yuanjun2
（1.Chongqing Technical Center for Drug Evaluation Certification，Chongqing，China410010；2.Chongqing Quality Testing&Inspection Centre for Medical Devices，Chongqing，China401147）

ObjectiveTo compare the difference between 2 chromatographic columns in the determination of ethylene oxide residualquantity in medical cotton swab，and to ensure the part of the cotton swab for making the test liquid.MethodsThe ethylene oxide residual quantity in the medical cotton swab was tested by headspace-gas chromatography with 2 difference chromatographic columns，DB-waxtrex and HP-5.Type of detector：FID，carrier gas：N2.ResultsThe calibration curve of ethylene oxide showed good linearity in the range of 1.222-12.215 μg/mL.The linear equation using DB-waxtrex wasY=6.353 4 X-0.035 78，r=0.999 5（n=6），the average recovery was 96.19%，RSD=1.42（n=9）；the linear equation using HP-5 was Y=1.450 9 X-0.012 21，r=0.999 8（n=6），the average recovery was 96.59%，RSD=1.20%（n=9）.ConclusionBoth methods can be used to determinate the ethylene oxide residual quantity in medical cotton swab，and the results have no significance differences.

headspace-gas chromatography；columns；medical cotton swab；ethylene oxide；residual quantity

R194.5；R927.2

A

1006-4931（2016）12-0071-04

毛红（1969-），女，浙江宁波人，大学本科，高级工程师，研究方向为医疗器械检测及标准，（电子信箱）rxr96@163.com；余元骏（1983-），男，重庆人，大学本科，工程师，研究方向为医疗器械检测及标准，（电子信箱）11917195@qq.com。

（2016-01-10；

2016-02-02）