环氧乙烷残留量检测.ppt

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1、医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,环氧乙烷简介目前环氧乙烷检测状况医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测标准 气相色谱简介,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,一 环氧乙烷简介,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,1.1 环氧乙烷性质,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,化学品中文名称：环氧乙烷化学品英文名称：epoxyethane 别称：氧化乙烯，ethylene oxide分子式：C2H4O 分子量：44.05,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,理化特性 室温、常压下为无色气体，熔点-112.2，沸点10.4。比空气重，相对蒸气密度(空气=1)：1.52,相对密度(水=1)：0.8

2、7。饱和蒸气压(kPa)：145.91(20)。临界温度195.8 临界压力7.19 MPa。闪点()：-17.8(O)，引燃温度429，爆炸上限%(V/V)：100 爆炸下限%(V/V)：3.0。具芳香醚味；当温度低于10.8时，气体液化。无色透明。环氧乙烷化学性质非常活泼，接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如铁、锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热，并引起爆炸。与水以任意比例混溶，并能溶于常用有机溶剂和油脂。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,环氧乙烷的危害健康危害：是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。急性中毒：患者有剧烈的搏动性头痛、头晕、恶心和呕吐、流泪、呛咳、胸闷、呼吸困难

3、；重者全身肌肉颤动、言语障碍、共济失调、出汗、神志不清，以致昏迷。还可见心肌损害和肝功能异常。抢救恢复后可有短暂精神失常，迟发性功能性失音或中枢性偏瘫。皮肤接触迅速发生红肿，数小时后起泡，反复接触可致敏。液体溅入眼内，可致角膜灼伤。慢性影响：长期少量接触，可见有神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱。环境危害：对环境有危害。燃爆危险：本品易燃，有毒，为致癌物，具刺激性，具致敏性。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,侵入途径及应急措施：皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新

4、鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。人工呼吸不宜用口对口方式，可用口用单向活瓣口袋式面罩。食入：切勿催吐。若有意识，用水彻底润洗口腔。食入10分钟内，患者无意识丧失或呕吐，可给予喝240300毫升的水或者牛奶，以稀释其浓度。无法呼吸，立即给予人工呼吸。就医。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,作用 环氧乙烷是广谱、高效的气体杀菌消毒剂。对消毒物品的穿透力强，可达到物品深部，可以杀灭数病原微生物，包括细菌繁殖体、芽孢、病毒和真菌。气体和液体均有较强杀微生物作用，以气体作用强，故多用其气体。认为，环氧乙烷杀灭微生物

5、是由于它能与微生物的蛋白质，DNA和RNA发生非特异性烷基化作用。以蛋白质为例，蛋白质上的羧基、氨基、硫氢基和羟基被烷基化，使蛋白质的正常的生化反应和新陈代谢受阻，导致微生物死亡。环氧乙烷经水解转化成乙二醇，乙二醇也具有一定杀菌作用。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,本品在医学消毒和工业灭菌上用途广泛。常用于食料、纺织物及其他方法不能消毒的对热不稳定的药品和外科器材等进行气体熏蒸消毒，如皮革、棉制品、化纤织物、精密仪器、生物制品、纸张、书籍、文件、某些药物、橡皮制品等。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,用法用量 因环氧乙烷易爆易燃,在空气中浓度超过3可引起燃烧爆炸。一般使用CO2或卤烷作稀释剂

6、，防止燃烧爆炸，其制剂是10的环氧乙烷与90的CO2或卤烷混合而成。消毒时必须在密闭容器内进行。较常用的有固定容器消毒法，消毒袋消毒法，塑料棚幕消毒法和自动控制消毒箱消毒法。上述各种方法都须保证灭菌的可靠性和可重复性，工作条件对操作人员没有明显的危害性。消毒效果与消毒时间、温度、湿度、污染微生物类型和数量及环氧乙烷在消毒溶器中的分压有关。温度升高增强杀菌作用,对大多数对热不稳定的物品常用温度约55。干燥微生物必须给予水分湿润才能杀灭，常用的消毒剂相对浓度4060。消毒时间624h。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,注意事项 环氧乙烷对大多数消毒物品无损害。可破坏食物中的某些成分，如维生素B1、

