可吸收性外科縫線中環(huán)氧乙烷殘留量測(cè)定的不確定度評(píng)定

Uncertainty Evaluation of Detection of Ethylene-oxide Content in Absorbable Surgical Sutures

JIANG Chen-yang LIU Shu-chang （Weihai Institute for Food and Drug Control）

Abstract： In order to improve the accuracy of the detection results of ethylene-oxide content in medical equipment， absorbable surgical suture is taken as an example， and the uncertainty is evaluated. The ethylene-oxide content in absorbable surgical sutures is tested according to GB/T 14233.1-2022， Test methods for infusion， transfusion， injection equipment for medical use—Part 1： Chemical analysis methods. The uncertainty is analyzed and evaluated. At the 95% confidence interval， the expanded uncertainty is 4.420mg/Kg ， and the range of tested results is （14.765±4.420）mg/Kg. and the established method can provide reference for the uncertainty evaluation of ethylene-oxide content testing in other medical equipment.

Keywords： absorbable surgical sutures， ethylene-oxide， uncertainty

0 引 言

環(huán)氧乙烷（EO）殘留量測(cè)定項(xiàng)目是評(píng)定醫(yī)療器械產(chǎn)品是否安全有效的重要指標(biāo)之一[1]。其測(cè)定結(jié)果受試樣稱量、供試液的制備移取、檢驗(yàn)人員的操作等多方面的影響。測(cè)量不確定度是評(píng)判檢驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確的重要指標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的相關(guān)要求，檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)對(duì)定量分析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果開展不確定度評(píng)定工作。本文以可吸收性外科縫線作為樣本，按照GB/T 14233.1—2022《醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗(yàn)方法 第1部分：化學(xué)分析方法》的實(shí)驗(yàn)要求，并結(jié)合JJF 1059.1— 2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[2]的特定導(dǎo)向，建立測(cè)量不確定度的評(píng)定方法，以環(huán)氧乙烷殘留量測(cè)定各影響因素為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行分析，提高檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，繼而提高醫(yī)療器械檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的質(zhì)量管理能力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

可吸收性外科縫線（取自威高富森有限責(zé)任公司， 0.5g/ 袋，EO滅菌）、環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液（質(zhì)量濃度 10mg/mL ，廠家：中國(guó)食品藥品檢驗(yàn)研究院）、實(shí)驗(yàn)用水為滿足GB/T 6682要求的二級(jí)水。

1.2 儀器設(shè)備

XPR204/A電子天平（梅特勒-托利多儀器〔上?！秤邢薰荆?；GC-2030氣相色譜儀（日本島津株式會(huì)社）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 供試液制備

取待測(cè)可吸收性外科縫線，將樣品截為 5mm 的長(zhǎng)碎塊狀，使用電子天平稱取 1.0g 待測(cè)樣品，置于 20mL 頂空瓶中，精密加入 5mL 水，密封，60^°C±1^°C 溫度下平衡 40min ，之后進(jìn)行氣相色譜儀上機(jī)檢測(cè)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

精密量取 1mL 環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液于 100mL 容量瓶中，加水稀釋、定容，制成 100mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)中間液。精密量取 1，4，8，12，16，20mL 標(biāo)準(zhǔn)中間液分別置于 100mL 容量瓶中，制成濃度為1、4、8、12、16、 20mg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.3 儀器工作條件

頂空恒溫溫度： 60% （ 40min ）；FID檢測(cè)器： 230^°C ；毛細(xì)管柱： SH-Rtx-1701 ，恒溫 50°C （5min ）；頂空進(jìn)樣；載氣：氮?dú)猓兌?gt;99.999% ）1mL/min 。

1.4 建立數(shù)學(xué)模型

利用氣相色譜法確定單位樣品中環(huán)氧乙烷相對(duì)含量 W_ED ，計(jì)算公式：

W_ED=CV/m

式中： W_ED 為樣品中環(huán)氧乙烷含量， mg/kg;C 為測(cè)定用試樣中環(huán)氧乙烷的質(zhì)量濃度， μg/mL ； Ω_m 為稱樣量， g;V 為浸提液體積， mL 。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度主要來源

根據(jù)測(cè)量過程及數(shù)學(xué)模型的分析可知，不確定度來源主要包括測(cè)量重復(fù)性、供試品稱量、標(biāo)準(zhǔn)品賦值、浸提液移取體積及標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度。

2.2 測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度 U_crel（S）

對(duì)可吸收性外科縫線進(jìn)行6（ n=6 ）次測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，計(jì)算得到6次測(cè)定結(jié)果的平均值 ，標(biāo)準(zhǔn)偏差：

則測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量：

2.3 供試品稱量引入的不確定度 u_crel（m）

對(duì)供試品取樣量進(jìn)行 次重復(fù)稱量，稱量結(jié)果見表2，得到其帶來的不確定度分量

表1 可吸收性外科縫線測(cè)量結(jié)果

表2 可吸收性外科縫線稱量結(jié)果

根據(jù)JJG 1036—2008《電子天平檢定規(guī)程》[3]可知，在 0g?m?500g ，設(shè)備最大允差為 ±0.05g ，按矩形分布， ，由此帶來的不確定度分量為：

