基于GC-MS的一次性使用便攜式輸注泵中儲(chǔ)液囊的可提取物分析

林紅賽崔永平黃永富岳衛(wèi)華

1北京市醫(yī)療器械檢驗(yàn)所 （北京 101111）

2醫(yī)療器械檢驗(yàn)與安全性評(píng)價(jià)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （北京 101111）

內(nèi)容提要：通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定一次性使用便攜式輸注泵中易揮發(fā)的可提取物。選用加熱提取法和多種有機(jī)溶劑提取法對(duì)輸注泵的儲(chǔ)液囊進(jìn)行可提取物的成分分析，利用質(zhì)譜NIST 14譜庫(kù)、離子碎片及保留時(shí)間對(duì)色譜峰進(jìn)行檢索定性，通過(guò)面積歸一化法進(jìn)行相對(duì)定量。結(jié)果顯示，加熱提取法提取出較多低沸點(diǎn)的化合物，多種有機(jī)溶劑提取法中以正己烷溶劑提取出較多高沸點(diǎn)的化合物。在8種輸注泵中，儲(chǔ)液囊共檢出可提取物21種。該方法簡(jiǎn)單、快捷，適用于一次性便攜式輸注泵中揮發(fā)性可提取物的測(cè)定篩查。

一次性使用便攜式輸注泵（下文簡(jiǎn)稱，輸注泵）是一種利用自身結(jié)構(gòu)中的硅膠囊的彈性回縮力驅(qū)使藥液輸注入人體的醫(yī)療器械，主要用于鎮(zhèn)痛藥物的輸注以減緩病患者術(shù)中、術(shù)后、產(chǎn)后及放療化療后疼痛癥狀，或用于持續(xù)輸注微量藥液。按照我國(guó)《醫(yī)療器械分類及管理辦法》，輸注泵屬于三類醫(yī)療器械，即對(duì)人體具有潛在危險(xiǎn)，對(duì)其安全性、有效性必須嚴(yán)格控制的醫(yī)療器械。

鑒于輸注泵的高風(fēng)險(xiǎn)性，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0451-2010[1]對(duì)其安全性和有效性進(jìn)行了規(guī)定，但對(duì)溶出物的安全性僅作了總量的要求，如還原物質(zhì)和紫外吸光度等，未涉及具體的可提取物質(zhì)的要求。輸注泵中與藥液直接接觸的部件主要有儲(chǔ)液囊和輸液管路，其制備過(guò)程引入的助劑及其分解產(chǎn)物可能釋放進(jìn)入藥液中，從而對(duì)人體組織造成一定的損害。本研究采用氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)儲(chǔ)液囊的可提取物進(jìn)行分析，旨在為一次性使用便攜式輸注泵的安全性評(píng)估提供技術(shù)參考。

1.材料與方法

1.1 一般材料

儀器與試劑：氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（7890-7000C），頂空進(jìn)樣器（7697），廠家為安捷倫科技有限公司，正己烷、丙酮、二氯甲烷和乙醇均為色譜純，廠家為賽默飛世爾科技公司。8種輸注泵來(lái)源于8個(gè)不同廠家。

色譜條件：色譜柱HP-5MS（30m×0.25mm×0.25μm），載氣，氦氣≥99.999%；柱溫為程序升溫50?C，保持2min，以10?C/min升至280?C，保持10min，柱流量1mL/min；進(jìn)樣口溫度280?C；分流模式，分流比10:1，進(jìn)樣量1μL。

質(zhì)譜條件：EI離子源，電離能量70eV；溶劑切除時(shí)間3.0min；離子源溫度230?C，四級(jí)桿溫度150?C，接口溫度280?C；全掃描模式，掃描范圍：33～650amu。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備

加熱提取法：將儲(chǔ)液囊剪碎成5mm×5mm小粒，準(zhǔn)確稱取1.0g，置于頂空瓶中。加熱溫度150?C，加熱時(shí)間30min，氣體進(jìn)樣。

有機(jī)溶劑提取法：將儲(chǔ)液囊剪碎成5mm×5mm小粒，準(zhǔn)確稱取1.0g，稱取4份，分別加入10mL正己烷、10mL丙酮、10mL二氯甲烷和10mL乙醇，超聲提?。?0kHz）30min，用0.45μm濾膜過(guò)濾，進(jìn)樣。同法制備空白溶液。

1.2.2 提取條件的選擇

有機(jī)溶劑的選擇：不同極性溶劑的提取效率不同，本研究選擇了四種溶劑，分別是丙酮、二氯甲烷、乙醇和正己烷，對(duì)儲(chǔ)液囊進(jìn)行提取，通過(guò)總離子流圖比較提取物的種類和峰的強(qiáng)度以確定合適的提取溶劑。

提取時(shí)間的優(yōu)化：對(duì)超聲提取的時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，選取的提取時(shí)間為20min、30min、40min和50min，通過(guò)總離子流圖比較提取物的種類和峰的強(qiáng)度，確定合適的提取時(shí)間。

