一次性使用輸液器輸注鹽酸頭孢替安過程中可瀝濾物的氣相色譜-質(zhì)譜研究

許 凱, 駱紅宇, 秦 洋, 施燕平

(1.山東省醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心，山東濟(jì)南 250101；2.山東省醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南 250101；3.山東恒信檢測技術(shù)開發(fā)中心，山東濟(jì)南 250101)

醫(yī)療器械的可瀝濾物(Leachable Substance)是指在臨床使用過程中，從醫(yī)療器械中釋放出的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱[1]。隨著ISO標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，醫(yī)療器械中可瀝濾物的研究逐漸成為醫(yī)藥行業(yè)的研究熱點(diǎn)[2]。一次性使用輸液器是一種主要用于靜脈輸液的一次性醫(yī)療耗材。因其具有使用方便且無交叉性傳染等優(yōu)點(diǎn)，是國內(nèi)外臨床應(yīng)用最為廣泛的醫(yī)療器械之一。頭孢替安為第二代頭孢菌素類抗生素，適用于葡萄球菌屬、鏈球菌屬、肺炎球菌流感桿菌、大腸桿菌、克雷伯桿菌、腸道菌屬等所致的感染，如骨髓炎、化膿性關(guān)節(jié)炎、扁桃體炎、支氣管炎、支氣管擴(kuò)張合并感染、婦產(chǎn)科感染、敗血癥以及中耳炎、鼻竇炎等。由于我國近年來對抗菌藥物的臨床應(yīng)用加強(qiáng)了整治力度，特別是對第三代頭孢類抗菌藥物的嚴(yán)加控制，使以頭孢替安為代表的第二代頭孢類藥物臨床應(yīng)用日趨廣泛[3]。

本研究通過模擬臨床使用一次性輸液器輸注鹽酸頭孢替安，對一次性使用輸液器中的可瀝濾物進(jìn)行了氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析，通過對可瀝濾物的定量，結(jié)合目標(biāo)物的毒理學(xué)數(shù)據(jù)，對一次性使用輸液器輸注鹽酸頭孢替安過程中的小分子可瀝濾物進(jìn)行了安全性評價(jià)。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 主要儀器與材料

安捷倫7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國，安捷倫公司)。

鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)標(biāo)準(zhǔn)品(CAS No.117-81-7，AccuStandard公司，純度99.6%)。2-乙基己醇(CAS No.104-76-7，Dr.Ehrenstorfer GmbH公司，純度99.5%)。2-苯基-2-丙醇(CAS No.617-94-7，東京化成工業(yè)株式會社，純度>97%)。生理鹽水注射液(辰欣藥業(yè)股份有限公司)。注射用鹽酸頭孢替安(0.5 g，大元制藥株式會社)。正己烷、氯仿均為色譜純，實(shí)驗(yàn)所用其余試劑均為分析純。一次性使用輸液器：A、B兩種型號。

1.2 樣品制備

吸取600 mL 生理鹽水注射液，混勻，保證生理鹽水注射液的均一性。從中取100 mL生理鹽水注射液作為空白，剩余500 mL模擬臨床輸液最大日輸注量，加入10支注射用鹽酸頭孢替安，混勻，平均分為5瓶，每瓶100 mL，封口，其中一瓶倒置放置作為藥物空白，另外4瓶分別使用一次性使用輸液器模擬臨床輸液(A、B兩種輸液器各兩瓶)，滴速30 滴/分鐘，收集流出液作為樣品溶液。

1.3 全掃描及溶出物定量分析

1.3.1萃取分別取藥物空白、樣品液2 mL，以等體積正己烷和氯仿作為萃取溶劑分別進(jìn)行萃取，取有機(jī)相溶液用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行全掃描分析。

1.3.2氣相色譜-質(zhì)譜全掃描條件HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣：氦氣，99.999%；流速：1.5 mL/min；進(jìn)樣口溫度280 ℃；分流比：5∶1；柱程序升溫：50 ℃保持3 min，以10 ℃/min升溫至100 ℃，再以20 ℃/min升溫至280 ℃，保持10 min；離子源溫度：230 ℃；MS四級桿溫度：150 ℃；質(zhì)量掃描范圍：40～500；溶劑延遲：3 min；進(jìn)樣量：1 μL。

