可吸收性縫線的含水量測定結果分析

朱進清，馬金竹，姜熙，李沅，景明，董雙鵬（通信作者）

國家藥品監(jiān)督管理局天津醫(yī)療器械質量監(jiān)督檢驗中心 （天津 300384）

可吸收性縫線在完成創(chuàng)傷閉合和修復功能后可被機體降解吸收，減少了縫線材料長期保留造成的不必要的慢性組織炎癥反應和機體排異反應，并免去了拆線步驟，降低了二次手術的風險。目前，隨著醫(yī)療美容行業(yè)的不斷發(fā)展，可吸收性縫線的需求量逐年攀升。天然的可吸收性縫線（A類[1]）是通過人體內酶的消化來降解縫線纖維，而合成的可吸收性縫線（B類）是通過水解作用，使水分逐漸滲透到縫線纖維內而引起多聚體鏈的分解。由于B類縫線植入后的水解作用僅引起較輕的組織反應，因此目前臨床致力于研制人工合成的可吸收性縫線[2-4]。水的存在有助于B類縫線的降解反應，但含水量高至一定的數值會影響縫線的使用性能。因此，為了確保B類縫線安全有效，行業(yè)標準YY 1116-2020《可吸收性外科縫線》規(guī)定，聚丙交酯、聚乙交酯、聚乙烯醇材料制成的B類縫線的含水量應不大于0.05%，其他材料制成的B類縫線的含水量應符合制造商的規(guī)定。

卡爾費休法[5-6]是一種測量含水量的標準方法，在實驗室中應用廣泛。該方法的檢測原理[7]為：在吡啶和甲醇的體系下，碘單質與二氧化硫反應時需要水的參與，第一步反應（H20+I2+SO2+3C5H5N →2C5H5N·HI + C5H5N·SO3） 生 成 的 甲 基 硫 酸吡啶，在第二步反應（C5H5N·SO3+CH3OH →C5H5N·HSO4CH3）中與甲醇反應生成難溶的絡合物，從而促進第一步反應的進行；根據法拉第定律，產生碘的物質的量與消耗的電量成正比，即1摩爾（18 g）水相當于2×96 500 C 電量，通過消耗的總電量可計算出含水量。與其他方法[8-12]相比，卡爾費休法具有樣本量小、成本低、操作簡便、檢測快速、用時短、準確度高等優(yōu)勢。本研究采用卡爾費休法測定企業(yè)送檢的16批次縫線樣品的含水量，并對不合格產品進行了原因分析，以期為廠家改進生產工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 設備與材料

標準水（F l u k a，規(guī)格0.0 1%），卡爾費休吸收液（Honeywell，規(guī)格0.5 L），分子篩（Metrohm，規(guī)格250 g），注射器（上?？档氯R醫(yī)療器械股份有限公司，容量5 ml），分析天平（WETTLER TOLEDO，型號Q05-160712001），卡式爐（Metrohm，型號860 KF），卡爾費休水分儀（Metrohm，型號Titrando），頂空瓶（Metrohm），循環(huán)凈化手套箱（南京九門自控技術有限公司），縫線樣品16批次（由生產企業(yè)提供）。

1.2 方法

1.2.1 實驗準備

由于卡爾費休法非常靈敏，而且縫線含水量較低，實驗中應嚴格控制實驗環(huán)境，盡量避免環(huán)境中的水分對結果的影響。室內環(huán)境：溫度18～28 ℃，濕度45%～65%。制樣環(huán)境：溫度18～28 ℃，濕度≤10%。整個制樣過程在通有高純氮氣（純度99.99%及以上）的手套箱內進行。

1.2.2 實驗過程

將樣品、分析天平及制樣工具均放置于手套箱內,達到制樣環(huán)境條件時拆開包裝取出縫線（若縫線帶針，需剪掉縫針）；將縫線裝入頂空瓶并壓蓋密封，用分析天平稱量縫線質量（凈質量應不少于0.1 g）。整個制樣過程不宜超過2 min，同時同等環(huán)境條件下制備一個空白樣品。

由于縫線樣品含水量較低，為了確保實驗結果的準確性，實驗開始前需檢查卡爾費休吸收液及分子篩，確保漂移值不低于5 μg /min。開啟卡式爐、卡爾費休水分儀。設置卡式爐溫度為（140±5） ℃，載氣流速為（70±5） ml/min。（也可根據縫線材質和設備性能，自行設置經驗證可行的溫度和載氣流速）。

