可吸收性缝线的含水量测定结果分析

朱进清，马金竹，姜熙，李沅，景明，董双鹏（通信作者）

国家药品监督管理局天津医疗器械质量监督检验中心 （天津 300384）

可吸收性缝线在完成创伤闭合和修复功能后可被机体降解吸收，减少了缝线材料长期保留造成的不必要的慢性组织炎症反应和机体排异反应，并免去了拆线步骤，降低了二次手术的风险。目前，随着医疗美容行业的不断发展，可吸收性缝线的需求量逐年攀升。天然的可吸收性缝线（A类[1]）是通过人体内酶的消化来降解缝线纤维，而合成的可吸收性缝线（B类）是通过水解作用，使水分逐渐渗透到缝线纤维内而引起多聚体链的分解。由于B类缝线植入后的水解作用仅引起较轻的组织反应，因此目前临床致力于研制人工合成的可吸收性缝线[2-4]。水的存在有助于B类缝线的降解反应，但含水量高至一定的数值会影响缝线的使用性能。因此，为了确保B类缝线安全有效，行业标准YY 1116-2020《可吸收性外科缝线》规定，聚丙交酯、聚乙交酯、聚乙烯醇材料制成的B类缝线的含水量应不大于0.05%，其他材料制成的B类缝线的含水量应符合制造商的规定。

卡尔费休法[5-6]是一种测量含水量的标准方法，在实验室中应用广泛。该方法的检测原理[7]为：在吡啶和甲醇的体系下，碘单质与二氧化硫反应时需要水的参与，第一步反应（H20+I2+SO2+3C5H5N →2C5H5N·HI + C5H5N·SO3） 生 成 的 甲 基 硫 酸吡啶，在第二步反应（C5H5N·SO3+CH3OH →C5H5N·HSO4CH3）中与甲醇反应生成难溶的络合物，从而促进第一步反应的进行；根据法拉第定律，产生碘的物质的量与消耗的电量成正比，即1摩尔（18 g）水相当于2×96 500 C 电量，通过消耗的总电量可计算出含水量。与其他方法[8-12]相比，卡尔费休法具有样本量小、成本低、操作简便、检测快速、用时短、准确度高等优势。本研究采用卡尔费休法测定企业送检的16批次缝线样品的含水量，并对不合格产品进行了原因分析，以期为厂家改进生产工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 设备与材料

标准水（F l u k a，规格0.0 1%），卡尔费休吸收液（Honeywell，规格0.5 L），分子筛（Metrohm，规格250 g），注射器（上海康德莱医疗器械股份有限公司，容量5 ml），分析天平（WETTLER TOLEDO，型号Q05-160712001），卡式炉（Metrohm，型号860 KF），卡尔费休水分仪（Metrohm，型号Titrando），顶空瓶（Metrohm），循环净化手套箱（南京九门自控技术有限公司），缝线样品16批次（由生产企业提供）。

1.2 方法

1.2.1 实验准备

由于卡尔费休法非常灵敏，而且缝线含水量较低，实验中应严格控制实验环境，尽量避免环境中的水分对结果的影响。室内环境：温度18～28 ℃，湿度45%～65%。制样环境：温度18～28 ℃，湿度≤10%。整个制样过程在通有高纯氮气（纯度99.99%及以上）的手套箱内进行。

1.2.2 实验过程

将样品、分析天平及制样工具均放置于手套箱内,达到制样环境条件时拆开包装取出缝线（若缝线带针，需剪掉缝针）；将缝线装入顶空瓶并压盖密封，用分析天平称量缝线质量（净质量应不少于0.1 g）。整个制样过程不宜超过2 min，同时同等环境条件下制备一个空白样品。

由于缝线样品含水量较低，为了确保实验结果的准确性，实验开始前需检查卡尔费休吸收液及分子筛，确保漂移值不低于5 μg /min。开启卡式炉、卡尔费休水分仪。设置卡式炉温度为（140±5） ℃，载气流速为（70±5） ml/min。（也可根据缝线材质和设备性能，自行设置经验证可行的温度和载气流速）。

进行预滴定，除去整个测定系统内的水分，直至稳定平衡状态。由于缝线样品含水量较低，建议将漂移值控制在5 μg/min，若环境湿度较大，可以开启除湿机，至少将漂移值控制在20 μg/min。

卡尔费休水分仪以永停滴定法指示终点（在浸入溶液中的两铂电极间加一电压，若溶液中有水存在，则阴极极化，两电极之间无电流通过，滴定至终点时，溶液中同时有碘及碘化物存在，阴极去极化，溶液导电,电流突然增加至最大值，并稳定1 min 以上，此时即为终点[13]），滴定终止时间不宜超过10 min。依次测定空白样品及实验样品的含水量，并根据以下公式计算：

式中，m1为实验样品的含水量，单位为g；m0为空白样品的含水量，单位为g；w为样品的净质量，单位为g。

1.3 仪器校准

测试样品含水量之前，先用标准水校准仪器。标准水开封后，应尽快进行实验，以减少样品吸水或失水对测定结果的影响；可以使用封口膜封闭标准水安瓿瓶口，避免两次取样时量值有所变化；进样后，应防止注射器的针头挂滴，否则，当抽回针头时这些液滴会残留在封塞上，造成标准物质的损失，导致测定结果偏低[14]。

1.4 检出限

按照公认的分析测试原则，对于未检出的检测结果，须同时给出方法检出限。设备检出限：设备生产商声明为10 μg/g。方法检出限：按照方法检出限的一般确定方法[15]，在同等制样环境下，制备7只空白样品，取7次测定值标准偏差的3.143倍作为检出限。

2 结果

2.1 样品检测结果

测定16批次产品，大部分可吸收性缝线的含水量不大于0.05%，只有两批次略高，测定值为0.053%及0.077%，见表1、图1。

图1 样品测定结果统计图

表1 样品信息列表

2.2 仪器校准

使用0.01%的标准水测得回收率为106.5%，重复3次的相对标准偏差为0.5，说明本研究采用的卡尔费休法准确度较高、重复性良好。

2.3 检出限计算

取7次测定值标准偏差的3.143倍作为检出限，计算结果为2.9 μg，见表2。

表2 检出限

3 讨论

最热门的B 类缝线合成材料为聚对二氧环己酮，主要应用于医疗美容行业。对于该类材料的缝线，行业标准允许制造商自定含水量的数值要求。大多数企业参考行业标准给出的数值，即“含水量应不大于0.05%”；少数企业根据自身产品特点及用途制定较低的标准，如含水量不大于0.1%。本研究发现，一种聚对二氧环己酮合成的B 类缝线的含水量大于0.05%，为0.077%。另有一种聚丙交酯-乙交酯共聚物材料合成的缝线，含水量为0.053%，与聚对二氧环己酮材料不同，行业标准规定该类材料产品含水量应不大于0.05%。

我中心调研多家缝线生产企业，发现含水量超标的原因可能为：（1）购买的缝线原材料含水量较高，或者其包装不防水、包装时未抽真空等；（2）经环氧乙烷灭菌后，需要真空干燥，部分企业缺少该环节或者干燥时间及真空度不足；（3）干燥环节后包装不及时，或者包装环境湿度大。因此，企业若发现不合格产品，需在原材料、加工工艺及产品包装等方面寻找原因，并改进产品质量。

综上所述，本研究基于卡尔费休法测定了16种可吸收缝线产品的含水量，其中绝大部分产品的测定结果符合行业标准要求，但仍有两批次产品不合格，需要生产企业在原材料、加工工艺及产品包装等方面寻找原因，及时采取相应措施改进产品质量。