醫用脫脂棉及紗布中化學合成纖維的快速檢測法

朱武蓮 顏 敏* 黃海萍

醫用脫脂棉及紗布是醫療行業用作患者傷口包扎、保護、清理等用途的主要衛生材料，在臨床上使用廣泛，其質量的好壞直接關系到醫療安全和使用者的身體健康[1]。醫用脫脂棉及紗布應由純凈的脫脂原棉纖維組成，不應含廢舊棉纖維，更不應該含化學纖維。由于化學纖維刺激肌體組織，會引起皮膚過敏和炎性反應，尤其是與傷病組織長時間直接接觸可能造成嚴重后果[2]。此類產品檢測依據主要為國家醫藥行業標準《脫脂棉紗布、脫脂棉粘膠混紡紗布的性能要求和試驗方法》(YY 0331-2006)、《醫用脫脂棉》(YY/T 0330-2015)，而該標準僅規定應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，鮮見對醫用脫脂棉、紗布中摻雜化學合成纖維進行檢測的報道[3-7]。為此，本研究建立銅氨溶液法和顯微鏡觀察進行化學合成纖維的快速檢測方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

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

(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，來自國藥集團化學試劑有限公司；②標準品:棉標準品、粘膠標準品、滌綸標準品以及腈標準品均來自于上海紡織工業技術監督所。

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

1.2 測定方法與步驟

瓶中，放置振蕩器中振蕩15 min，取待測樣品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。實驗完成后，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試劑中的溶解特性來鑒別纖維[8]。各種纖維的結構、性質不同，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，而滌綸等化學纖維難以被溶解[9]。本研究實驗選擇氫氧化銅、氨水配制的溶液來溶解待測纖維，如銅氨溶液法中有不溶性纖維，再用顯微鏡法測定其種類。

(2)實驗步驟。配制銅氨溶液50 ml，置于150 ml錐形

1.3 實驗條件優化

銅氨溶液(A)的配比、加樣后振蕩時間(B)、溫度(C)及樣品分散方式(D)4個因素對實驗結果有影響，因而選擇其采用正交表L9(34)進行正交實驗(見表1)。

為了量化實驗結果，將沉淀情況、溶液澄清度及混懸物情況分別設置0～5分進行打分，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號實驗因素條件A2、B3、C1和D2的實驗條件最好；②由極差分析可知各因素對指標的影響依次為A＞C＞D＞B，最佳水平因素為A2、B2、C1和D2，因素A對實驗結果影響最大，選擇指標最好的水平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，從節約、方便角度出發選取B2、C1或C2、D2。選取A2、B2、C1和D2以及A2、B2、C2和D2進行驗證實驗，其結果溶解效果相當，由于將環境溫度控制至10 ℃，較為困難，故確定實驗條件為Cu(OH)2∶NH3·H2O溶液比例為0.50 g∶50 ml，振蕩時間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，通過與標準纖維的標準照片和形態描述進行比較，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，醫用紗布取經線或緯線，醫用脫脂棉則直接取樣，用挑針挑取數根纖維，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，與標準品比較，確定不溶性纖維的種類。

表1 正交實驗因素與水平

表2 正交實驗設計方案及結果

2 結果

2.1 銅氨溶液法標準品與樣品測定

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

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

2.2 顯微鏡下纖維形態

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

圖1 顯微鏡下標準品和樣品纖維形態圖(×50)

在溶解法中的21批不溶性纖維在顯微鏡下觀察，纖維縱向形態呈表面光滑、平直及有小黑點的現象和滌綸纖維的縱面形態一致，可以判斷不溶性纖維為滌綸纖維，但有個別批次除了有滌綸纖維外，出現了1～2根孤立纖維，縱面形態類似于腈纖維，考慮可能是外界帶入的因素，排除故意非法加入的行為。

3 結論

通過振蕩與超聲兩種方法對樣品的溶解情況進行實驗，其結果表明，振蕩銅氨溶液更有利于樣品分散，從而達到快速溶解的效果。

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進行實驗，其結果表明，液體石蠟為最佳透明介質，可在顯微鏡下清晰觀察纖維形態。

本研究檢測的30批醫用脫脂棉和30批紗布中，有30%的醫用脫脂棉發現少量孤立外來纖維，有40%的醫用紗布摻雜了化學合成纖維，其摻雜量均＞10%。經過顯微鏡觀察，與標準品比較，確定醫用脫脂棉、紗布中化學合成纖維大多數為滌綸纖維。從實驗結果可知，生產企業為了降低生產成本，非法加入化學合成纖維的情況較為普遍，且醫用紗布摻雜化學合成纖維的現象較為嚴重。

顯微鏡法比銅氨溶液法檢出率要高，產生差異的原因:①顯微鏡法在微觀條件下觀察樣品時樣品中摻雜的數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，導致取樣差異所致。

將樣品用紅外光譜法進行掃描，通過多組分析，與標準品紅外光譜圖檢索，可以從紅外光譜圖中直觀判斷出樣品中含纖維的百分比，同時也可以用來鑒別樣品中外來化學合成纖維的類別。本研究采用的顯微鏡法檢測結果與紅外檢測的結果一致。

目前，尚無國家標準及行業標準對醫用脫脂棉、紗布這類產品的化學合成纖維進行檢測的方法，本研究通過銅氨溶液法初步篩選，再經顯微鏡法確證非法添加纖維的種類，確定了醫用脫脂棉和紗布中非法摻入化學合成纖維的檢測方法。制定該方法有利于給從事醫用脫脂棉和紗布產品的研究、生產、檢驗及監督管理部門提供一套簡便、快速且準確的定性檢測方法。