制藥潔凈廠房設(shè)備設(shè)施表面甲醛殘留的測定

楊寧波 呂曉倩 孫新蕊

（石藥集團(tuán)河北中潤制藥有限公司，河北石家莊 050041）

1 前言

在制藥生產(chǎn)企業(yè)無菌原料藥（API）潔凈廠房的消毒方式有很多。目前比較普遍的使用方式有：紫外線環(huán)境消毒、臭氧消毒、氣體熏蒸消毒等。

紫外燈對環(huán)境的消毒主要取決于紫外線的波長，短波具有殺菌力，而長波會(huì)對人體產(chǎn)生傷害。一般控制紫外線波長在136～390 nm，消毒用紫外燈應(yīng)將波長控制在253.7 nm，此時(shí)，紫外線最具殺傷力。同時(shí)，在紫外燈下1 m處檢測照射強(qiáng)度不得低于70 μW/cm2。但在實(shí)際使用中紫外燈殺菌力會(huì)隨使用時(shí)間的增加而減弱，同時(shí)，紫外線對物品的穿透能力較差，故目前在制藥生產(chǎn)中除部分傳遞窗和小空間中使用外，一般不用于潔凈廠房的消毒。

臭氧消毒主要是利用臭氧在常溫、常壓下分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，很快自行分解為氧氣和單個(gè)氧原子，而單個(gè)氧原子又具有很強(qiáng)的活性，對細(xì)菌有極強(qiáng)的氧化作用。同時(shí)，氧原子又自行重新結(jié)合成氧分子，殘留極小。用臭氧對環(huán)境消毒時(shí)，其濃度是關(guān)鍵控制因素，對空氣中浮游菌消毒濃度控制在（2～4）× 10-6；而對表面沉降菌則要求濃度更高，為（10～15）×10-6。但在實(shí)際中，由于臭氧分解較快，所以很難控制潔凈廠房所有位置的濃度均能達(dá)到要求，容易存在消毒死角。

目前，對制藥潔凈廠房消毒的較先進(jìn)方式是過氧化氫熏蒸消毒。此種方式同樣是利用過氧化氫的強(qiáng)氧化能力，以殺滅細(xì)菌。但過氧化氫對廠房及送風(fēng)系統(tǒng)均有較強(qiáng)的腐蝕作用，故一般需單獨(dú)設(shè)置專用的送風(fēng)系統(tǒng)，對系統(tǒng)的要求較高，成本較大，目前在制藥企業(yè)中的應(yīng)用較少。

氣體熏蒸是一種傳統(tǒng)的消毒方式，但其消毒效果穩(wěn)定，目前仍廣泛應(yīng)用于制藥潔凈廠房消毒。氣體熏蒸主要包括：甲醛或戊二醛氣體熏蒸。甲醛熏蒸過程中需對潔凈廠房的溫度（24℃～40℃）及相對濕度（80%～90%）進(jìn)行控制，同時(shí)，需對甲醛濃度進(jìn)行控制，消毒效果需用生物指示劑進(jìn)行確認(rèn)。但在氣體熏蒸后整個(gè)潔凈廠房及設(shè)備設(shè)施表面會(huì)殘留部分消毒成分，這會(huì)對產(chǎn)品質(zhì)量及人員安全造成很大的危害，故確定環(huán)境中甲醛的殘留量對制藥企業(yè)具有重要意義。

本文主要討論在潔凈廠房甲醛消毒并經(jīng)過新空氣置換后，通過擦拭取樣的方法，并結(jié)合紫外吸光光度法檢測設(shè)備設(shè)施表面甲醛的殘留量，保證產(chǎn)品質(zhì)量及該區(qū)域工作人員安全。

2 甲醛殘留標(biāo)準(zhǔn)

甲醛殘留量較高時(shí)，會(huì)對人體產(chǎn)生強(qiáng)烈的致癌和促癌作用。甲醛的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中殘留濃度達(dá)到（1～2）×10-6。在潔凈廠房中控制甲醛濃度不得對工作人員眼睛及嗅覺產(chǎn)生明顯的刺激，一般將殘留濃度控制在＜0.55×10-6（0.55 ppm），但通過考慮到產(chǎn)品的安全性，故在本文中將表面擦拭甲醛殘留檢測限度定于0.5 ppm。

3 試驗(yàn)檢驗(yàn)

分析方法選擇

氣相（GC）檢測法：甲醛與甲醇出峰時(shí)間相同，對兩種溶劑的分離較困難。故甲醇的存在會(huì)對微量甲醛的檢測造成影響。

紫外吸光光度法：目前使用較多，方法簡單，可以快速進(jìn)行日常生產(chǎn)環(huán)境甲醛殘留的監(jiān)控和檢測，故在制藥生產(chǎn)中更具有實(shí)際意義。

