基于GC-MS的一次性使用便攜式輸注泵中儲液囊的可提取物分析

林紅賽崔永平黃永富岳衛華

1北京市醫療器械檢驗所 （北京 101111）

2醫療器械檢驗與安全性評價北京市重點實驗室 （北京 101111）

內容提要：通過氣質聯用法測定一次性使用便攜式輸注泵中易揮發的可提取物。選用加熱提取法和多種有機溶劑提取法對輸注泵的儲液囊進行可提取物的成分分析，利用質譜NIST 14譜庫、離子碎片及保留時間對色譜峰進行檢索定性，通過面積歸一化法進行相對定量。結果顯示，加熱提取法提取出較多低沸點的化合物，多種有機溶劑提取法中以正己烷溶劑提取出較多高沸點的化合物。在8種輸注泵中，儲液囊共檢出可提取物21種。該方法簡單、快捷，適用于一次性便攜式輸注泵中揮發性可提取物的測定篩查。

一次性使用便攜式輸注泵（下文簡稱，輸注泵）是一種利用自身結構中的硅膠囊的彈性回縮力驅使藥液輸注入人體的醫療器械，主要用于鎮痛藥物的輸注以減緩病患者術中、術后、產后及放療化療后疼痛癥狀，或用于持續輸注微量藥液。按照我國《醫療器械分類及管理辦法》，輸注泵屬于三類醫療器械，即對人體具有潛在危險，對其安全性、有效性必須嚴格控制的醫療器械。

鑒于輸注泵的高風險性，行業標準YY 0451-2010[1]對其安全性和有效性進行了規定，但對溶出物的安全性僅作了總量的要求，如還原物質和紫外吸光度等，未涉及具體的可提取物質的要求。輸注泵中與藥液直接接觸的部件主要有儲液囊和輸液管路，其制備過程引入的助劑及其分解產物可能釋放進入藥液中，從而對人體組織造成一定的損害。本研究采用氣質聯用法對儲液囊的可提取物進行分析，旨在為一次性使用便攜式輸注泵的安全性評估提供技術參考。

1.材料與方法

1.1 一般材料

儀器與試劑：氣相色譜質譜聯用儀（7890-7000C），頂空進樣器（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種輸注泵來源于8個不同廠家。

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；進樣口溫度280?C；分流模式，分流比10:1，進樣量1μL。

質譜條件：EI離子源，電離能量70eV；溶劑切除時間3.0min；離子源溫度230?C，四級桿溫度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：將儲液囊剪碎成5mm×5mm小粒，準確稱取1.0g，置于頂空瓶中。加熱溫度150?C，加熱時間30min，氣體進樣。

有機溶劑提取法：將儲液囊剪碎成5mm×5mm小粒，準確稱取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，超聲提取（50kHz）30min，用0.45μm濾膜過濾，進樣。同法制備空白溶液。

1.2.2 提取條件的選擇

有機溶劑的選擇：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，對儲液囊進行提取，通過總離子流圖比較提取物的種類和峰的強度以確定合適的提取溶劑。

提取時間的優化：對超聲提取的時間進行優化，選取的提取時間為20min、30min、40min和50min，通過總離子流圖比較提取物的種類和峰的強度，確定合適的提取時間。

1.2.3 定性分析

圖1.不同有機溶劑對某廠家輸注泵儲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）

利用質譜NIST 14譜庫對未知物的總離子流圖進行檢索，將未知物的譜圖與標準譜圖對比，以相似度大于85%作為主要的鑒定依據，并結合碎片離子和保留時間進行進一步的定性。采用峰面積歸一化法進行定量分析，通過單一物質的峰面積與各物質峰面積總和的比值進行相對定量，得到各物質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品中有檢出，而在正己烷提取溶劑相應產品中未檢出；一些分子量較大沸點較高的化合物，如十四甲基環七硅氧烷（D7）和十六甲基環八硅氧烷（D8）等硅氧烷類在正己烷提取溶劑的部分產品中有較好地檢出，而在加熱提取法的部分產品中未檢出。總體上，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（簡稱BHT）。不同廠家輸注泵儲液囊的可提取物的種類和相對含量有較大差異，這主要與各產品的原材料來源以及生產工藝有密切的關系。環狀硅氧烷類主要來源于硅橡膠在合成過程中的殘留物，如D3、八甲基環四硅氧烷（D4）等。環己酮、N,N-二甲基甲酰胺和2,6-二叔丁基-4-甲基-苯酚（簡稱BHT）等可提取物可能來源于產品加工過程使用的黏合劑、消泡劑和抗氧化劑等添加劑及其分解產物。

2.結果與討論

2.1 提取條件的優化

2.1.1 有機溶劑的選擇

不同的提取溶劑的總離子流圖的峰總數差異不明顯，其中以丙酮為提取溶劑的峰個數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，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圖1。

2.1.2 提取時間的選擇

隨著提取時間的延長，各總離子流圖的峰個數相似，但峰面積有差異，當提取時間延長到40min后，各色譜峰面積幾乎不再增加，考慮到提取時間30min和40min的峰面積差異不明顯，本研究選定提取時間為30min。

2.2 定性分析

儲液囊可提取物鑒定結果見表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.結論

本研究選用了兩種提取方法即加熱提取法和有機溶劑提取法，綜合兩種提取方法可以獲取更加全面的可提取物信息。研究中發現的一些可提取物對人體有一定的毒副作用，產品在臨床使用過程中，這些有害物質的溶出會對人體組織造成一定的損害，需要進行嚴格控制。如動物暴露實驗發現，揮發性環甲基硅氧烷（如D4、D5和D6等）能導致內分泌紊亂、結締組織疾病、不良免疫反應和致命的肝、肺損傷等[2-4]。另有研究者發現，BHT對動物的肺、肝等組織有直接的損害作用，甚至有促進腫瘤發生的可能[5]。環己酮作為黏合劑在輸液器具產品中應用多年，有很多關于輸液器中環己酮殘留及毒性的相關報導[6,7]。因此，對儲液囊可提取物進行分析，有利于企業查找各提取物的來源，便于產品安全風險的分析和評估。可提取物分析是輸注泵類產品藥物相容性研究必不可少的步驟，可提取物分析結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據支持。

表1. GC-MS法測定8種輸注泵中儲液囊的21種可提取物數據匯總