頂空氣相色譜法測(cè)定一次性使用輸液器中粘合劑的遷移量

薄曉文，劉愛娟，沈永，孟凱，劉葉

（山東省醫(yī)療器械和藥品檢驗(yàn)研究院，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局生物材料器械安全性評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250101）

一次性使用輸液器在臨床上主要用于靜脈輸液，因其簡(jiǎn)單方便、無交叉性傳染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，消耗量巨大［1–2］。一次性使用輸液器與人體的血液直接接觸，其在臨床使用過程中溶出的物質(zhì)會(huì)直接進(jìn)入人體血液循環(huán)系統(tǒng)，存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，因而被列為三類醫(yī)療器械，其安全性日益受到人們的重視。但由于工藝等原因的限制，目前一次性使用輸液器生產(chǎn)過程多使用有機(jī)溶劑作為組件粘合劑［3］，包括丙烯酸甲酯、四氫呋喃和環(huán)己酮等。其中，丙烯酸甲酯有辛辣氣味，具有呼吸道刺激性、免疫毒性和神經(jīng)毒性等性質(zhì)［4］。四氫呋喃有乙醚氣味，是一種中樞神經(jīng)抑制劑，低濃度時(shí)會(huì)引起頭痛及鼻咽刺激，高濃度時(shí)有麻醉作用，濃度高于25 000 μg／g時(shí)會(huì)致死［5］。環(huán)己酮較為常用，有強(qiáng)烈刺鼻氣味，并且對(duì)肝臟及心血管功能有一定影響［6］。已有文獻(xiàn)表明［2，7］，一次性使用輸液器在模擬臨床輸注藥物時(shí)會(huì)釋放環(huán)己酮進(jìn)入藥液，因此，準(zhǔn)確測(cè)定一次性使用輸液器在輸液過程中粘合劑的遷移量對(duì)輸液器的質(zhì)量控制和人們的用械安全具有重要意義。

目前，關(guān)于輸液器中的環(huán)己酮?dú)埩舻难芯繄?bào)道較多［2，6–9］，但有關(guān)輸液器中的丙烯酸甲酯和四氫呋喃的遷移研究未見有文獻(xiàn)報(bào)道。此外，文獻(xiàn)中多采用水、乙醇水溶液或乙醇［3，8–9］作為浸提介質(zhì)進(jìn)行輸液器中環(huán)己酮遷移量的研究。但是，由于環(huán)己酮微溶于水，可與醇等有機(jī)溶劑混溶，因而無論用水還是乙醇作為浸提介質(zhì)，均會(huì)過低或過高地估計(jì)輸液器中環(huán)己酮的溶出量，不能真實(shí)反映輸液器的臨床使用風(fēng)險(xiǎn)。許凱等人采用臨床輸注藥物作為浸提介質(zhì)［2，6–7］，考察了輸液器臨床使用過程中環(huán)己酮的溶出量，采用液體進(jìn)樣的方式，浸提液需要用正己烷、乙酸乙酯等溶劑萃取處理后方可進(jìn)樣分析，操作繁瑣。

頂空氣相色譜法具有操作簡(jiǎn)單、基質(zhì)干擾小、準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn)［8］，筆者選取了乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液、甘露醇注射液、注射用奧美拉唑鈉和脂肪乳注射液4種典型的臨床常用藥物，通過模擬臨床使用的方式制備浸提液，建立了頂空氣相色譜法同時(shí)測(cè)定流經(jīng)輸液器的藥液中的粘合劑丙烯酸甲酯、四氫呋喃和環(huán)己酮，為輸液器的臨床安全性評(píng)價(jià)提供了方法和依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：7890B型，安捷倫科技（中國(guó)）有限公司。

丙烯酸甲酯對(duì)照品：編號(hào)為96–33–3，純度為100%，德國(guó)默克公司。

四氫呋喃對(duì)照品：編號(hào)為109–99–9，純度為99.9%，德國(guó)默克公司。

環(huán) 己 酮 對(duì) 照 品：編 號(hào) 為108–94–1，純 度 為99.9%，德國(guó)默克公司。

N，N-二甲基甲酰胺（DMF）：編號(hào)為127–19–5，色譜純，德國(guó)默克公司。

氯化鈉注射液：100 mL含氯化鈉0.9 g，批號(hào)為1907302721，濟(jì)寧市辰欣藥業(yè)股份有限公司。

乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液：100 mL含乳酸左氧氟沙星0.3 g（按C18H20FN3O4計(jì)）與氯化鈉0.9 g，批號(hào)為116190623，浙江醫(yī)藥股份有限公司新昌制藥廠。

