醫用口罩及醫用防護服中環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，帶動了口罩與防護服行業的發展，國內大量企業如廣汽集團、上汽通用五菱、工業富聯、三槍內衣、比亞迪子公司、富士康等紛紛轉產、新建防護物資生產線，協助解決供應不充分問題，保障國內物質供應。目前新冠疫情形勢仍舊非常嚴峻，國外每日感染數量屢創新高，國內零星爆發，防護防疫的需求讓口罩和防護服持續處于搶購狀態。口罩的生產包括從聚丙烯顆粒，到醫用無紡布，經過口罩機加工、消毒、靜置解析，最終成為當前抗擊新冠肺炎的核心防護物資[1]。

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

醫用口罩和醫用防護服中的環氧乙烷殘留量關系到使用者的身體健康[7]，YY0469—2011《醫用外科口罩》、 GB 19083—2010《醫用防護口罩技術要求》和GB 19082—2003《醫用一次性防護服技術要求》都對環氧乙烷的限量有明確規定。GB/T 14233.1—2008《醫用輸液、輸血、注射器具檢驗方法第1部分：化學分析方法》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。本文根據環氧乙烷的特性，對實驗方法進行了研究，建立了醫用口罩和醫用防護服中環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（島津企業管理（中國）有限公司），DK-3001A頂空進樣器（北京中興分析儀器新技術研究所），BSA224S電子天平（賽多利斯科學儀器（北京）有限公司），20mL頂空進樣瓶（配T型塞和鋁蓋）。

環氧乙烷（CAS號：75-21-8），質量濃度為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：色譜柱SH-Rtx-Wax（30m×0.25mm× 0.25μm）；進樣口溫度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。

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

1.3 溶液制備

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

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

2 結果與討論

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、適用于揮發性物質的毛細管色譜柱分別進行分析，考察目標物和溶劑的分離效果，結果如圖1所示。從圖1可以看出，DB-624和Rtx-200無法將環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環氧乙烷樣品的峰面積，結果如表1所示。

表1 不同平衡溫度時環氧乙烷的峰面積

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。考慮到溫度升高以后，環氧乙烷溶液中的水也會氣化，影響了樣品采集，導致峰面積下降。環氧乙烷的沸點為10.6℃，室溫時即可氣化，考慮到樣品測試時，環氧乙烷吸附在樣品上，也需要加入水提取劑，對環氧乙烷的揮發會產生影響，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環氧乙烷樣品的峰面積，結果如表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。因此平衡時間確定為40min。

表2 不同平衡時間時環氧乙烷的峰面積

2.4 方法的線性范圍和檢出限

按照選定的實驗條件，對環氧乙烷標準曲線系列溶液進行分析，以質量濃度為橫坐標，環氧乙烷峰面積為縱坐標，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，相關系數r=0.999 6。對環氧乙烷稀釋液進樣按照信噪比（S/N）3∶1計算，確定環氧乙烷最低檢出限為0.02μg/mL，當稱樣量為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濃度的環氧乙烷，按照選定的實驗條件進行測試，計算回收率。環氧乙烷的回收率范圍在90%～105%，相對標準偏差3%～6%，本方法具有較好的重復性。

2.6 樣品分析

應用本方法對市場上的醫用口罩及醫用防護服產品中的環氧乙烷含量進行檢測，每個樣品平行測定2次，僅發現2批次醫用防護口罩檢出環氧乙烷，含量為0.2μg/g，符合標準 要求。

3 結束語

建立了采用頂空-氣相色譜法測定口罩和防護服中環氧乙烷殘留量的分析方法，確定了色譜柱類型、優化了頂空平衡時間和平衡溫度，該方法操作簡單、干擾小，在相應的濃度范圍內線性關系良好，檢出限滿足標準要求，對醫用口罩和醫用防護服中環氧乙烷殘留量檢測具有重要意義。