醫(yī)用口罩及醫(yī)用防護(hù)服中環(huán)氧乙烷的測定方法研究

朱 珠，楊德虎，黃婷婷，寧靜海

（襄陽市公共檢驗檢測中心，湖北襄陽 441000）

2020年，新冠疫情的爆發(fā)，帶動了口罩與防護(hù)服行業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)大量企業(yè)如廣汽集團(tuán)、上汽通用五菱、工業(yè)富聯(lián)、三槍內(nèi)衣、比亞迪子公司、富士康等紛紛轉(zhuǎn)產(chǎn)、新建防護(hù)物資生產(chǎn)線，協(xié)助解決供應(yīng)不充分問題，保障國內(nèi)物質(zhì)供應(yīng)。目前新冠疫情形勢仍舊非常嚴(yán)峻，國外每日感染數(shù)量屢創(chuàng)新高，國內(nèi)零星爆發(fā)，防護(hù)防疫的需求讓口罩和防護(hù)服持續(xù)處于搶購狀態(tài)。口罩的生產(chǎn)包括從聚丙烯顆粒，到醫(yī)用無紡布，經(jīng)過口罩機加工、消毒、靜置解析，最終成為當(dāng)前抗擊新冠肺炎的核心防護(hù)物資[1]。

環(huán)氧乙烷（EO）是一種易揮發(fā)的、有刺激性氣味的有機物，也是中樞神經(jīng)抑制劑、刺激劑和致癌物[2]，還可殺滅細(xì)菌（及其內(nèi)孢子）、霉菌及真菌[2]，可用于消毒一些不能耐受高溫消毒的物品。在口罩和醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)過程中，常作為一種滅菌劑被廣泛使用。但由于環(huán)氧乙烷的毒性，長期少量接觸，可導(dǎo)致神經(jīng)衰弱綜合征和植物神經(jīng)功能紊亂[3-6]，因此經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌的醫(yī)用口罩和醫(yī)用防護(hù)服需要進(jìn)行7～14d的解析后才可進(jìn)行銷售[1]。

醫(yī)用口罩和醫(yī)用防護(hù)服中的環(huán)氧乙烷殘留量關(guān)系到使用者的身體健康[7]，YY0469—2011《醫(yī)用外科口罩》、 GB 19083—2010《醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求》和GB 19082—2003《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》都對環(huán)氧乙烷的限量有明確規(guī)定。GB/T 14233.1—2008《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗方法第1部分：化學(xué)分析方法》中給出的檢驗方法僅指出了采用的浸提方法和頂空進(jìn)樣法，具體的實驗測試條件并沒有指出，對檢測工作帶來了很大的困難。本文根據(jù)環(huán)氧乙烷的特性，對實驗方法進(jìn)行了研究，建立了醫(yī)用口罩和醫(yī)用防護(hù)服中環(huán)氧乙烷殘留量的分析方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

GC-2010PLUS氣相色譜儀配有FID檢測器（島津企業(yè)管理（中國）有限公司），DK-3001A頂空進(jìn)樣器（北京中興分析儀器新技術(shù)研究所），BSA224S電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司），20mL頂空進(jìn)樣瓶（配T型塞和鋁蓋）。

環(huán)氧乙烷（CAS號：75-21-8），質(zhì)量濃度為50 000mg/L于甲醇中，購自上海安譜實驗科技股份有限公司，純水為實驗室機制超純水。

1.2 實驗條件

氣相色譜參數(shù)：色譜柱SH-Rtx-Wax（30m×0.25mm× 0.25μm）；進(jìn)樣口溫度200℃，檢測器溫度250℃，柱溫初始溫度為35℃，平衡1min，以10℃/min升溫速率升至160℃，保持5min；載氣為N2，流速為1.5mL/min。

頂空進(jìn)樣參數(shù)：平衡溫度80°C，閥箱溫度100°C，管路溫度105°C，平衡時間40min，進(jìn)樣時間1min。

1.3 溶液制備

環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液制備：將環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（50 000mg/L于甲醇中，1mL）用純水稀釋至200mg/L，得到環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)使用液。依次移取環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)使用液10、25、50、100、200μL并用純水定容至5.0mL，得到環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液0.4、1.0、2.0、4.0、8.0μg/mL。

