醫(yī)用脫脂棉及紗布中化學(xué)合成纖維的快速檢測(cè)法

朱武蓮 顏 敏* 黃海萍

醫(yī)用脫脂棉及紗布是醫(yī)療行業(yè)用作患者傷口包扎、保護(hù)、清理等用途的主要衛(wèi)生材料，在臨床上使用廣泛，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到醫(yī)療安全和使用者的身體健康[1]。醫(yī)用脫脂棉及紗布應(yīng)由純凈的脫脂原棉纖維組成，不應(yīng)含廢舊棉纖維，更不應(yīng)該含化學(xué)纖維。由于化學(xué)纖維刺激肌體組織，會(huì)引起皮膚過敏和炎性反應(yīng)，尤其是與傷病組織長(zhǎng)時(shí)間直接接觸可能造成嚴(yán)重后果[2]。此類產(chǎn)品檢測(cè)依據(jù)主要為國(guó)家醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《脫脂棉紗布、脫脂棉粘膠混紡紗布的性能要求和試驗(yàn)方法》(YY 0331-2006)、《醫(yī)用脫脂棉》(YY/T 0330-2015)，而該標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定應(yīng)含典型的棉纖維或粘膠纖維，允許偶爾有少量孤立的外來纖維存在，鮮見對(duì)醫(yī)用脫脂棉、紗布中摻雜化學(xué)合成纖維進(jìn)行檢測(cè)的報(bào)道[3-7]。為此，本研究建立銅氨溶液法和顯微鏡觀察進(jìn)行化學(xué)合成纖維的快速檢測(cè)方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

(1)儀器設(shè)備。采用IS-RSD型恒溫振蕩器(美國(guó)精騏有限公司)；AUW-220D型電子天平(日本島津有限公司)；HS-6150超聲波清洗器(廣州君達(dá)儀器儀表有限公司)；GZX-GF101-2-BS-Ⅱ型干燥箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司)；Smartzoom型顯微鏡(德國(guó)蔡司公司)。

(2)試劑及樣品。①試劑:氫氧化銅、氨水、無水乙醇、乙醚、丙三醇以及液體石蠟均為分析純，來自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；②標(biāo)準(zhǔn)品:棉標(biāo)準(zhǔn)品、粘膠標(biāo)準(zhǔn)品、滌綸標(biāo)準(zhǔn)品以及腈標(biāo)準(zhǔn)品均來自于上海紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督所。

(3)試驗(yàn)所用的醫(yī)用脫脂棉30批和醫(yī)用紗布30批均來自于2017年湖南省醫(yī)療器械監(jiān)督抽檢樣品。

1.2 測(cè)定方法與步驟

瓶中，放置振蕩器中振蕩15 min，取待測(cè)樣品0.5 g，投入至裝有銅氨溶液的錐形瓶中，再置于恒溫振蕩器，以振蕩頻率170 r/min振蕩。實(shí)驗(yàn)完成后，將錐形瓶置于可見光下觀察是否存在不溶性纖維。如有不溶性纖維，從銅氨溶液中取出不溶性纖維，用純化水沖洗干凈，避免纖維的損失，在105 ℃下干燥至恒重，可計(jì)算出不溶性纖維的含量。

(1)銅氨溶液法。利用纖維在不同溫度下不同化學(xué)試劑中的溶解特性來鑒別纖維[8]。各種纖維的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同，在不同溶液中的溶解性亦不同，銅氨溶液能溶解棉、粘膠纖維，而滌綸等化學(xué)纖維難以被溶解[9]。本研究實(shí)驗(yàn)選擇氫氧化銅、氨水配制的溶液來溶解待測(cè)纖維，如銅氨溶液法中有不溶性纖維，再用顯微鏡法測(cè)定其種類。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟。配制銅氨溶液50 ml，置于150 ml錐形

1.3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化

銅氨溶液(A)的配比、加樣后振蕩時(shí)間(B)、溫度(C)及樣品分散方式(D)4個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，因而選擇其采用正交表L9(34)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)(見表1)。

為了量化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將沉淀情況、溶液澄清度及混懸物情況分別設(shè)置0～5分進(jìn)行打分，沉淀越少分值越低，澄清度越高分值越低，混懸物越少分值越低(見表2)。

表2分析中提示:①直接分析，第6號(hào)實(shí)驗(yàn)因素條件A2、B3、C1和D2的實(shí)驗(yàn)條件最好；②由極差分析可知各因素對(duì)指標(biāo)的影響依次為A＞C＞D＞B，最佳水平因素為A2、B2、C1和D2，因素A對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大，選擇指標(biāo)最好的水平A2，即Cu(OH)2∶NH3·H2O的配比為0.50 g∶50 ml，因素B、C、D為次要因素，從節(jié)約、方便角度出發(fā)選取B2、C1或C2、D2。選取A2、B2、C1和D2以及A2、B2、C2和D2進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果溶解效果相當(dāng)，由于將環(huán)境溫度控制至10 ℃，較為困難，故確定實(shí)驗(yàn)條件為Cu(OH)2∶NH3·H2O溶液比例為0.50 g∶50 ml，振蕩時(shí)間20 min，溫度20 ℃，樣品分散方式為1 cm×1 cm。

1.4 顯微鏡法

(1)用顯微鏡觀察未知纖維形態(tài)，通過與標(biāo)準(zhǔn)纖維的標(biāo)準(zhǔn)照片和形態(tài)描述進(jìn)行比較，鑒別未知纖維的類別[10]。

