淺析醫(yī)療器械中的殘留酒精所致化學(xué)影響

李云飛(先健科技(深圳)有限公司，廣東 深圳 518057)

淺析醫(yī)療器械中的殘留酒精所致化學(xué)影響

李云飛(先健科技(深圳)有限公司，廣東 深圳 518057)

酒精常被當(dāng)作清洗溶劑來發(fā)揮消毒作用。醫(yī)療器械的清洗同樣離不開酒精，各類器械產(chǎn)品中的殘留酒精是否產(chǎn)生不良化學(xué)影響，引發(fā)人們的關(guān)注。本文出于此目的，分別采用理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法展開研究，得出醫(yī)療器械的殘留酒精對器械有不良化學(xué)影響的結(jié)論，可為醫(yī)療器械的清洗提供一定的參考指導(dǎo)。

醫(yī)療器械；殘留酒精；化學(xué)影響

醫(yī)療器械的生產(chǎn)、使用和維保中，酒精是十分重要的清洗和消毒有機(jī)溶劑，可有效消除各類油性污垢，并可滅殺所擦拭物體表面的細(xì)菌微生物。酒精溶劑的溶解性較強(qiáng)，在清洗某些具有強(qiáng)吸水性的高分子材料表層時，若干燥工作不到位，則可致酒精殘留。酒精作為一種化學(xué)溶劑，具有還原性，殘留在醫(yī)療器械中勢必會影響到高精密性器械的檢測精度與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，特別是對于某些用于檢測易氧化物質(zhì)含量的醫(yī)療器械，少量殘留的酒精溶劑便可誘發(fā)檢測物變色或出現(xiàn)沉淀，如此一來，經(jīng)醫(yī)療器械所檢測的易氧化物質(zhì)含量值往往偏高。此狀況時有發(fā)生，引發(fā)了更多人的關(guān)注，力求借助多途徑研究來剖析殘留酒精對強(qiáng)吸水性高分子材料醫(yī)療器械性能的影響，以期為后期檢測易氧化物質(zhì)的醫(yī)療器械清洗維護(hù)設(shè)計(jì)一項(xiàng)新思路。

1 基于間接滴定法的理論分析

本研究的理論分析以《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗(yàn)方法 第 1 部分化學(xué)分析法》(GB/T 14233．1-2008)中所述間接滴定法為依據(jù)。

1.1 化學(xué)原理

酸性液體環(huán)境中，還原物質(zhì)經(jīng)加熱后可被高錳酸鉀(KMnO4)氧化。過量高錳酸鉀(KMnO4)可與氧化碘(I2O5)發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘(I2)物質(zhì)，碘(I2)物質(zhì)可被硫代硫酸鈉(Na2S2O3)還原，得到連四硫酸鈉(Na2S4O6)與碘化鈉(NaI)，不具有酸堿性。以上各化學(xué)反應(yīng)過程可用以下化學(xué)方程式表示：

1.2 化學(xué)操作過程

(1)備量筒、帶塞三角燒瓶、吸管、酒精燈、藥勺等化學(xué)試驗(yàn)器材。用量筒與吸管精確量取10mL的待測液，倒入250mL帶塞三角燒瓶中，精確量取10mL KMnO4溶液完全倒入燒瓶后，加入1mL稀硫酸溶液，酒精燈加熱玻璃器皿至溶液沸騰后持續(xù)3min，并逐漸降至常溫。藥勺取0．1g 碘化鉀(KI)入三角燒瓶后，加塞搖勻。若試驗(yàn)中的待測液取20mL，則稀硫酸溶液與KMnO4溶液將相應(yīng)加入2mL和20mL，并加1g KI，其余操作流程與前種情況無異。

(2)在待測液中滴入已知準(zhǔn)確濃度的Na2S2O3滴定液，待測液顏色變淡后停滴。用吸管向溶液滴加適量酚酞指示劑后，繼續(xù)加入Na2S2O3滴定液后直至無色。在對照空白溶液中，同樣完成此操作。

(3)記錄并對比待測液與空白對照液中的KMnO4溶液的消耗量。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

上述步驟中的KMnO4溶液消耗量可代表還原物質(zhì)的含量?？筛鶕?jù)以下公式開展數(shù)據(jù)處理：

式中：V為所要求得的KMnO4溶液消耗體積；V1為空白對照液中消耗Na2S2O3滴定液的體積；V2為待測液中消耗Na2S2O3滴定液的體積；CN為Na2S2O3滴定液的標(biāo)準(zhǔn)濃度；CB為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度。公式中的體積單位均為mL，濃度單位均為mol/L。