1.2.3 定性分析

圖1.不同有機(jī)溶劑對(duì)某廠家輸注泵儲(chǔ)液囊的可提取物總離子流圖（a：丙酮b：乙醇c：二氯甲烷d：正己烷）

利用質(zhì)譜NIST 14譜庫(kù)對(duì)未知物的總離子流圖進(jìn)行檢索，將未知物的譜圖與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)比，以相似度大于85%作為主要的鑒定依據(jù)，并結(jié)合碎片離子和保留時(shí)間進(jìn)行進(jìn)一步的定性。采用峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，通過(guò)單一物質(zhì)的峰面積與各物質(zhì)峰面積總和的比值進(jìn)行相對(duì)定量，得到各物質(zhì)在總可提取物中所占的比重。有酮類、醇類、烷烴類、硅氧烷類等。一些沸點(diǎn)較低的化合物如，丁酮、N,N二甲基甲酰胺等在加熱提取法部分產(chǎn)品中有檢出，而在正己烷提取溶劑相應(yīng)產(chǎn)品中未檢出；一些分子量較大沸點(diǎn)較高的化合物，如十四甲基環(huán)七硅氧烷（D7）和十六甲基環(huán)八硅氧烷（D8）等硅氧烷類在正己烷提取溶劑的部分產(chǎn)品中有較好地檢出，而在加熱提取法的部分產(chǎn)品中未檢出?？傮w上，檢出量較高的是各類硅氧烷類、酮類和2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚（簡(jiǎn)稱BHT）。不同廠家輸注泵儲(chǔ)液囊的可提取物的種類和相對(duì)含量有較大差異，這主要與各產(chǎn)品的原材料來(lái)源以及生產(chǎn)工藝有密切的關(guān)系。環(huán)狀硅氧烷類主要來(lái)源于硅橡膠在合成過(guò)程中的殘留物，如D3、八甲基環(huán)四硅氧烷（D4）等。環(huán)己酮、N,N-二甲基甲酰胺和2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚（簡(jiǎn)稱BHT）等可提取物可能來(lái)源于產(chǎn)品加工過(guò)程使用的黏合劑、消泡劑和抗氧化劑等添加劑及其分解產(chǎn)物。

2.結(jié)果與討論

2.1 提取條件的優(yōu)化

2.1.1 有機(jī)溶劑的選擇

不同的提取溶劑的總離子流圖的峰總數(shù)差異不明顯，其中以丙酮為提取溶劑的峰個(gè)數(shù)略少于其他三種溶劑，正己烷和二氯甲烷為提取溶劑的各色譜峰面積相當(dāng)，且較乙醇提取溶劑的峰面積大。本研究選擇正己烷為提取溶劑。各提取溶劑的總離子流圖見(jiàn)圖1。

2.1.2 提取時(shí)間的選擇

隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，各總離子流圖的峰個(gè)數(shù)相似，但峰面積有差異，當(dāng)提取時(shí)間延長(zhǎng)到40min后，各色譜峰面積幾乎不再增加，考慮到提取時(shí)間30min和40min的峰面積差異不明顯，本研究選定提取時(shí)間為30min。

2.2 定性分析

儲(chǔ)液囊可提取物鑒定結(jié)果見(jiàn)表1，由表1可知，加熱提取法的可提取物種類較正己烷提取溶劑的多，主要的提取物

3.結(jié)論

本研究選用了兩種提取方法即加熱提取法和有機(jī)溶劑提取法，綜合兩種提取方法可以獲取更加全面的可提取物信息。研究中發(fā)現(xiàn)的一些可提取物對(duì)人體有一定的毒副作用，產(chǎn)品在臨床使用過(guò)程中，這些有害物質(zhì)的溶出會(huì)對(duì)人體組織造成一定的損害，需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。如動(dòng)物暴露實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)性環(huán)甲基硅氧烷（如D4、D5和D6等）能導(dǎo)致內(nèi)分泌紊亂、結(jié)締組織疾病、不良免疫反應(yīng)和致命的肝、肺損傷等[2-4]。另有研究者發(fā)現(xiàn)，BHT對(duì)動(dòng)物的肺、肝等組織有直接的損害作用，甚至有促進(jìn)腫瘤發(fā)生的可能[5]。環(huán)己酮作為黏合劑在輸液器具產(chǎn)品中應(yīng)用多年，有很多關(guān)于輸液器中環(huán)己酮?dú)埩艏岸拘缘南嚓P(guān)報(bào)導(dǎo)[6,7]。因此，對(duì)儲(chǔ)液囊可提取物進(jìn)行分析，有利于企業(yè)查找各提取物的來(lái)源，便于產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)的分析和評(píng)估?？商崛∥锓治鍪禽斪⒈妙惍a(chǎn)品藥物相容性研究必不可少的步驟，可提取物分析結(jié)果可以為后期的藥物與輸注泵接觸中的可浸出物研究提供重要的數(shù)據(jù)支持。

表1. GC-MS法測(cè)定8種輸注泵中儲(chǔ)液囊的21種可提取物數(shù)據(jù)匯總