進行預滴定，除去整個測定系統(tǒng)內的水分，直至穩(wěn)定平衡狀態(tài)。由于縫線樣品含水量較低，建議將漂移值控制在5 μg/min，若環(huán)境濕度較大，可以開啟除濕機，至少將漂移值控制在20 μg/min。

卡爾費休水分儀以永停滴定法指示終點（在浸入溶液中的兩鉑電極間加一電壓，若溶液中有水存在，則陰極極化，兩電極之間無電流通過，滴定至終點時，溶液中同時有碘及碘化物存在，陰極去極化，溶液導電,電流突然增加至最大值，并穩(wěn)定1 min 以上，此時即為終點[13]），滴定終止時間不宜超過10 min。依次測定空白樣品及實驗樣品的含水量，并根據以下公式計算：

式中，m1為實驗樣品的含水量，單位為g；m0為空白樣品的含水量，單位為g；w為樣品的凈質量，單位為g。

1.3 儀器校準

測試樣品含水量之前，先用標準水校準儀器。標準水開封后，應盡快進行實驗，以減少樣品吸水或失水對測定結果的影響；可以使用封口膜封閉標準水安瓿瓶口，避免兩次取樣時量值有所變化；進樣后，應防止注射器的針頭掛滴，否則，當抽回針頭時這些液滴會殘留在封塞上，造成標準物質的損失，導致測定結果偏低[14]。

1.4 檢出限

按照公認的分析測試原則，對于未檢出的檢測結果，須同時給出方法檢出限。設備檢出限：設備生產商聲明為10 μg/g。方法檢出限：按照方法檢出限的一般確定方法[15]，在同等制樣環(huán)境下，制備7只空白樣品，取7次測定值標準偏差的3.143倍作為檢出限。

2 結果

2.1 樣品檢測結果

測定16批次產品，大部分可吸收性縫線的含水量不大于0.05%，只有兩批次略高，測定值為0.053%及0.077%，見表1、圖1。

圖1 樣品測定結果統(tǒng)計圖

表1 樣品信息列表

2.2 儀器校準

使用0.01%的標準水測得回收率為106.5%，重復3次的相對標準偏差為0.5，說明本研究采用的卡爾費休法準確度較高、重復性良好。

2.3 檢出限計算

取7次測定值標準偏差的3.143倍作為檢出限，計算結果為2.9 μg，見表2。

表2 檢出限

3 討論

最熱門的B 類縫線合成材料為聚對二氧環(huán)己酮，主要應用于醫(yī)療美容行業(yè)。對于該類材料的縫線，行業(yè)標準允許制造商自定含水量的數值要求。大多數企業(yè)參考行業(yè)標準給出的數值，即“含水量應不大于0.05%”；少數企業(yè)根據自身產品特點及用途制定較低的標準，如含水量不大于0.1%。本研究發(fā)現(xiàn)，一種聚對二氧環(huán)己酮合成的B 類縫線的含水量大于0.05%，為0.077%。另有一種聚丙交酯-乙交酯共聚物材料合成的縫線，含水量為0.053%，與聚對二氧環(huán)己酮材料不同，行業(yè)標準規(guī)定該類材料產品含水量應不大于0.05%。

我中心調研多家縫線生產企業(yè)，發(fā)現(xiàn)含水量超標的原因可能為：（1）購買的縫線原材料含水量較高，或者其包裝不防水、包裝時未抽真空等；（2）經環(huán)氧乙烷滅菌后，需要真空干燥，部分企業(yè)缺少該環(huán)節(jié)或者干燥時間及真空度不足；（3）干燥環(huán)節(jié)后包裝不及時，或者包裝環(huán)境濕度大。因此，企業(yè)若發(fā)現(xiàn)不合格產品，需在原材料、加工工藝及產品包裝等方面尋找原因，并改進產品質量。

綜上所述，本研究基于卡爾費休法測定了16種可吸收縫線產品的含水量，其中絕大部分產品的測定結果符合行業(yè)標準要求，但仍有兩批次產品不合格，需要生產企業(yè)在原材料、加工工藝及產品包裝等方面尋找原因，及時采取相應措施改進產品質量。