低温蒸汽甲醛灭菌后的甲醛残留分析.pdf
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1、学术论著ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI 159中国医学装备2023年8月第20卷第8期 China Medical Equipment 2023 August Vol.20 No.8淄博市妇幼保健院消毒供应中心 山东 淄博 255433淄博市妇幼保健院护理部 山东 淄博 255433淄博市妇幼保健院医务科 山东 淄博 255433淄博市妇幼保健院妇产科 山东 淄博 255433*通信作者:作者简介:鲍丽克,女,(1982-),本科学历,主管护师,从事医院消毒供应工作。文章编号 1672-8270(2023)08-0159-07 中图分类号 R187 文献标识码 AAnalysis
2、 of formaldehyde residue after low temperature steam formaldehyde sterilization/BAO Li-ke,LIU Xue-ling,LU Bing,et al/China Medical Equipment,2023,20(8):159-165.Abstract Objective:To analyze and determine the formaldehyde residue on the surface of carriers after low temperature steam formaldehyde ste
3、rilization.Methods:The sample was soaked in water for extraction after sterilization,derivatized with 2,4-dinitrophenylhydrazine in acetonitrile(containing 5%acetic acid),and separated on a ZORBAX C18 column(4.6 mm250 mm,5m)with a mobile phase of acetonitrile-water(65:35,V:V),an injection volume of
4、5l and a flow rate of 1.0 ml/min at 35.The formaldehyde residual content on the surface of stainless steel pipe(different specifications),polytetrafluoroethylene(PTFE)pipe,silica gel pipe,filter paper,paper plastic packaging bag and non-woven fabric was determined after sterilization by high perform
5、ance liquid chromatography(HPLC).Results:A good linear relationship existed between the formaldehyde concentration in the range of 05.0g/ml and peak area with a r2 of 0.9992,and the limit of detection was 0.060g/ml.The average recovery was 100.35%to 110.83%when the scalar quantity was between 10g an
6、d 50g.The order of the desorption capacity of each material to formaldehyde was determined as follows,stainless steel PTFE non-woven fabric silica gel paper-plastic packaging bag filter paper.Among them,the formaldehyde residue in the filter paper sample was the highest at 0.012900 g/m2,which did no
7、t the pharmaceutical industry standard concentration limit for filter paper of 0.0520 g/m2.Conclusion:There was difference in the residual formaldehyde concentration among individual samples,with no obvious correlation with placement of the sterilized articles,and all were within the concentration r
8、ange as required in pharmaceutical industry standards.The residual amount of formaldehyde on the surface of articles after low-temperature steam formaldehyde sterilization was below the safety limit,which met the use standard.Key words High performance liquid chromatography(HPLC);Formaldehyde residu
9、e;Sterilization;Detection limitFirst-authors address Central Sterile Supply Department,Zibo Maternal and Child Health Hospital,Zibo 255433,China.摘要 目的:分析确定低温蒸汽甲醛灭菌载体表面甲醛残留量,为医院低温蒸汽甲醛灭菌的正确使用提供依据。方法:载体样品灭菌后用水浸泡提取,以2,4-二硝基苯肼乙腈溶液(含5%乙酸)进行衍生,采用ZORBAX C18(4.6 mm250 mm,5m)色谱柱分离,流动相为乙腈-水(6535,VV),进样量5l,流速1.