1.3.3環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)溶液配制精密稱取環(huán)己酮0.1141 g，用正己烷稀釋至10 mL，依次稀釋得到濃度為0.5705、1.141、2.282、6.846、11.41 μg/mL的環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)樣分析。以全掃描峰面積進(jìn)行定量。

1.3.42-乙基己醇標(biāo)準(zhǔn)溶液配制精密稱取2-乙基己醇0.1080 g，用正己烷稀釋至10 mL，依次稀釋得到濃度為0.054、0.108、0.216、0.54、1.08、2.16、4.32 μg/mL的2-乙基己醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)樣分析。以質(zhì)量數(shù)57進(jìn)行定量。

1.3.52-苯基-2-丙醇準(zhǔn)溶液配制精密稱取2-苯基-2-丙醇0.1330 g，用正己烷稀釋至10 mL，依次稀釋得到濃度為0.0665、0.133、0.266、0.665、1.33、2.66、5.32 μg/mL的2-苯基-2-丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)樣分析。以質(zhì)量數(shù)43進(jìn)行定量。

1.4 DEHP溶出量分析

1.4.1樣品制備分別取生理鹽水注射液空白、藥物空白、樣品液5 mL，50 ℃真空干燥后，加入1 mL正己烷，渦旋震蕩1 min，得樣品溶液。

1.4.2DEHP標(biāo)準(zhǔn)溶液配制精密稱取DEHP標(biāo)準(zhǔn)品0.0195 g，用正己烷稀釋至10 mL，依次稀釋得到濃度為19.5、48.75、97.5、195、487.5 ng/mL的DEHP標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)樣分析。

1.4.3氣相色譜-質(zhì)譜的DEHP分析條件載氣：氦氣，99.999%；HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；流速：1.5 mL/min；進(jìn)樣口溫度280 ℃；分流比：5∶1；柱程序升溫：150 ℃保持0.5 min，以20 ℃/min升溫至280 ℃，保持7 min；離子源溫度：230 ℃；MS四級桿溫度：150 ℃；選擇離子掃描：149；溶劑延遲：3 min，進(jìn)樣量：1 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 全掃描結(jié)果

溶劑空白、藥物空白、生理鹽水和樣品液的正己烷和氯仿萃取溶液全掃描色譜圖如圖1所示。從圖中可以看出，兩種不同極性的萃取溶劑對樣品液的萃取效果基本相同，其中藥物空白的萃取結(jié)果與溶劑空白基本相同，表明藥物中不含有可溶于正己烷和氯仿的小分子揮發(fā)性雜質(zhì)。在生理鹽水樣品液中，兩種萃取溶劑均萃取出少量環(huán)己酮。而在樣品液中，兩種萃取溶劑萃取出環(huán)己酮略有增加，并且還有其他幾種雜質(zhì)，經(jīng)質(zhì)譜圖與譜庫對比，并通過與雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間和質(zhì)譜圖的比對，確認(rèn)A型輸液器中雜質(zhì)為2-乙基己醇，B型輸液器中雜質(zhì)為2-乙基己醇和2-苯基-2-丙醇。環(huán)己酮一般作為一次性使用輸液器生產(chǎn)過程中各部件的粘合劑來使用。目前國內(nèi)輸液器生產(chǎn)廠家上百家，但大多數(shù)廠家的輸液器成型方法采用環(huán)己酮作粘合劑粘接，僅有少數(shù)廠家采用熱合法[4]。因?yàn)樗姆悬c(diǎn)和蒸汽壓力，一小部分環(huán)己酮在生產(chǎn)后仍然存在于輸液器中。且環(huán)己酮微溶于水，20 ℃時溶解度為2.3%，因此可以遷移進(jìn)入藥液中。本研究所使用的兩種不同的輸液器均檢出環(huán)己酮，表明兩種輸液器生產(chǎn)過程中均使用環(huán)己酮作為粘合劑。2-乙基己醇是增塑劑鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)合成過程中的必要原料[5]，且在一次性使用輸液器中，DEHP的含量可高達(dá)21.60%～33.37%[6]。2-乙基己醇即是作為增塑劑DEHP中雜質(zhì)引入一次性使用輸液器，并進(jìn)入到藥液中。2-苯基-2-丙醇只在其中一種輸液器中檢出，表明其可能不是一次性使用輸液器生產(chǎn)工藝過程中必須添加的物質(zhì)，可能是由于加工工藝過程中加入的穩(wěn)定劑所引入。