1.4 化學(xué)試驗(yàn)操作分析

通過上述的化學(xué)操作與測定，能夠一定程度上解釋高分子材料醫(yī)療器械中殘留酒精所導(dǎo)致的還原物質(zhì)檢測結(jié)果過量與常有沉淀生成的現(xiàn)象。

在上節(jié)所提到的還原物質(zhì)含量計(jì)算公式中，CN、CB是標(biāo)準(zhǔn)濃度因而保持不變，而對空白液中消耗Na2S2O3滴定液的體積也可確定，因此，V與V2之間，前者取決于后者，即待測液中消耗Na2S2O3滴定液的體積變小，KMnO4溶液消耗體積越大，還原物質(zhì)的實(shí)際含量也就越高。

將此原理與結(jié)論進(jìn)一步具化到酒精物質(zhì)，假定甲、乙兩種待測液中的還原物質(zhì)等量等份，在乙液中注入酒精，甲中不含酒精。甲、乙各取10mL進(jìn)行化學(xué)操作，各自均放入250mL燒瓶中，添加1mL的稀硫酸溶液、10mL 標(biāo)準(zhǔn)濃度的KMnO4溶液，煮沸超3min后冷卻，并加0．1gKI，同時加塞搖勻。各自均滴入Na2S2O3滴定液確保待測溶液變淡，中途加入適量酚酞指示劑后再滴入Na2S2O3滴定液確保待測溶液無色。在空白對照液中同樣以同法同序?qū)嵤?/p>

在甲、乙兩種待測溶液中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可用式子表示為：

還原物質(zhì)+KMnO4→Mn2+

甲乙中還原物質(zhì)等量，則甲乙消耗的KMnO4等量。對于剩余的KMnO4部分則會在甲乙兩種溶液中發(fā)生不同反應(yīng)。

甲中主要發(fā)生了以下化學(xué)反應(yīng)：

可知，1mol的KMnO4將消耗5mol Na2S2O3，兩者反應(yīng)用量比例為1：5，則有V2甲=5nmol/CN。

乙中主要發(fā)生了兩種化學(xué)反應(yīng)，第一次反應(yīng)三步，第二次反應(yīng)兩步，依次為：

可見，乙中的反應(yīng)較為復(fù)雜，第一次反應(yīng)中，KMnO4與Na2S2O3的用量比為1：2。第二次反應(yīng)中，KMnO4與Na2S2O3的用量比為1：5。因此，酒精物質(zhì)的存在，導(dǎo)致nmol的KMnO4必然要消耗的Na2S2O3量在2nmol與5nmol之間。

在此試驗(yàn)中，甲乙兩待測液中甲的Na2S2O3消耗量大于乙，在檢測結(jié)果時，乙中還原物質(zhì)的含量會顯得較之甲中要高。因假定甲、乙兩種待測液中的還原物質(zhì)等量等份，則說明注有酒精的乙溶液中還原物質(zhì)含量測定值較之實(shí)際值要大。綜上可理論分析得出，酒精在醫(yī)療器械中的殘留越多，會產(chǎn)生更多的沉淀，且對還原物質(zhì)的測定影響顯著，導(dǎo)致測定值偏大。

2 基于理論分析的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

本文另設(shè)實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證上述理論分析的結(jié)論正確性。先配制對比溶液，空白對照液為10mL蒸餾水，觀察液在空白液基礎(chǔ)上添加了1．75%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的酒精，按酒精量分組有(50、10、5、1、0．5、0．1、0．05)μL 等。觀察并記錄整個實(shí)驗(yàn)的KMnO4用量，展開對照比較。

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，隨酒精注入量的提升，受檢溶液顏色由紫轉(zhuǎn)為暗棕色。而在酒精量增加的后期，沉淀出現(xiàn)，且顏色由淡變深。整個實(shí)驗(yàn)結(jié)果與化學(xué)理論分析的結(jié)果是一致的，證實(shí)酒精殘留在醫(yī)療器械中將影響其中還原物質(zhì)的實(shí)際檢測結(jié)果，且隨酒精增加，待解溶液中的還原物質(zhì)含量將提升。

3 結(jié)語

醫(yī)療器械的性能直接影響著醫(yī)療檢測的準(zhǔn)確度。加強(qiáng)醫(yī)療器械理化性能檢測就是主動開展還原物質(zhì)含量檢測。一旦有酒精殘留，還原物質(zhì)含量檢測就變得不準(zhǔn)，使得各種投入成本出現(xiàn)浪費(fèi)。因此，應(yīng)積極消除酒精所致化學(xué)影響，每一次的器械清洗和消毒工作，都應(yīng)加強(qiáng)干燥避免殘留。

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李云飛，男，安徽安慶人，工程師，高級測試工程師。