7、B2、B6和叶酸，消毒后食物中组氨酸、蛋氨酸、赖氨酸等含量降低。链霉素经环氧乙烷灭菌后效力降低35，但对青霉素无灭活作用。因本品可导致红细胞溶解、补体灭活和凝血酶原破坏，不能用作血液灭菌。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,操作注意事项 密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩），穿防静电工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与酸类、碱类、醇类接触。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。禁止撞击和震荡。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应

8、急处理设备。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,储存注意事项 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不宜超过30。应与酸类、碱类、醇类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。“五双”是指在剧毒危险品库房管理中，要设两人管理，建立两本同样的进出账本，库房设两张门，两把锁，两人同时开门取物清账。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,接触控制 职业接触限值 中国MAC(mg/m3)：5 前苏联MAC(mg/m3)：1 TLVTN：ACGIH 1ppm,1.8mg/m3,医疗

9、器械环氧乙烷灭菌残留量检测,监测方法：气相色谱法；变色酸分光光度法；直接进样气相色谱法 工程控制：密闭操作，局部排风。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，建议佩戴自吸过滤式防毒面具（全面罩）。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴空气呼吸器。眼睛防护：呼吸系统防护中已作防护。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴橡胶手套。其他防护：工作现场严禁吸烟。工作完毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,动物半致死剂量（LD50)：72mg/kg（大鼠、吞食）动物半致死浓度（LC50）：800ppm（4小时，大鼠、吸入）立即危害浓度（IDLH）：致癌性物质，800pp

10、m致癌性：确定人体致癌性,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,废弃处置方法：不含过氧化物的废液经浓缩后，控制一定的速度燃烧。含过氧化物的废液经浓缩后，在安全距离外敞口燃烧。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,1.2 目前环氧乙烷灭菌残留量的 检测标准,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,由前所述，环氧乙烷是一种常用的广谱、高效的气体杀菌消毒剂，已广泛应用于医疗用品的灭菌。但它同时又是确定人体致癌剂，是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物。为了减少对使用者产生不必要的额外的伤害，应严格控制医疗器械环氧乙烷灭菌后的残留量。这也就要求必须采取严格准确的实验，对其残留量进行检测。就目前现状而言，环氧乙烷的测定有

11、气相色谱法和比色分析法。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,比色分析法的原理是环氧乙烷在酸性条件下水解成乙二醇，乙二醇经高碘酸氧化成甲醛，甲醛与品红-亚硫酸试液反应成紫红色化合物。这种紫外分光光度法检测环氧乙烷，其优点在于所需仪器价格便宜。但是，样品浸提一小时加高碘酸氧化需要一小时，最后显色又需要一小时，整个实验耗时长，且结果的误差比较大。气相色谱法其缺点是仪器价格贵，但是操作简便用时短，结果准确灵敏。本文主要介绍环氧乙烷的气相色谱测定方法。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,二.医疗器械环氧乙烷灭菌残留量的气相色谱测定方法,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,GB-T 14233.1-1998、GB

12、 15980-1995和GB/T16886.7-2001都有详细的介绍环氧乙烷灭菌残留量的测定方法。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,在GB-T 14233.1-1998医用输血、输液、注射器具检验方法 第一部分化学分析方法 第三篇 环氧乙烷残留量测定方法中有介绍气相色谱法和比色分析法。其中气相色谱法的原理就是在一定的温度下，用水作为萃取剂萃取样品中所含的环氧乙烷，用顶空气相色谱法测定环氧乙烷的含量。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,在GB 15980-1995 中华人民共和国国家标准 一次性使用医疗用品卫生标准 附录G 产品环氧乙烷残留量测试方法中则主要介绍气相色谱法。要求分别于环氧乙烷灭菌

13、后24h及以后每隔数天进行残留量测定，直至残留量降至规定的标准值以下为合格，即一次性医疗用品产品经环氧乙烷灭菌或消毒出厂时，环氧乙烷残留量不大于10ug/g。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,GB-T 14233.1-1998和GB 15980-1995都有关于气相色谱检测环氧乙烷的介绍，两者又有不相同。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,在样品处理方面：GB-T 14233.1-1998中样品处理为：将样品截为5mm的长碎块，取2.0g放入萃取容器中，加10ml的水，顶端空间40ml，容器内压力为常压，在恒温水浴601中放置20min。对于顶空加热时间也有文章提出异议，经其实验证明，20min

