医用口罩环氧乙烷残留量实验室快速解析方法改进

周 晴，董蓥霖，李 丽，曾艳楠，唐 静

（重庆医疗器械质量检验中心，重庆401120）

2019年底暴发的新型冠状病毒肺炎（简称新冠肺炎）疫情迅速蔓延至全国，累计确诊8万余例。由于我国人口众多，又恰逢春节假期停工停产，作为最重要的疫情防控物资医用外科口罩，保障供应迫在眉睫。环氧乙烷是一种易燃性气体[1]，穿透能力强，具有高效、广谱的灭菌作用[2]；同时，它也是一种毒性气体[3]，目前尚无特效解毒剂。市面上的医用外科口罩多采用环氧乙烷灭菌，灭菌后环氧乙烷一部分透过包装袋挥发，而另一部分很自然地被吸附在口罩上。一般情况下，经环氧乙烷灭菌的外科口罩，灭菌后环氧乙烷解析时间纸塑包装需7 d，全塑包装需14 d[4]，应检测口罩的环氧乙烷残留量。行业标准《医用外科口罩》（YY 0469-2011）规定，经环氧乙烷灭菌后的口罩，环氧乙烷残留量应不超过10 μg/g，当环氧乙烷解析完成后，再进行14 d无菌试验，合格后方能出厂，总体时间一般为21～28 d[5]。口罩的环氧乙烷残留量采用顶空气相色谱法检测[6]。该方法操作简单，能有效分离被测组分和杂质，灵敏度高，精密度和准确度较好[7-8]。而疫情期间，为缩短口罩出厂时间，在口罩环氧乙烷解析时间不够的情况下，通过较短时间的预处理使其残留量低于10 μg/g，以便提前开展无菌试验，缩短检验时间，可快速保障市场供给，为战疫工作贡献力量。本研究中通过加大环境空气的流通速度，促进口罩残留的环氧乙烷快速解析，以缩短出厂检验周期，加快口罩上市。现报道如下。

1 仪器与材料

1.1 仪器

VS-1300L-U型超净工作台（苏州安泰空气技术有限公司）；CPA225D型电子天平（德国赛多利斯公司，精度为0.1 mg）；1780A型气相色谱仪（含7694E型顶空自动进样器，安捷伦科技有限公司）。

1.2 材料

从本地生产企业随机抽取10批次经环氧乙烷灭菌且未经解析的医用外科口罩作为样品。环氧乙烷标准液（美国AccuStandard标准品公司，批号为219071449，含量为5 mg/mL）；试验用水为纯化水。

2 方法与结果

2.1 试验依据

环氧乙烷残留量按国家标准《医用输液、输血、注射器具检验方法第一部分：化学分析方法》（GB/T 14233.1-2008）中气相色谱法进行检测，其中样品浸提方法采用以水为溶剂的极限浸提法。

2.2 测试条件

气相色谱条件：色谱柱为DB-WAX柱（0.25 mm×30 m，0.25 μm，安捷伦科技有限公司），载气为氮气，流速为25 mL/min，进样口温度为150℃，检测器温度为250℃，柱温采用40℃/min的升温程序升至150℃。

顶空自动进样器：炉温为（60±1）℃，平衡时间为40 min。

2.3 校正曲线绘制

用环氧乙烷标准液配制6个系列适宜质量浓度的标准溶液，分别精密量取5 mL，置20 mL顶空瓶中，密封，作为标准样品。按2.2项下条件进样测定。以质量浓度（X）为横坐标、峰面积（Y）为纵坐标进行线性回归，得回归方程Y=mX+b，其中m=1.34541，b=-1.926 26e-1，保留时间为2.182 min，r=0.999 72，残留标准差为0.159 34。校正曲线见图1。

图1 环氧乙烷校正曲线

2.4 最低检测限确定

在拟订的测试条件下，通过稀释环氧乙烷标准液进行试验。当信噪比（S/N）为3∶1时，确定环氧乙烷最低检测限为0.15 μg/mL。

2.5 样品检测

预处理：取包装完好的口罩样品，拆开包装袋，取出口罩，暴露于超净工作台中，在超净工作台垂直流风最大风速下1，3，5，10，20 min计时。

制样：分别于1，3，5，10，20 min时在罩体中心随机取约1 g样品，剪成碎片，置20 mL顶空瓶中，加入5 mL纯化水，密闭，充分振摇。每次平行制备两组样本。

残留量测定：将制备好的顶空瓶样品，于（60±1）℃下恒温保留40 min，用自动进样器进样。根据2.3项下校正曲线计算相应质量浓度，测定环氧乙烷残留量。结果见表1和图2。可见，环氧乙烷残留量检测值均在校正曲线范围内，且高于最低检测限。

表1 医用外科口罩垂直流风下放置不同时间的环氧乙烷残留量（μg/g）

图1 口罩垂直流风下放置时间与环氧乙烷残留量的相关性

图2 口罩垂直流风下放置时间与环氧乙烷残留量平均值的相关性

3 讨论

分析测试数据，10批次的口罩在垂直流风下放置1 min后的环氧乙烷残留量在18.6～40.2 μg/g范围内，均超过《医用外科口罩》（YY 0469-2011）规定不大于10 μg/g的标准。在初始环氧乙烷残留量较高时，由于环氧乙烷有极易挥发的特性[9]，可利用增加周围空气流通速度来加快其挥发速度。放置10 min后，10批次口罩的环氧乙烷残留量都小于10 μg/g，符合行业标准要求。当口罩的环氧乙烷残留量在10 μg/g左右时，因口罩对环氧乙烷的吸附性和残留量的减少，其挥发速度减缓，但在短时间内依然可持续挥发，使残留量持续降低。放置20 min时，口罩的环氧乙烷残留量已处于较低水平。

在防疫期间应急情况下，为缩短口罩的出厂时间，保障防疫物资供应，本研究中在样品质量检验时使用超净工作台，加大环境空气的流通速度，既能使样品环氧乙烷残留量在短时间内迅速降低，又不会造成微生物污染。企业在进行产品出厂检验时，这种检验方法避免了高浓度环氧乙烷对无菌检测结果的影响，可实现快速无菌检验，从而达到促进产品快速上市的目的。