分析方法原理反應(yīng)方程式：

描述：

AHMT在堿性條件下，與甲醛發(fā)生縮合反應(yīng)生成產(chǎn)物II和一分子水；之后再用高碘酸鉀進(jìn)行氧化脫氫，生成6-巰基-5-三氮雜茂（4,3-b）-S-四氮雜苯。該物質(zhì)為紫紅色化合物，可以用于分光光度法的定量檢測。

分析方法驗(yàn)證及結(jié)果

試劑準(zhǔn)備

甲醛稀釋液的制備：精密量取甲醛溶液（36.2%）5 ml，準(zhǔn)確加水至1000 ml（濃度1810 ppm）。

甲醛稀釋液的滴定：精密量取上述溶液10 ml，精確加入0.1 mol/l碘液50 ml，加1 mol/l氫氧化鋰20 ml。避光放置15 min，加10%硫酸15 ml，用0.1 mol/l硫代硫酸鈉溶液滴定。

空白對照的滴定：精密量取純化水10 ml，重復(fù)上述步驟，作為空白進(jìn)行對照。

甲醛濃度計(jì)算：

甲醛標(biāo)準(zhǔn)液的制備：精密量取5 ml甲醛稀釋液至200 ml容量瓶中，加純化水稀釋定容，振搖均勻，從中精密量取5 ml至250 ml容量瓶中，用純化水稀釋定容，振搖均勻（濃度為0.905 ppm）。

AHMT試劑制備：稱取AHMT 0.5 g，加0.2 mol/l鹽酸使溶解成100 ml，避光保存。

0.5 %硼酸試劑制備：稱取0.5 g硼酸，加純化水使溶解成100 ml，即可。

5 mol/l氫氧化鈉試劑制備：稱取200 g氫氧化鈉，加純化水使溶解成1 000 ml即可。

0.1 mol/l高碘酸鈉試劑制備：稱取2.14 g高碘酸鈉，加純化水使溶解成100 ml，即可。

儀器準(zhǔn)備

表1 儀器參數(shù)表

甲醛殘留標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：

準(zhǔn)備5支比色管，并進(jìn)行1-5的編號(hào)。后分別加入5 mol/l氫氧化鈉2 ml，再加入AHMT試劑2 ml。

分別取甲醛標(biāo)準(zhǔn)液0.0、0.5、1.0、1.5和2.0 ml于比色管中，并分別加純化水稀釋成2 ml（如標(biāo)準(zhǔn)液為2.0 ml，可不再進(jìn)行稀釋），移取、稀釋過程注意及時(shí)蓋蓋。加入后輕搖混勻，控制上、下顛倒兩次。

于室溫下放置20 min。

之后分別加入0.1 mol/l高碘酸鈉試劑2 ml，搖2～5 min至無氣流生成為止（振搖0.5 min，控制上、下顛倒振搖30次），每次振搖用力及速度應(yīng)一致。（反應(yīng)現(xiàn)象：在進(jìn)行第一次振搖時(shí)，溶液顏色先變?yōu)辄S色，然后瞬間變?yōu)樽霞t色，同時(shí)伴有大量氣泡產(chǎn)生。）

將制得標(biāo)準(zhǔn)品在波長550 nm處，用5 cm比色皿，測量最大吸光度。

根據(jù)檢測結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并得相關(guān)系數(shù)和回歸方程如下：

表2 甲醛殘留標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收及與濃度對應(yīng)表

根據(jù)以上結(jié)果繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如下：

圖1 甲醛殘留標(biāo)準(zhǔn)曲線

線性回歸方程如下：

Y（濃度）=0.9791X（吸光度）-0.0097

相關(guān)系數(shù)為：

r2= 0.9995

結(jié)論：該方法線性良好，適合于在該范圍微量甲醛的檢測。

放置時(shí)間對檢測結(jié)果的影響：

按3.3.3.2～3.3.3.4的方法分別配制5支1.0 ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)液稀釋至2.0 ml的待測樣品，將制備的待測樣品放置于室溫下，每支樣品的放置時(shí)間分別為0 min、10 min、20 min、30 min、40 min，放置結(jié)束后加入0.1 mol/l高碘酸鈉試劑2 ml，在同樣波長下分別檢測其吸光度。