14、时间过短，30min是达到气液平衡的最佳时间 GB 15980-1995中样品处理为：至少取2个最小包装产品，将其剪碎，随机精确称取2g，放入萃取容器中，加入5ml三氯甲烷或者丙酮，充分摇匀，放置4h或振荡0.5h待用。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,在标准品制备方面：GB-T 14233.1-1998：取外部干燥的50ml容量瓶，加入30ml 水，加瓶塞，称重，精确到0.1mg。用注射器加入约0.6ml的环氧乙烷，不加瓶塞，轻轻摇匀，盖好瓶塞，称重，前后两次称重之差，即为溶液中环氧乙烷的重量。加水至刻度，再稀释成110-2g/L的环氧乙烷标准贮备液。GB 15980-1995：用100ml

15、玻璃针筒从纯环氧乙烷小钢瓶中抽取环氧乙烷标准气（重复放空二次，以排除原有空气），塞上橡皮头，用10ml针筒抽取上述100ml针筒中纯环氧乙烷标准气10ml，用氮气稀释到100ml（可将10ml标准气注入到已有90ml氮气的带橡皮塞头的针筒中来完成）。用同样方法根据需要再逐级稀释23次（稀释100010000倍），作三个浓度的标准气体。按换氧乙烷小钢瓶中环氧乙烷的纯度、稀释倍数和室温计算出最后标准其中的环氧乙烷浓度。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,在气相色谱条件方面：14233.1-1998：检测器为氢火焰离子化检测器。色谱柱选择的原则是能够使试样中的杂质和环氧乙烷完全分开，并有一定的耐水性。

16、见下表。载气（高纯氮）流量为15ml/min30ml/min。氢气流量为30ml/min，空气为300ml/min。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,GB 15980-1995：氢火焰离子化检测器 色谱柱：Chromosorb W.HP,80目；玻璃柱长2m，直径3mm。柱温：120。检测器：150，汽化室：150。载气：氮气：35ml/min。氢气：35ml/min，空气：350ml/min。柱前压：108kPa。也有人根据此法改用毛细管柱，其气相色谱条件为：氢火焰离子化检测器 色谱柱：DB-5毛细管柱，15m0.25mm；柱温：40 检测器：200，汽化室：150。载气：氮气：2ml/mi

17、n。氢气：30ml/min，空气：300ml/min。不分流进样。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,在结果计算方面：GB-T 14233.1-1998和GB 15980-1995由于前处理及标准品配制方面不同，结果计算也不同。详见两标准方法。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,GB/T16886.7-2001中华人民共和国国家标准 医疗器械生物学评价 第七部分 环氧乙烷灭菌残留量 该方法等同采用国际标准ISO 10993-7：1996 医疗器械生物学评价-第七部分：环氧乙烷灭菌残留量 GB/T16886.7-2001十分详细的介绍了模拟使用浸提法和极限浸提法，并对医疗器械按接触时间分成短期接触、

18、长期接触和持久接触，同时分别给出环氧乙烷（EO）和2-氯乙醇（ECH）在短期接触、长期接触、持久接触医疗器械和特殊情况中的允许限量。针对允许限量，提供了平均日释放量这个概念和计算方法。对产品抽样、样品/液体比率和、提取时间和条件以及产品的方行GB/T16886.7-2001都做了详尽的介绍和要求。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,GB/T16886.7-2001还有五个附录，分别是 附录A（标准的附录）气相色谱评价 附录B（标准的附录）气相色谱测定EO和ECH 附录C(提示的附录)影响产品残留量的因素 附录D（提示的附录)测定EO残留量的浸提条件 附录E(提示的附录)说 明,医疗器械环氧乙烷灭

19、菌残留量检测,其中附录B描述了一些方法。GB/T16886.7-2001特别说明这些方法已由知识丰富的专家在装备良好的实验室内进行了研究，并在实验室间进行了对比和评价。但是，由于材料和无菌医疗器械的制造方法有很大差异，在某些情况下，使用附录B的方法测定EO和ECH残留量仍可能存在问题。因此，任何表明其分析可靠（即有一定精度、准确度、线性、灵敏度和选择性）的方法，只要经确认，就可以采用。附录A中给出了一般性确认要求，附录B中的方法可用作仲裁方法，作为评价其他可供选择方法的基准。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,四 气相色谱简介,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,色谱法也叫层析法，它是一种高效能的物

