在體外循環(huán)血路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中增加常用化學(xué)粘合劑殘留量檢測(cè)的建議及檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

盧忠 胡相華 何曉帆 黃敏菊 葉曉燕 國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局廣州醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 (廣州 510080)

2007年2～4月，廣東省珠海某醫(yī)院在臨床使用體外循環(huán)管道治療期間引起數(shù)名患者肝功能異常。經(jīng)檢測(cè)確定該管道中含有3種化學(xué)毒物，對(duì)肝臟造成嚴(yán)重?fù)p害。該事件發(fā)生后，國(guó)家局緊急發(fā)布國(guó)食藥監(jiān)械[2007]314號(hào)文，決定在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展體外循環(huán)管道類(lèi)產(chǎn)品再評(píng)價(jià)工作，其中原材料中的粘合劑為重點(diǎn)檢查對(duì)象之一。體外循環(huán)產(chǎn)品中的粘合劑殘留量如不加以控制，可能隨血液循環(huán)進(jìn)入人體，造成對(duì)人體的損害。本文旨在分析在體外循環(huán)血路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中增加化學(xué)粘合劑限值要求及檢測(cè)方法必要性，并結(jié)合常用化學(xué)粘合劑的特性和毒性探討粘合劑殘留量的檢測(cè)方法設(shè)計(jì)。

1 化學(xué)粘合劑殘留量檢測(cè)的必要性

珠海事件中，國(guó)家局醫(yī)療器械司組織召開(kāi)不良反應(yīng)事件分析會(huì)，就不良反應(yīng)事件發(fā)生的因素進(jìn)行了分析，認(rèn)為該產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、粘合劑、添加劑等可能存在問(wèn)題。目前我國(guó)的體外循環(huán)血路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YY0267-2008)修改采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8638：2004，制定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)中并未包含粘合劑殘留量方面的要求，因此在該類(lèi)產(chǎn)品的注冊(cè)檢驗(yàn)時(shí)并未涉及相關(guān)方面的監(jiān)督檢測(cè)。2007年6月1日，國(guó)家局發(fā)文決定在全國(guó)范圍內(nèi)開(kāi)展體外循環(huán)管道類(lèi)產(chǎn)品再評(píng)價(jià)工作，其中原材料中的粘合劑為重點(diǎn)檢查對(duì)象之一。

目前，隨著體外循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，體外循環(huán)產(chǎn)品的用量也大幅增加。若產(chǎn)品中的化學(xué)粘合劑殘留較多，則可能隨血液循環(huán)進(jìn)入人體，造成對(duì)人體的損害，更甚者可能造成嚴(yán)重的臨床不良反應(yīng)。因此，有必要在我國(guó)的體外循環(huán)血路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中增加相關(guān)內(nèi)容，對(duì)體外循環(huán)血路產(chǎn)品的粘合劑殘留量加以控制。

2 常用化學(xué)粘合劑的特性

2007年珠海事件發(fā)生以來(lái)，全國(guó)醫(yī)用體外循環(huán)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)及技委會(huì)秘書(shū)處所在單位國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局廣州醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心組織了國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研工作，了解相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)工藝情況、化學(xué)溶劑使用情況。2009年3月接國(guó)家司食藥監(jiān)械便函［2009］133號(hào)文的委托，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局廣州醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心又根據(jù)過(guò)去兩年所做工作組織人員進(jìn)行了資料收集分類(lèi)、討論方案、方法驗(yàn)證等工作。通過(guò)大量的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)主要體外循環(huán)血路生產(chǎn)企業(yè)常用的化學(xué)粘合劑有1，2-二氯乙烷、四氯化碳、四氫呋喃、環(huán)己酮等，其中環(huán)已酮的使用量較大。

1，2-二氯乙烷為無(wú)色油狀液體，有類(lèi)似氯仿的氣味。密度1.2351g/cm3(20?C)，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯等有機(jī)溶劑。1，2-二氯乙烷屬于高毒類(lèi)物質(zhì)，為可疑人類(lèi)致癌物，我國(guó)環(huán)境優(yōu)先控制物。[1]蒸氣有劇毒，對(duì)腦、肝、腎及心臟等損害較大，口服15～20mL可以致死。大鼠經(jīng)口25ppm×5天/周×78周，在細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞試驗(yàn)中具有致突變性，對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物具有致癌性。經(jīng)消化道染毒 小鼠，可誘發(fā)肝、肺、腎、骨髓、結(jié)腸、胃等多系統(tǒng)損傷。[2]

四氯化碳為無(wú)色透明液體，有特殊氣味。密度1.5940g/cm3(20?C)，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、氯仿等。四氯化碳為可疑人類(lèi)致癌物，高濃度時(shí)對(duì)中樞神經(jīng)有輕度麻醉作用，對(duì)肝、腎有嚴(yán)重?fù)p害。日服數(shù)毫升或吸入200mg/m3濃度時(shí)可致死。大鼠致癌試驗(yàn)證明其具有致癌性。[3]