2.2 溶出物定量

通過對標(biāo)準(zhǔn)溶液的分析，對A、B兩種輸液器中的溶出物進(jìn)行定量，結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出，環(huán)己酮的最大濃度達(dá)到了5.166 μg/mL，換算為一次性使用輸液器引入的環(huán)己酮，其殘留量超過了0.5 mg/set。根據(jù)Cammack等[7]評估的接觸系統(tǒng)中的環(huán)己酮的限度，美國環(huán)境保護(hù)署(RfD)預(yù)計(jì)的安全劑量為25 mg/d，通過大鼠靜脈NOAEL計(jì)算出的估計(jì)安全劑量為50 mg/d，由一次性使用輸液器引入的環(huán)己酮?dú)埩袅烤h(yuǎn)低于安全劑量。但由于不同廠家的一次性使用輸液器的環(huán)己酮?dú)埩袅坎町惡艽骩8,9]，因此也有必要引起足夠的重視。2-乙基己醇的含量也遠(yuǎn)低于FAO/WHO所規(guī)定的ADI值[10]。2-苯基-2-丙醇雖不明來源，但根據(jù)其人體代謝數(shù)據(jù)[11]，其含量同樣遠(yuǎn)未達(dá)到對人體產(chǎn)生不利影響的地步。但輸液器中的溶出物的含量與藥物種類、極性、濃度、輔料成分、是否含有助溶劑等有較大關(guān)系，因此，對一次性使用輸液器的藥物相容性評價(jià)還是應(yīng)引起足夠的重視，進(jìn)行深入研究。

表1 溶出物定量分析結(jié)果

2.3 DEHP溶出量定量分析

近年來，DEHP的安全性廣受關(guān)注[12 - 15]，而一次性使用輸液器中的DEHP，因?yàn)槠淠苤苯舆M(jìn)入人體血液，相對于胃腸道吸收可能對患者帶來更嚴(yán)重的危害，因此，其安全性更應(yīng)獲得高度的關(guān)注。本研究中一次性使用輸液器的DEHP溶出量測定方法參照Luo等[16]建立的方法，在DEHP濃度19.5～487.5 ng/mL范圍內(nèi)建立線性回歸曲線，樣品液中DEHP色譜圖如圖2所示，含量分析見表2。

SamplePeak areaConcentration(ng/mL)Concentration after deductingthe drug blank(ng/mL)DEHP from leachable substance of infusion set(μg/set)Nald blank101022.64--Drug blank152133.59--Infusion A378782.1548.560.97Infusion B397586.1852.591.05

從表中可以看出，由于各種高分子材料的廣泛使用，作為增塑劑的DEHP可謂“無處不在”。本研究中所使用的生理鹽水注射液和注射用鹽酸頭孢替安藥物中均有微量的DEHP存在。當(dāng)藥液流經(jīng)一次性使用輸液器后，DEHP的含量有所增加，但也僅僅是達(dá)到了μg/set的級別，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國FDA規(guī)定的0.60 mg/kg/d的TI值[17]。這是因?yàn)镈EHP為脂溶性有機(jī)物，不溶于水，在水中的溶解度僅僅只有0.27 μg/mL，因此在使用一次性輸液器輸注水溶性藥物時，其溶出量還不及其中雜質(zhì)2-乙基己醇的溶出量大。但這并不意味著在使用一次性輸液器輸液過程中，DEHP的溶出量就一定處于安全濃度范圍內(nèi)，在輸注許多脂溶性藥物時，由于大量助溶劑的存在，DEHP的溶出量可能會大大增加。另外，在輸注脂肪乳的過程中，由于其中含有大量的大豆油、卵磷脂、甘油三酯等，而且要求輸注速度很低，造成藥物與一次性使用輸液器長期接觸，更加有可能會增大DEHP的溶出量。此方面的數(shù)據(jù)本實(shí)驗(yàn)室會在后續(xù)的研究中陸續(xù)開展。

3 結(jié)論

通過模擬臨床使用一次性輸液器輸注鹽酸頭孢替安，對一次性使用輸液器中的可瀝濾物進(jìn)行了全面的分析。雖然本研究中使用的兩種不同廠家生產(chǎn)的一次性使用輸液器的可瀝濾物濃度均低于人體的安全攝入劑量，但由于不同廠家生產(chǎn)的一次性使用輸液器差別很大，且本研究中使用的藥物單一，因此也應(yīng)引起足夠的重視。