表3 時(shí)間與吸收度對應(yīng)表

根據(jù)以上結(jié)果繪制時(shí)間與吸光度關(guān)系曲線如下：

圖2 時(shí)間與吸收度關(guān)系曲線

結(jié)論：通過吸光度與樣品放置時(shí)間之間的對應(yīng)關(guān)系，可知樣品在放置20 min后吸光度已無明顯變化，故樣品檢測放置時(shí)間選擇為20 min。

擦拭方法驗(yàn)證

擦拭取樣過程驗(yàn)證是對擦拭棉簽、所用試劑、取樣人員操作、殘留物轉(zhuǎn)移、樣品溶出過程的全面考察。

甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：精密量取甲醛稀釋溶液（1:200）1 ml至200 ml容量瓶中，用純化水稀釋定容，搖勻后待用（濃度為9.05 ppm）；

硼酸吸收液：轉(zhuǎn)移10 ml 0.5%硼酸制備液至7支10 ml西林瓶中，并進(jìn)行編號(hào)；

反應(yīng)液制備：在7支50 ml比色管中分別加入5 mol/L氫氧化鈉和AHMT試劑各2 ml，待用。

擦拭棉簽：使用專用于潔凈廠房清洗取樣棉簽。

表4 取樣棉簽參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼材料

表5 標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼材料參數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)彩鋼板材料

表6 標(biāo)準(zhǔn)彩鋼板材料參數(shù)

擦拭圍框：

表7 擦拭圍框

可接受標(biāo)準(zhǔn)：通過擦拭方法驗(yàn)證取樣過程的回收率及重現(xiàn)性，要求包括取樣回收率和檢驗(yàn)方法回收率在內(nèi)的綜合回收率不得小于70%，3次取樣回收率RSD不大于10%。

擦拭方法：

取彩鋼板A與不銹鋼板（316 L）B，模擬實(shí)際生產(chǎn)過程廠房設(shè)施及設(shè)備表面情況，大小均為100 cm2，確保材料表面潔凈、干燥；

吸取0.25 ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，均勻噴灑在材料表面，待其自然晾干；

使用西林瓶中硼酸吸收液潤濕棉簽，將多余潤濕液盡量擠干，用其按照下述方法在材料表面進(jìn)行擦拭；

圖5 擦拭取樣方法

擦拭完成后，將棉簽浸入硼酸吸收液中10 min；

用同3.3.5.9.3～3.3.5.9.4的方法制備彩鋼板A及不銹鋼板（316L）B擦拭樣品各3個(gè)，并對浸泡的硼酸吸收液進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)留有一瓶不浸泡溶液作為空白對照，待檢測；

依次取上述制備好的浸取液2 ml（包括空白），轉(zhuǎn)移至準(zhǔn)備好的比色管中，按照實(shí)驗(yàn)方法3.3.3.3-3.3.3.5進(jìn)行試驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：

表8 不同材料擦拭回收率匯總表

注：

（1）使用回收率計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差；

（2）標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算如下：

（3）相對標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算如下：

結(jié)論：通過對彩鋼板及不銹鋼板的模擬擦拭，3次平行取樣檢測均能達(dá)到70%以上的回收率，且RSD均小于10%。故該擦拭方法可以用于潔凈廠房日常消毒后甲醛殘留的檢測。

4 測試結(jié)果

潔凈廠房按照現(xiàn)有規(guī)程進(jìn)行環(huán)境消毒，經(jīng)過24 h排風(fēng)后，使用標(biāo)準(zhǔn)面積潔凈方框及棉簽，按照方法對潔凈廠房彩鋼板表面及設(shè)備表面進(jìn)行擦拭，之后密封送化驗(yàn)室進(jìn)行檢測，結(jié)果見表9。

結(jié)論：甲醛環(huán)境消毒后，經(jīng)廠房設(shè)施及設(shè)備表面擦拭取樣，均能符合規(guī)定限度要求，能夠保證產(chǎn)品及人員安全。

表9 廠房及設(shè)備表面擦拭結(jié)果匯總表

5 小結(jié)

本實(shí)驗(yàn)通過使用紫外吸光光度法對潔凈廠房環(huán)境消毒后殘留甲醛進(jìn)行檢測，該方法在20 min內(nèi)即顯色完全，方法簡單、快捷，在實(shí)際生產(chǎn)中具有意義。

通過本實(shí)驗(yàn)確定了一種有效回收殘留于廠房設(shè)施及設(shè)備表面殘留的取樣方法，可以真實(shí)反映環(huán)境的受污染程度，從而有效確保產(chǎn)品質(zhì)量和人員安全。

[1] 《消毒技術(shù)規(guī)范》. 衛(wèi)生部1991年12月頒布.

[2] 國家食品藥品監(jiān)督管理局. 藥品生產(chǎn)驗(yàn)證指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

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