医疗器械产品有机溶剂残留检测技术

张垚 姚杏

陕西省医疗器械质量监督检验院 陕西咸阳 712046

医疗器械种类较多，而且用途广泛，无论是生产期间还是使用期间都会接触各类有害物质，导致器械内存在有机溶剂的残留。特别是器械生产阶段，使用有机溶剂未能得到有效清除，就会导致残留物质超出要求标准，对于人体产生较大危害。因此，研究医疗器械当中有机溶剂的残留检测方法具有重要意义。

1 有机溶剂的危害等级划分

在医疗器械当中，按照危害等级进行划分，残留的有机溶剂可分为如下几种：第一类，包括苯，最高允许浓度为0.0002%；四氯化碳，最高允许浓度为0.0004%；1；2-二氯乙烷，最高允许浓度为0.0005%，上述物质毒性强，因此，在医疗器械的生产和使用中应尽量避免上述物质的使用。第二类，包括三氯甲烷，最高允许浓度为0.006%；环己烷，最高允许浓度为0.388%；二氯甲烷，最高允许浓度为0.06%；正己烷，最高允许浓度为0.029%；DMF，最高允许浓度为0.088%；DMAC，最高允许浓度为0.109%；THF，最高允许浓度为0.072%；甲苯，最高允许浓度为0.089%；甲醇，最高允许浓度为0.3%；二甲苯，最高允许浓度为0.217%，应该限制上述溶剂在医疗器械中的使用。第三类，包括乙醇、乙酸异丙酯、丁酮和乙酸乙酯等，上述溶剂的限度均为0.5%，可按照实际需求合理使用。第四类，包括三氯乙酸和石油醚，针对此类溶剂，限度方面药典中未有明确要求。此外，还有药典中未收录的溶剂，像乙醇胺、甲醛、2-氯乙醇等[1]。

2 医疗器械产品中有机溶剂的残留检测技术应用

2.1 滴定检测法

使用滴定检测法主要是根据目标液内还原物质处于酸性条件之下，并且经过加热会让高锰酸钾氧化，变为碘化钾，碘化钾还会分解成碘单质，可被硫代硫酸钠而还原。使用滴定检测法需要先用量筒量取10mL目标液，将其置于三角烧瓶当中，烧瓶容积250mL，之后量取高锰酸钾溶液10mL，将其加入烧瓶当中，用酒精灯加热到沸腾状态，持续三分钟，之后冷却。向三角烧瓶内添加0.1g碘化钾，量取目标液20mL，向其中添加2mL稀硫酸，同时添加20mL高锰酸钾，持续加热三分钟，冷却之后添加碘化钾1g。之后向目标液内滴入硫代硫酸钠，直到目标液的颜色变淡，向其中滴加3滴指示剂，检测过程利用酚酞，之后重新以硫代硫酸钠进行滴定，直到溶液颜色变为无色状态，重复上述流程对于空白样液展开测定。处理试验数据，并将高锰酸钾用量计算出来，由于乙醇存在可消耗高锰酸钾可消耗硫代硫酸钠2-5mol。实践分析，如果医疗器械当中乙醇的残留量越高，产生沉淀量越大，结果偏差越大。

2.2 液固萃取法

所谓液固萃取法也称浸提法，主要是利用有挥发性质的有机溶剂转移特定成分，使其溶于溶剂当中，之后利用蒸发或蒸馏多种方式对于有机溶剂进行回收，进而获取纯净萃取组分，按照提取组分的差异性，可划分为固液萃取、液液萃取等方法。以固液萃取为例，需要对萃取溶剂、比例、萃取时间、分离温度等要素合理控制。在萃取溶剂的选择方面可使用DMAC、DMSO、DMF和水，萃取比例控制在1:1至1:10之间，萃取时间在30-45min之内，萃取过程温度应控制在60-85℃间，只有对上述指标进行合理控制才能确保检测结果精度。

如：使用浸提法对于医疗注射器内部的环氧乙烷进行检测，可将注射器剪成5mm的碎块，取0.4g置于顶空瓶内，添加20mL的水，提取顶端气体100µL使用气相色谱仪进行检测，可检测出环氧乙烷残留量为26.6µg/g。

2.3 气相色谱法

利用气相色谱法的原理为通过气体流动相色层分析，确认有机溶剂的残留情况，方法应用过程分析速度快，具有较高灵敏性，操作便捷，能够应用于有机物定量或定性分析。检测过程主要使用进样器、检测器和色谱柱等部件，可按照检测需求选择不同的进样方法。

在检测器的选择方面，可使用氢火焰离子类型检测器，不但线性宽，而且灵敏度高，具有简便易操作特点，适合应用有机溶剂的残留检测中。还可使用电子捕获类型检测器，此检测装置对于电负性较强物质选择性良好，在电负性不断增强过程，检测灵敏度也不断提高[2]。因此可应用此检测器对于医疗器械当中氯仿或者2－氯乙醇等有机溶剂的残留进行检测，2－氯乙醇检测过程，使用浓度为99.999%的氦气作为载气，保证柱流量为1.0mL/min，检测电流1nA，让样品置于70℃环境下，加热20min，2－氯乙醇的检测限是10µg。

在色谱柱的选择方面，通常利用毛细管柱，代替以往填充柱，由于填充柱在取代和分离过程应用效率较低。如果固相液属于氰丙基苯基，浓度为6%，二甲基聚硅氧烷，浓度94%，那么就属于中等极性的色谱柱。

利用气相色谱方法检测医疗器械当中的溶剂残留，还需注意如下要点：第一，对于色谱柱合理选择，重点关注柱长、固定相等，由于柱长和分离度有紧密联系，当柱长增加时，也会将分离度提升，延长分离时间，固定相应该符合相似相溶这一原则。第二，注意柱温控制，检测过程，针对分离相对困难的物质，需要达到对应的分离条件，将柱温适当降低，还可将固定相选择性增加，控制组分处于流动相当中的纵向扩散，减少固液相流失，还能将色谱柱的使用时间延长，通常来讲，柱温需要比待测样品沸点低10-70℃。如果待检测样品当中含有多类物质，应该按照规定程序展开升温分离。第三，合理选择气化温度，由于气化温度能够决定样品沸点和挥发性，需要保证气化温度高于样品费沸点，并高于柱温10-50℃[3]。

3 结语

总之，对医疗器械有机溶剂的残留检测有助于器械的安全使用。通常可使用滴定法、液固萃取法和气相色谱法展开检测，不同检测技术应用优势不同，可结合检测需求，灵活应用各类技术，精准检测出医疗器械中的有机溶剂的残留，保证器械能够正常投入到使用当中。