四氫呋喃為無(wú)色透明液體，有醚氣味。密度0.8892g/cm3(20?C)，與水、乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑互溶。對(duì)粘膜有刺激作用，劑量大時(shí)有麻醉作用，且期麻醉作用量于致死量相差不多，是否引起肝、腎損害尚待考證。吸入、經(jīng)口和腹腔注射等途徑對(duì)大鼠小鼠等進(jìn)行急性致死毒性實(shí)驗(yàn)表明其屬低毒[4]

環(huán)己酮為無(wú)色油狀液體，有丙酮的氣味。密度0.9478g/cm3(20?C)。在水中溶解度 10.5%(10?C),水在環(huán)己酮中溶解度5.6%(12?C),易溶于乙醇和乙醚。環(huán)己酮屬低毒類(lèi)有機(jī)溶劑, 對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用, 對(duì)肝腎功能有損傷。[5]急性毒性實(shí)驗(yàn)測(cè)得通過(guò)靜脈注射小鼠的半數(shù)致死量為200mg/kg體重左右；濃度為500ug/mL環(huán)己酮生理鹽水溶血率為4.7%，溶血性不大[6]。

3 粘合劑毒性分類(lèi) [7]

根據(jù)粘合劑的毒性對(duì)人體和環(huán)境可能造成的危害程度進(jìn)行分類(lèi)， 1，2-二氯乙烷、四氯化碳毒性較大，屬第一類(lèi)溶劑，即人體致癌物、疑為人體致癌物或環(huán)境危害物的有機(jī)溶劑，建議在體外循環(huán)血路生產(chǎn)中避免使用該類(lèi)物質(zhì)作為粘合劑。

四氫呋喃屬于第二類(lèi)溶劑，即有非遺傳毒性致癌(動(dòng)物實(shí)驗(yàn))、或可能導(dǎo)致其他不可逆毒性(如神經(jīng)毒性或致畸性)、或可能具有其他嚴(yán)重的但可逆毒性的有機(jī)溶劑。此類(lèi)溶劑具有一定的毒性，但和第一類(lèi)溶劑相比毒性較小，建議在生產(chǎn)中作為粘合劑時(shí)限制使用，并嚴(yán)格控制其用量。

環(huán)己酮的危害性與前三種粘合劑相比相對(duì)較小，可劃歸為第四類(lèi)溶劑，但生產(chǎn)中作為粘合劑時(shí)亦應(yīng)對(duì)其用量進(jìn)行控制，建議根據(jù)生產(chǎn)工藝和溶劑的特點(diǎn)，并收集生物毒性、遺傳毒性等相關(guān)實(shí)驗(yàn)證據(jù)研究人體最大可接受劑量，進(jìn)行殘留量安全使用限值的研究。

4 粘合劑殘留量檢測(cè)設(shè)計(jì)

根據(jù)粘合劑的不同特性，以及控制殘留目標(biāo)的高低，殘留量的檢測(cè)方法也有所區(qū)別?，F(xiàn)僅以塑料工業(yè)應(yīng)用較為廣泛的環(huán)己酮[8]檢測(cè)為例分析殘留量的檢測(cè)方法設(shè)計(jì)。

4.1 試驗(yàn)液制備方法

環(huán)己酮溶于水，且為極性物質(zhì)，考慮相似相溶原則以及制樣時(shí)的易操作性，選擇以極性溶劑(水)對(duì)血路中的殘留環(huán)己酮進(jìn)行提取。根據(jù)體外循環(huán)血路的結(jié)構(gòu)和使用特性，可能有以下幾種較適宜的試驗(yàn)液制備方法：

4.4.1 模擬提取法[9]

(1)取一套樣品和玻璃燒瓶連成一密閉的循環(huán)系統(tǒng)，玻璃燒瓶加入250mL水；

(2)樣品另外灌滿(mǎn)水，溫度保持在37?C±1?C，通過(guò)一合適的恒流泵，使水以200mL/min的流量循環(huán)4h，收集全部液體冷卻至室溫作為檢驗(yàn)液；

(3)取同體積水，不裝樣品同法制備空白對(duì)照液。

4.1.2 極限提取法

(1)取一套樣品，通過(guò)玻璃針筒將水輸入體外循環(huán)血路，使其充滿(mǎn)整個(gè)循環(huán)血路；

(2)封住體外循環(huán)血路的兩端及所有支路，在37?C±1?C環(huán)境中恒溫4h，收集全部液體冷卻至室溫作為檢驗(yàn)液；

(3)玻璃燒瓶加入同體積水，同法制備空白對(duì)照液。

4.1.3 臨床使用法

取一套樣品，按體外循環(huán)血路廠家提供的說(shuō)明進(jìn)行預(yù)沖后，再按模擬提取法進(jìn)行制樣。

4.1.4 小結(jié)