(2)樣品處理。①直接取樣，用剪刀從樣品的不同部位分別取樣，醫(yī)用紗布取經(jīng)線或緯線，醫(yī)用脫脂棉則直接取樣，用挑針挑取數(shù)根纖維，放置載玻片中，滴加液體石蠟，蓋上蓋玻片，放置于顯微鏡下觀察纖維種類；②取溶解法中不溶性纖維批次經(jīng)過純化水沖洗，在105 ℃干燥至恒重，取干燥物置于載玻片上，滴加液體石蠟，放在顯微鏡下觀察，與標(biāo)準(zhǔn)品比較，確定不溶性纖維的種類。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平

表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

2 結(jié)果

2.1 銅氨溶液法標(biāo)準(zhǔn)品與樣品測(cè)定

(1)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品。將棉、粘膠、滌綸和腈標(biāo)準(zhǔn)品放入銅氨溶液中，棉、粘膠標(biāo)準(zhǔn)品能全部溶解，溶解后的溶液澄清透明，滌綸、腈標(biāo)準(zhǔn)品均不溶解。

(2)測(cè)定樣品。對(duì)醫(yī)用脫脂棉和紗布不同部位取平行樣檢測(cè)，30批醫(yī)用脫脂棉有8批出現(xiàn)不溶性纖維，將不溶性纖維用純化水清洗，在105 ℃下干燥至恒重，計(jì)算出不溶性纖維的含量在0.18%～2.14%之間。30批醫(yī)用紗布有12批出現(xiàn)了不溶性纖維，同法處理，測(cè)定其含量均在10%以上，甚至有樣品化學(xué)合成纖維摻雜量高達(dá)23.55%。

2.2 顯微鏡下纖維形態(tài)

直接取樣的30批醫(yī)用脫脂棉有9批含化學(xué)合成纖維、30批醫(yī)用紗布中有16批含化學(xué)合成纖維。由于棉纖維縱面形態(tài)特征為扁平帶狀，具有天然卷曲和中腔，粘膠纖維縱面形態(tài)特征為表面平滑，有條紋，滌綸纖維縱面形態(tài)的特征為表面光滑、平直及有小黑點(diǎn)，腈標(biāo)準(zhǔn)品縱面形態(tài)呈表面光滑，有溝槽和(或)條紋。根據(jù)各種纖維縱向形態(tài)特征不同，通過顯微鏡觀察可以初步鑒別纖維種類見圖1。

圖1 顯微鏡下標(biāo)準(zhǔn)品和樣品纖維形態(tài)圖(×50)

在溶解法中的21批不溶性纖維在顯微鏡下觀察，纖維縱向形態(tài)呈表面光滑、平直及有小黑點(diǎn)的現(xiàn)象和滌綸纖維的縱面形態(tài)一致，可以判斷不溶性纖維為滌綸纖維，但有個(gè)別批次除了有滌綸纖維外，出現(xiàn)了1～2根孤立纖維，縱面形態(tài)類似于腈纖維，考慮可能是外界帶入的因素，排除故意非法加入的行為。

3 結(jié)論

通過振蕩與超聲兩種方法對(duì)樣品的溶解情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明，振蕩銅氨溶液更有利于樣品分散，從而達(dá)到快速溶解的效果。

因纖維本身扭曲、輕飄，直接放入載玻片上，扭曲的地方模糊不清，不利于觀察。采用無水乙醇、乙醚、甘油以及液體石蠟為透明介質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明，液體石蠟為最佳透明介質(zhì)，可在顯微鏡下清晰觀察纖維形態(tài)。

本研究檢測(cè)的30批醫(yī)用脫脂棉和30批紗布中，有30%的醫(yī)用脫脂棉發(fā)現(xiàn)少量孤立外來纖維，有40%的醫(yī)用紗布摻雜了化學(xué)合成纖維，其摻雜量均＞10%。經(jīng)過顯微鏡觀察，與標(biāo)準(zhǔn)品比較，確定醫(yī)用脫脂棉、紗布中化學(xué)合成纖維大多數(shù)為滌綸纖維。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，生產(chǎn)企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，非法加入化學(xué)合成纖維的情況較為普遍，且醫(yī)用紗布摻雜化學(xué)合成纖維的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。

顯微鏡法比銅氨溶液法檢出率要高，產(chǎn)生差異的原因:①顯微鏡法在微觀條件下觀察樣品時(shí)樣品中摻雜的數(shù)根孤立外來纖維也可以觀察到，而在銅氨溶液法中，用肉眼難以判斷數(shù)根纖維的溶解情況；②可能是摻雜外來纖維較少，纖維分布不均勻，導(dǎo)致取樣差異所致。

將樣品用紅外光譜法進(jìn)行掃描，通過多組分析，與標(biāo)準(zhǔn)品紅外光譜圖檢索，可以從紅外光譜圖中直觀判斷出樣品中含纖維的百分比，同時(shí)也可以用來鑒別樣品中外來化學(xué)合成纖維的類別。本研究采用的顯微鏡法檢測(cè)結(jié)果與紅外檢測(cè)的結(jié)果一致。

目前，尚無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)醫(yī)用脫脂棉、紗布這類產(chǎn)品的化學(xué)合成纖維進(jìn)行檢測(cè)的方法，本研究通過銅氨溶液法初步篩選，再經(jīng)顯微鏡法確證非法添加纖維的種類，確定了醫(yī)用脫脂棉和紗布中非法摻入化學(xué)合成纖維的檢測(cè)方法。制定該方法有利于給從事醫(yī)用脫脂棉和紗布產(chǎn)品的研究、生產(chǎn)、檢驗(yàn)及監(jiān)督管理部門提供一套簡(jiǎn)便、快速且準(zhǔn)確的定性檢測(cè)方法。