甘露醇注射液（20%）：250 mL含50 g甘露醇，批號(hào)為SA19090508，山東華魯制藥有限公司。

注射用奧美拉唑鈉：40 mg （以C17H19N3O3S計(jì)），批號(hào)為1906174，湖南五洲通藥業(yè)有限責(zé)任公司。

脂肪乳注射液（C14～24）：250 mL含50 g（大豆油）與3 g（卵磷脂），批號(hào)為B19040702CW–1，黑龍江科倫制藥有限公司。

1.2 儀器工作條件

頂空條件：80 ℃平衡30 min；色譜柱：DB–624型毛細(xì)管柱［30 m×0.25 mm，1.40 μm，安捷倫科技（中國(guó)）有限公司］；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；分流比：10∶1；流量：1.0 mL／min；柱溫：初溫為40 ℃，保持5 min，然后以10 ℃／min升溫至100 ℃，再以20℃／min升溫至240 ℃并保持2 min；FID檢測(cè)器溫度：250 ℃。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別精密稱取丙烯酸甲酯對(duì)照品21.6 mg、四氫呋喃對(duì)照品19.2 mg、環(huán)己酮對(duì)照品22.3 mg，分別置于預(yù)先加有適量DMF的10 mL容量瓶中，加DMF稀釋至標(biāo)線，搖勻，即得各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別精密量取丙烯酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液2 mL、四氫呋喃標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液2 mL及環(huán)己酮標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液3 mL，置于10 mL容量瓶中，加DMF稀釋至標(biāo)線，搖勻，即得混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：精密稱取丙烯酸甲酯對(duì)照品55.8 mg、四氫呋喃對(duì)照品48.4 mg、環(huán)己酮對(duì)照品86.0 mg，置于預(yù)先加有適量DMF的25 mL容量瓶中，加DMF稀釋至標(biāo)線，搖勻，即得混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

1.3.2 樣品供試液的制備

選取4種有代表性的臨床常用輸注藥物，包括乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液、甘露醇注射液、注射用奧美拉唑鈉及脂肪乳注射液，分別按照其使用說明書中最嚴(yán)格的用法用量，通過模擬靜脈滴注的方式制備樣品浸提液，具體方法如下：

（1）乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液：滴注體積為100 mL，滴注時(shí)間為60 min；

（2）甘露醇注射液：滴注體積為250 mL，滴注時(shí)間為6 h；

（3）注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液：稱取注射用奧美拉唑鈉60 mg，用氯化鈉注射液溶解并定容至100 mL，即得，滴注體積為100 mL，滴注時(shí)間為60 min；

（4）脂肪乳注射液：滴注體積為250 mL，滴注時(shí)間為250 min。

分別取氯化鈉注射液、乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液、甘露醇注射液、注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液及脂肪乳注射液作為空白對(duì)照液。

2 結(jié)果與討論

2.1 藥物選擇

一次性使用輸液器在臨床使用時(shí)輸注的藥物種類繁多，不可能對(duì)所有種類藥物輸注過程中的粘合劑遷移量進(jìn)行考察。因此選取了4種有一定代表性的臨床常用藥物，乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液為酸性藥物，甘露醇注射液為中性藥物，注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液為堿性藥物，脂肪乳注射液為脂溶性藥物。

2.2 頂空條件的選擇

中國(guó)藥典（2020年版）通則0861 《殘留溶劑測(cè)定法》［10］中給出的頂空條件如下：以水為溶劑時(shí)頂空瓶平衡溫度為70～85 ℃，頂空瓶平衡時(shí)間為30～60 min。劉穎玲等［8］的研究結(jié)果表明，平衡時(shí)間為30 min時(shí)，環(huán)己酮便可達(dá)到氣液平衡；若溫度過高，水蒸氣會(huì)影響檢測(cè)器和色譜柱，溫度過低檢測(cè)靈敏度則會(huì)降低，平衡溫度為80 ℃時(shí)，兩者可兼顧。所用輸注藥物均為水溶液，所分析目標(biāo)物質(zhì)中環(huán)己酮沸點(diǎn)最高，因此綜合考慮選擇頂空平衡溫度為80 ℃，平衡時(shí)間為30 min。