樣品溶液制備：將口罩或防護(hù)服樣品剪成5mm×5mm大小的碎片，準(zhǔn)確稱取1.0g置于20mL頂空瓶中，加入5.0mL純水，密封。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

實驗選用了DB-624（30m×0.25mm×0.25μm）、Rtx-200 （30m×0.25mm×0.25μm）、SH-Rtx-Wax（30m×0.25mm× 0.25μm）3種不同極性的、適用于揮發(fā)性物質(zhì)的毛細(xì)管色譜柱分別進(jìn)行分析，考察目標(biāo)物和溶劑的分離效果，結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，DB-624和Rtx-200無法將環(huán)氧乙烷和溶劑甲醇分離開來，而SH-Rtx-Wax柱子可以很好地將環(huán)氧乙烷和甲醇分離開來，且峰形尖銳對稱，分離效果好。因此，實驗選擇強極性的SH-Rtx-Wax色譜柱作為分析柱。

圖1 3種色譜柱的分離色譜圖

2.2 平衡溫度的選擇

固定平衡時間40min，考察了頂空平衡溫度分別是40、50、60、70、80、90、100℃情況下，4μg/mL環(huán)氧乙烷樣品的峰面積，結(jié)果如表1所示。

表1 不同平衡溫度時環(huán)氧乙烷的峰面積

從表1可以看出，隨著平衡溫度的升高，樣品的峰面積逐漸增大，溫度超過80℃以上后，峰面積反而下降?？紤]到溫度升高以后，環(huán)氧乙烷溶液中的水也會氣化，影響了樣品采集，導(dǎo)致峰面積下降。環(huán)氧乙烷的沸點為10.6℃，室溫時即可氣化，考慮到樣品測試時，環(huán)氧乙烷吸附在樣品上，也需要加入水提取劑，對環(huán)氧乙烷的揮發(fā)會產(chǎn)生影響，故最終選取的平衡溫度為80℃。

2.3 平衡時間的選擇

固定平衡溫度80℃，考察了頂空平衡時間分別是10、20、30、40、50、60min時，濃度為4μg/mL環(huán)氧乙烷樣品的峰面積，結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，隨著平衡時間的增長，峰面積逐漸增大，平衡時間40min以后，峰面積趨于平穩(wěn)。因此平衡時間確定為40min。

表2 不同平衡時間時環(huán)氧乙烷的峰面積

2.4 方法的線性范圍和檢出限

按照選定的實驗條件，對環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液進(jìn)行分析，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，環(huán)氧乙烷峰面積為縱坐標(biāo)，繪制一次曲線，如表3所示。得到線性回歸方程y=ax+b，其中a=4891.43，b=449.78，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6。對環(huán)氧乙烷稀釋液進(jìn)樣按照信噪比（S/N）3∶1計算，確定環(huán)氧乙烷最低檢出限為0.02μg/mL，當(dāng)稱樣量為1.0g，定容體積為5mL時，檢出限為0.1μg/g。

表3 回收實驗結(jié)果

2.5 回收率和精密度

選取口罩樣品，分別添加1.0μg/mL、2.0μg/mL、3.0μg/mL濃度的環(huán)氧乙烷，按照選定的實驗條件進(jìn)行測試，計算回收率。環(huán)氧乙烷的回收率范圍在90%～105%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差3%～6%，本方法具有較好的重復(fù)性。

2.6 樣品分析

應(yīng)用本方法對市場上的醫(yī)用口罩及醫(yī)用防護(hù)服產(chǎn)品中的環(huán)氧乙烷含量進(jìn)行檢測，每個樣品平行測定2次，僅發(fā)現(xiàn)2批次醫(yī)用防護(hù)口罩檢出環(huán)氧乙烷，含量為0.2μg/g，符合標(biāo)準(zhǔn) 要求。

3 結(jié)束語

建立了采用頂空-氣相色譜法測定口罩和防護(hù)服中環(huán)氧乙烷殘留量的分析方法，確定了色譜柱類型、優(yōu)化了頂空平衡時間和平衡溫度，該方法操作簡單、干擾小，在相應(yīng)的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，檢出限滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，對醫(yī)用口罩和醫(yī)用防護(hù)服中環(huán)氧乙烷殘留量檢測具有重要意義。