采用XPR204/A電子天平進(jìn)行稱量，由設(shè)備銘牌可知，電子天平的分辨力為 0.01g ，按均勻分布，由此帶來的不確定度分量為：

供試品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

則供試品稱量引入的不確定度分量：

2.4 標(biāo)準(zhǔn)品賦值引入的不確定度 u_crel（C）

環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)批號(hào)為35007-20220 4，由其標(biāo)物證書可知，環(huán)氧乙烷溶液標(biāo)準(zhǔn)值為 10.0mg/mL ，其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為U_b=1% （ k=2 ），則標(biāo)準(zhǔn)品賦值引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.5 移取浸提液引入的不確定度 u_crel（V）

量取浸提液的體積，用到的是 5mL 移液管。引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 包括3個(gè)來源：校正、環(huán)境溫度和人員讀數(shù)。

使用 5mL 移液管進(jìn)行移液，根據(jù) JJG 196—2006^[4] 規(guī)定， 20% 時(shí)該移液管最大允許誤差為0.015mL ，按三角分布，則校正帶來的不確定度分量：

實(shí)驗(yàn)在 20^°C±5^°C 條件下進(jìn)行，水的體積膨脹系數(shù)為 2.1×10^-4/^°C ，溫度變化按矩形分布， ，則溫度變化引起的不確定度：

5mL移液管最小刻度為 0.1mL ，按三角分布，其帶來的不確定度分量：

mL，校正和環(huán)境溫度帶來的不確定度：

檢測(cè)人員重復(fù)量取 n=10 次浸提液，讀數(shù)見表3，采用貝塞爾公式計(jì)算得出人員讀數(shù)帶來的不確定度

由上述分量可得浸提液的移取引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

不確定度分量 u_crel（V）=0.6841/5=0.1368 。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度 U_crel（q）

將配制好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在設(shè)備工作條件下測(cè)定3次，測(cè)得峰面積見表4。以系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度 C 為橫坐標(biāo)，峰面積f為縱坐標(biāo)，經(jīng)工作站自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線 f=3227.25C ，相關(guān)系數(shù)R=0.9993 ，斜率 b=3227.25 ，截距 a=0 。環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合偏差 ：

表3 移液讀數(shù)結(jié)果

表4 環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試結(jié)果

式中： n 為標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)量次數(shù)18； f_i"為各標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)得的峰面積； c_i"為各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度。

可吸收性外科縫線中環(huán)氧乙烷殘留量""mg/kg ，代入數(shù)學(xué)模型中得到其隊(duì)形的環(huán)氧乙烷質(zhì)量濃度 C 為 2.953mg/L ，6個(gè)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中環(huán)氧乙烷的平均質(zhì)量質(zhì)量濃度""，""，=260.8334，由標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中： P 為實(shí)際樣品測(cè)量次數(shù)； C_j"為系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中各點(diǎn)環(huán)氧乙烷溶液質(zhì)量濃度。則該過程引入的不確定度為：

2.7 合成不確定度

可吸收性外科縫線中環(huán)氧乙烷含量測(cè)定的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.8 擴(kuò)展不確定度

在 95% 的置信概率下，包含因子 ?k=2 ，則擴(kuò)展不確定度為：

U=u_c（X）×k=2.210×2=4.420

2.9 測(cè)量不確定度結(jié)果

氣相色譜法檢測(cè)可吸收性外科縫線中環(huán)氧乙烷殘留量結(jié)果為 （14.765±4.420）mg/kg， ， k=2 。

3 結(jié) 論

通過分析評(píng)定可吸收性外科縫線中環(huán)氧乙烷殘留量的測(cè)量不確定度，發(fā)現(xiàn)移取浸提液引入的不確定度分量最大，次之是標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度分量。因此在使用氣相色譜檢測(cè)樣品中環(huán)氧乙烷殘留量時(shí)，首先需要對(duì)移取浸提液所使用的移液管進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)要控制實(shí)驗(yàn)室的溫濕度，使其達(dá)到相應(yīng)的檢驗(yàn)要求。其次要使用正規(guī)渠道購(gòu)買的標(biāo)準(zhǔn)品，重點(diǎn)關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)品的證書及存儲(chǔ)條件，同時(shí)注重設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)及期間核查等工作，進(jìn)一步降低不確定度，提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。本研究建立的不確定度評(píng)定方法可以為其他醫(yī)療器械產(chǎn)品中環(huán)氧乙烷殘留量的不確定度評(píng)定提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)

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[2] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.測(cè)量不確定度評(píng)定與表示：JJF 1059.1—2012[S].北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，2013.

[3] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.電子天平檢定規(guī)程：JJG1036—2008[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2008.

[4] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.常用玻璃量器檢定規(guī)程：JJG 196—2006[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2006.

作者簡(jiǎn)介

姜晨陽(yáng)，碩士研究生，工程師，研究方向?yàn)樗幤?、醫(yī)療器械檢驗(yàn)及質(zhì)量控制。

（責(zé)任編輯：袁文靜）