2.3 程序升溫條件的選擇

分離是定量的基礎(chǔ)，為使目標(biāo)物丙烯酸甲酯、四氫呋喃及環(huán)己酮得到良好的分離，對(duì)程序升溫條件進(jìn)行了優(yōu)化。

首先，設(shè)置了簡(jiǎn)單的升溫程序，即初溫40 ℃保持5 min，然后以20 ℃／min的速率升至240 ℃并保持3 min，初步考察目標(biāo)物的保留時(shí)間及分離情況。結(jié)果表明，丙烯酸甲酯的保留時(shí)間為7.151 min，四氫呋喃的保留時(shí)間為7.350 min，環(huán)己酮的保留時(shí)間為11.659 min，丙烯酸甲酯和四氫呋喃未能完全分離。在此基礎(chǔ)上優(yōu)化升溫程序，將丙烯酸甲酯和四氫呋喃保留時(shí)間附近的升溫速率減慢，即將程序升溫條件更改為初溫40 ℃保持5 min，然后以10 ℃／min的速率升至100℃，再以20 ℃／min的速率升至240 ℃并保持2 min，在此條件下目標(biāo)物可完全分離。

2.4 方法學(xué)考察

頂空進(jìn)樣法可避免復(fù)雜的樣品前處理過程，具有操作簡(jiǎn)單、雜質(zhì)干擾少等優(yōu)點(diǎn)，但其也存在基質(zhì)效應(yīng)問題。已有文獻(xiàn)報(bào)道［11–13］，樣品基質(zhì)的不同可顯著影響目標(biāo)物的檢出量與回收率，干擾測(cè)定的準(zhǔn)確度。本研究共涉及4種樣品基質(zhì)，分別為乳酸左氧氟沙星氯化鈉注射液、甘露醇注射液、注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液和脂肪乳注射液。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液對(duì)丙烯酸甲酯的測(cè)定有干擾，其回收率僅為50%。脂肪乳注射液對(duì)丙烯酸甲酯、四氫呋喃及環(huán)己酮的測(cè)定均有干擾，其回收率分別為55%、73%及57%左右。

頂空氣體中各組分的含量，既與其本身的揮發(fā)性有關(guān)，又與其在樣品基質(zhì)中的溶解度有關(guān)［13］。3種待測(cè)粘結(jié)劑中環(huán)己酮沸點(diǎn)最高（155 ℃），丙烯酸甲酯次之（80 ℃），四氫呋喃最低（66 ℃）。水溶性方面，四氫呋喃可與水混溶，丙烯酸甲酯和環(huán)己酮均微溶于水。脂肪乳注射液為脂溶性藥物，與氯化鈉注射液相比，對(duì)上述3種粘結(jié)劑的溶解效果更好，尤其是對(duì)水溶性較差的丙烯酸甲酯和環(huán)己酮，故導(dǎo)致其回收率偏低，檢出限偏高。因此，為消除基質(zhì)效應(yīng)，提高測(cè)定的準(zhǔn)確度，對(duì)于測(cè)定時(shí)存在基質(zhì)干擾的目標(biāo)物，應(yīng)均在相應(yīng)的樣品基質(zhì)上建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，并進(jìn)行相應(yīng)的方法學(xué)考察。

2.4.1 專屬性考察

用氯化鈉注射液配制一定質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣分析，色譜圖如圖1所示。由圖1可知，目標(biāo)物四氫呋喃、丙烯酸甲酯及環(huán)己酮色譜峰的分離度良好。對(duì)樣品浸提液進(jìn)樣分析，可知在各目標(biāo)物出峰位置無其它干擾峰存在，表明方法的專屬性良好。

圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

2.4.2 線性關(guān)系與檢出限、定量限

分別精密量取1.3.1混合標(biāo)準(zhǔn)溶液1、5、10、20、30、40、50 μL至預(yù)先加有5 mL氯化鈉注射液的20 mL頂空瓶中，密封，混勻，即得以氯化鈉注射液為基質(zhì)的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；分別精密量取1.3.1丙烯酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.4、1、2、4、6、8 μL至預(yù)先加有5 mL注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液樣品基質(zhì)的20 mL頂空瓶中，密封，混勻，即得以注射用奧美拉唑鈉氯化鈉注射液為基質(zhì)的丙烯酸甲酯系列標(biāo)準(zhǔn)溶液；分別精密量取1.3.1混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.4、1、2、4、6、8 μL至預(yù)先加有5 mL脂肪乳注射液樣品基質(zhì)的20 mL頂空瓶中，密封，混勻，即得以脂肪乳注射液為基質(zhì)的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

將上述各系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣分析，以色譜峰面積（A）為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度（C）為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸。配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液并進(jìn)樣分析，以信噪比（S／N）約為3時(shí)的濃度為檢出限，以S／N約為10且具有良好精密度和回收率時(shí)的濃度為定量限。計(jì)算得各目標(biāo)物在不同樣品基質(zhì)中的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限，結(jié)果列于表1。

表1 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限

2.4.3 精密度試驗(yàn)

配制低、中、高三種濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1.2工作條件下分別連續(xù)測(cè)定6次，計(jì)算色譜峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）,不同基質(zhì)下各待測(cè)物的精密度試驗(yàn)結(jié)果列于表2～表4。由表2～表4可知，該方法進(jìn)樣重復(fù)性為0.36%～7.25%，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求［14］。

表2 丙烯酸甲酯精密度試驗(yàn)結(jié)果

表3 四氫呋喃精密度試驗(yàn)結(jié)果

表4 環(huán)己酮精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.4.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)

精密量取樣品基質(zhì)各5 mL于20 mL頂空瓶中，分別加入不同體積混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，密封，混勻，進(jìn)樣分析，每個(gè)濃度水平平行測(cè)定3次，結(jié)果列于表5～表7。由表5～表7可知，加標(biāo)回收率為72.52%～119.67%，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.10%～5.46%，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［14］。

表5 丙烯酸甲酯加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

表6 四氫呋喃加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

表7 環(huán)己酮加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

2.5 樣品測(cè)定

精密量取樣品浸提液5 mL，置于20 mL頂空瓶中，密封，進(jìn)樣分析。結(jié)果顯示，所有樣品浸提液中均為未檢出丙烯酸甲酯、四氫呋喃及環(huán)己酮，輸液器在輸注脂肪乳注射液時(shí)，丙烯酸甲酯、四氫呋喃及環(huán)己酮的檢出限較高，分別為17.28、15.35、26.72 μg／套。

3 結(jié)論

ICH Q3C［15］給出的四氫呋喃每日允許暴露量（PDE）為7.2 mg／d，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署預(yù)計(jì)［2］的環(huán)己酮安全劑量為25 mg／d，通過大鼠靜脈NOAEL值計(jì)算得環(huán)己酮安全劑量為50 mg／d。丙烯酸甲酯的允許限量未見有文獻(xiàn)報(bào)道，我國(guó)職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ 2.1–2019［16］規(guī)定的丙烯酸甲酯的時(shí)間加權(quán)平均容許濃度（PC–TWA）為20 mg／m3，是環(huán)己酮PC–TWA（50 mg／m3）的0.4倍。參考環(huán)己酮的安全劑量25 mg／d，計(jì)算出丙烯酸甲酯靜脈接觸途徑的安全劑量為10 mg／d。本研究樣品中丙烯酸甲酯、四氫呋喃及環(huán)己酮均未檢出，且其安全限值分別為其檢出限的579、469、936倍，粘合劑的遷移量均遠(yuǎn)低于其安全限值。

采用頂空氣相色譜法對(duì)一次性使用輸液器藥物輸注過程中粘合劑丙烯酸甲酯、四氫呋喃及環(huán)己酮的遷移量進(jìn)行了研究，該方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、專屬性強(qiáng)，可同時(shí)測(cè)定一次性輸液器中粘結(jié)劑丙烯酸甲酯、四氫呋喃和環(huán)己酮的遷移量，為一次性使用輸液器的質(zhì)量控制和安全性評(píng)價(jià)提供了參考。