以上試驗(yàn)液制備方法中，極限提取法為靜態(tài)制樣，與臨床使用過(guò)程差別較大，制得試驗(yàn)液的環(huán)己酮含量可能會(huì)遠(yuǎn)低于產(chǎn)品原有的、可能進(jìn)入人體環(huán)己酮含量；臨床使用法最接近體外循環(huán)血路的臨床使用過(guò)程，但由于預(yù)沖過(guò)程可能帶走大部分的環(huán)己酮?dú)埩?，不利于企業(yè)或監(jiān)管單位進(jìn)行安全監(jiān)控；模擬提取法既結(jié)合了臨床操作，又比較接近極限提取條件，有利于產(chǎn)品的質(zhì)量控制，推薦使用此法進(jìn)行試驗(yàn)液制備。

4.2 殘留量檢測(cè)方法

目前環(huán)己酮的檢測(cè)較成熟的試驗(yàn)方法有氣相色譜法和比色分析法。

比色分析法的原理是在強(qiáng)堿性條件下，低分子酮與糠醛產(chǎn)生縮合反應(yīng)生成黃色化合物，加入濃硫酸后，溶液呈現(xiàn)玫瑰紅色，根據(jù)顏色深淺進(jìn)行比色測(cè)定測(cè)得酮的濃度?？瞻滓褐协h(huán)己酮的加入濃度在1～15mg/L時(shí)，回收率可達(dá)98.2%～105%。[10]此法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)儀器成本較為低廉，操作簡(jiǎn)便，但此法的線性對(duì)新蒸餾糠醛的純度要求較高，不易控制。蒸餾糠醛時(shí)溫度過(guò)低，糠醛無(wú)法蒸出；溫度過(guò)高，蒸出的糠醛雜質(zhì)較多，顏色偏深，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性差。另外水浴反應(yīng)時(shí)間對(duì)測(cè)得的環(huán)己酮濃度也有一定影響，隨時(shí)間增長(zhǎng)環(huán)己酮濃度有下降的趨勢(shì)，應(yīng)準(zhǔn)確加以控制。

采用頂空氣相色譜檢測(cè)法[11]測(cè)定, 回歸方程 Y=0.03259X-0.1006，r=0.9997(n=8)， 環(huán) 己 酮 在(5.61～134.64)μg·mL-1的濃度范圍內(nèi),峰面積比值與濃度呈良好的線性關(guān)系，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差為1.4%，平均回收率(n=9)可達(dá)100.1%。與比色分析法相比較，氣相色譜法的操作更為簡(jiǎn)便，且測(cè)定結(jié)果較為準(zhǔn)確，精密度高，重復(fù)性好，但對(duì)檢測(cè)設(shè)備的性能要求和檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)操作水平要求較高。

5 結(jié)論

(1)建議在體外循環(huán)血路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中增加常用化學(xué)粘合劑的殘留量檢測(cè)要求及檢測(cè)方法，從而對(duì)體外循環(huán)血路粘合劑殘留量加以控制，盡可能避免其在產(chǎn)品中的殘留對(duì)病人造成的損傷。

(2)應(yīng)根據(jù)體外循環(huán)血路產(chǎn)品的特點(diǎn)和不同粘合劑的特性，設(shè)計(jì)切實(shí)可行的化學(xué)粘合劑殘留量檢測(cè)方法。

(3)綜合考慮檢測(cè)限、準(zhǔn)確性和實(shí)用性，推薦采用氣相色譜法進(jìn)行環(huán)己酮?dú)埩袅繖z測(cè)。

(4)粘合劑在有機(jī)溶劑中的溶解度更高，但頂空氣相色譜法在有機(jī)物檢測(cè)峰的分離上有其局限性，而液相色譜法在此方面更具優(yōu)勢(shì)，可能發(fā)展成為測(cè)量粘合劑殘留量最佳方法，還有待于進(jìn)一步研究。

[1]周公度主編.《化學(xué)辭典》.化學(xué)工業(yè)出版社，2004年4月第1版

[2]衡正昌，李?lèi)?ài)武，張遵真.二氯乙烷對(duì)小鼠DNA損傷的器官特異性及時(shí)效關(guān)系研究，衛(wèi)生研究，2001年7月第30卷第4期.

[3]劉俊娓，于季男.四氯化碳的毒性作用及危害.職業(yè)與健康，1996年10月第12卷第5期.

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[6]蔣文強(qiáng)，秦冬立，王昕.輸液(血) 器中的環(huán)己酮的研究.山東生物醫(yī)學(xué)工程，1997年第16卷第3期.

[7]化學(xué)藥物有機(jī)溶劑殘留量研究技術(shù)指導(dǎo)原則課題研究組.化學(xué)藥物有機(jī)溶劑殘留量研究技術(shù)指導(dǎo)原則(第二稿)，2004年3月1日.

[8]韓澄華，陳年.對(duì)一次性使用輸液器的質(zhì)量考察.青海醫(yī)藥雜志，2001 年第31卷第2 期.

[9]中華人民共和國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).YY0267-2008心血管植入物和人工器官 血液凈化裝置的體外循環(huán)血路.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008年4月25日發(fā)布.

[10]蔣文強(qiáng)，呂霞，邱光正，李關(guān)賓.一次性使用輸液(血)器水浸液中環(huán)己酮的分光光度法測(cè)定.藥物分析雜志，18(3), 1998.

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