20、理分离技术，将它用于分析化学并配合适当的检测手段，就成为色谱分析法。色谱法的最早应用是用于分离植物色素，其方法是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。此时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,色谱分离基本原理：在色谱法中存在两相，一相是固定不动的，我们把它叫做固定相；另一相则不断流过固定相，我们把它叫做流动相。色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在

21、两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,使用外力使含有样品的流动相（气体、液体）通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中的各组分与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,气相色谱仪通常由以下五个部分组成：1)进样

22、系统 2)分离系统3)检测系统4)信号记录分析系统5)辅助系统,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,1)进样系统 进样系统包括进样装置和汽化室。气体样品可以用注射进样，也可以用定量阀进样。样品进入汽化室 后在一瞬间就被汽化，然后随载气进入色谱柱。根据分析样 品的不同，汽化室温度可以在50400范围内任意设定。通常，汽化室的温度要比使用的最高柱温高 1050以保证样品全部汽化。进样量和进样速度会影响色谱柱效率。进样量过大造成色谱柱超负荷，进样速度慢会使色谱峰加宽，影响分离效果。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,顶空进样法是气相色谱特有的一种进样方法。适用于挥发性大的组分分析。测定时，精密称取标准溶液

23、和供试品溶液一定体积分别置于的顶空取样瓶中。将各瓶在一定温度下加热一定时间，使残留溶剂挥发达到饱和，再取顶空瓶中上部适量气体（通常为1ml）进样。顶空进样法使待测物挥发后进样，可免去样品萃取、浓集等步骤，还可避免供试品种非挥发组分对柱色谱的污染，但要求待测物具有足够的挥发性。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,2)分离系统 色谱柱是色谱仪的分离系统。气相色谱的色谱柱有填充柱和毛细管柱。填充柱由柱管和固定相组成，柱管材料为不锈钢或玻璃，内径为24毫米，长为13米。往内装有固定相，固定相 又包括固体固定相和液体固定相两种。毛细管柱内径0.1 0.5毫米，柱长一般几十米，最长可到三百米。毛细管的材料可

24、以是不锈钢、玻璃或石英。这种色谱柱具有渗透性 好、传质阻力小等特点，和填充柱相比，其分离效率高，分析速度快,样品用量小。其缺点是样品负荷量小，因此经常需要采用分流技术。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,3)检测系统 热导检测器（TCD）、氢火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（）、火焰光度检测器（）等等 环氧乙烷灭菌残留量用到的检测器有氢火焰离子化检测器、电子捕获检测器,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,氢火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector，FID)的主要部件是一个不锈钢离子室。离子室由收集极、极化极(发射极)、气体入口及火焰喷嘴组成

25、。在离子室下部，氢气与载气混合后通过喷嘴，再与空气混合点火燃烧，形成氢火焰。无样品时两极间离子很少，当有机物进入火焰时，发生离子化反应，生成许多离子。在火焰上方收集极和极化极所形成的静电场作用下，离子流向收集极形成离子流。离子流经放大、记录即得色谱峰。有机物在氢火焰中离子化过程如下：当氢和空气 燃烧时，进入火焰的有机物发生高温裂解和氧化反应生成自由基，自由基又与氧作用产生离子。在外加电压作用下，这些离子形成离子流，经放大后被 记录下来。所产生的离子数与单位时间内进入火焰的碳原子质量有关 其缺点是不能检测惰性气体、空气、水、CO，CO2、NO、SO2及H2S等,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,电

26、子捕获检测器是一种选择性很强的检测器，它只对含有电负性元素的组分产生响应，因此，这种检测器适于分析合有卤素、硫、磷、氮、氧等元素的物质。在电子捕获检测器内一端有一个放射源作为负极，另一端有一正极。两极间加适当电压。当载气(N2)进入检测器时，受多射线的辐照发生电离，生成的正离子和电子分别向负极和正极移动，形成恒定的基流。合有电负性元素的样品AB进入检测器后，就会捕获电子而生成稳定的负离子，生成的负离子又与载气正离子复合。结果导致基流下降。因此，样品经过检测器，会产生一系列的倒峰。电子捕获检测器是常用的检测器之一，其灵敏度高，选 择性好。主要缺点是线性范围较窄。,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,信号记录分析系统 随着计算机的迅速发展，这部分工作已经可以由强大的计算机分析软件来完成,医疗器械环氧乙烷灭菌残留量检测,辅助系统 譬如说 FPD和FID等要用到的氢气和空气，可以通过空气压缩机和氢气发生器来产生。,