10、0 ml/min,柱温35,采用高效液相色谱法(HPLC)测定不同规格不锈钢管、聚四氟乙烯管、硅胶管、滤纸、纸塑包装袋和无纺布不同载体灭菌完成后表面的甲醛残留含量。结果:甲醛浓度在05.0g/ml范围内与峰面积呈良好线性关系,R2=0.9992,检测限为0.060g/ml;加标量为1050g时,平均回收率在100.35%110.83%之间。各材质对甲醛的脱附能力大小顺序为:不锈钢聚四氟乙烯无纺布硅胶纸塑包装袋滤纸,其中滤纸样品中甲醛残留量最高,为0.012900 g/m2,未超出医药行业标准中滤纸的0.0520 g/m2浓度限值。结论:个体样本之间的甲醛残留浓度存在差异,与灭菌物品摆放位置关联
11、不明显,且均符合医药行业标准的浓度要求。经低温蒸汽甲醛灭菌后的物品表面甲醛残留量在安全限值以下,符合使用标准。关键词 高效液相色谱法(HPLC);甲醛残留;灭菌;检测限DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2023.08.033引用本文:鲍丽克,刘学玲,卢冰,等.低温蒸汽甲醛灭菌后的甲醛残留分析J.中国医学装备,2023,20(8):159-165.鲍丽克 刘学玲 卢 冰 张 红*低温蒸汽甲醛灭菌后的甲醛残留分析甲醛因其化学性质活泼、制备方便以及原料充足等优点被广泛应用于生产涂料、树脂、油漆及塑料等工业材料1;此外,因甲醛可使蛋白质变性失活也可用于消毒和防腐2-4。低温蒸汽
12、甲醛灭菌结合了压力蒸汽灭菌和低温化学灭菌的优点,具有较好的穿透性及均匀性,不受物品结构、管腔的局限,同时利用甲醛的化学性质在低温、真空下进行灭菌,灭菌过程灵活、高效5。甲醛的毒理性是建立在一定的浓度之上,人体自身就会生成甲醛,且参与人体一些基础营养物质的合成6。因此,甲醛灭菌程序运行完毕后,保证器械表面的甲醛残留量在安全限值以下显得尤为关键。常见甲醛检测方法有分光光度法7-8、色谱法9-11及电化学法12-13等。本研究对淄博市妇幼保健院消毒供应中心的待灭菌物品采用操作简单,测试结果稳定可靠的高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)
13、法测定不同载体灭160 ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI学术论著菌完成后表面的甲醛残留含量,为医院中低温蒸汽甲醛灭菌器使用提供依据。1 材料与方法1.1 实验材料与仪器(1)材料。不锈钢管(2.4 mm0.2 mm,1.8 mm0.2 mm,1.0 mm0.2 mm);聚四氟乙烯管(2.0 mm0.5 mm);硅胶管(12.0 mm2.5 mm);滤纸(90 mm);灭菌包装袋(ZSEF1-PJ250100-2,山东新华医疗器械股份有限公司);无纺布(50 gsm,山东新华医疗器械股份有限公司);水中甲醛溶液标准物质100g/ml,阿拉丁试剂(上海)有限公司;乙腈色谱纯,阿拉丁试剂
14、(上海)有限公司;冰乙酸分析纯,阿拉丁试剂(上海)有限公司;2,4-二硝基苯肼分析纯,阿拉丁试剂(上海)有限公司。(2)仪器。FS-130型甲醛灭菌器(山东新华医疗器械股份有限公司);Agilent 1260 Infinity型高效液相色谱仪(配G7115A二极管阵列检测器,美国Agilent公司);超纯水机(山东康辉水处理设备有限公司);MS105DU/A型电子天平(瑞士METTLER TOLEDO公司);HHS-11-1型数显恒温水浴锅(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)。1.2 实验方法甲醛的毒理机制为:蛋白质、氨基酸分子中的-C、氨基等活性位点与甲醛发生亲核加成反应生成羟甲基衍生物,从而
15、使得蛋白质变性,扰乱人体正常的细胞代谢。为此,本研究通过下述方法测定不同载体灭菌完成后表面的甲醛残留含量。甲醛致蛋白质失活的毒理机制见图1。中国医学装备2023年8月第20卷第8期 低温蒸汽甲醛灭菌后的甲醛残留分析-鲍丽克 等图1 甲醛致蛋白质失活的毒理机制(1)色谱条件。色谱柱为ZORBAX C18(4.6 mm250 mm,5m),流动相为乙腈-水(6535,VV),进样量为5l,流速为1.0 ml/min,柱温为35,检测波长为355 nm。(2)样品溶液制备与保存。取灭菌载体,灭菌包装袋封口包装,用新华牌FS-130型甲醛灭菌器进行灭菌处理,取出后将载体用剪刀剪成若干小份,浸泡于含10
16、0 ml纯水的棕色锥形瓶中,密封4 h并注明标记。(3)衍生液制备。称量2,4-二硝基苯肼0.125 g,将其溶于含冰乙酸的乙腈中,于250 ml容量瓶中用乙腈定容,配成含0.5%(体积分数)冰乙酸的2,4-二硝基苯肼乙腈溶液。(4)样品液衍生处理。将制备的样品溶液用移液枪吸取5 ml置于20 ml具塞比色管中,准确加入按照衍生液制备的2,4-二硝基苯肼衍生液10 ml,旋紧塞子,混匀后置于60 恒温水槽中,避光衍生,60 min后取出冷却至室温,离心,移取上层清液并用带有0.22m滤头的一次性非灭菌针式过滤器过滤,滤液直接供HPLC测定。(5)甲醛标准溶液制备及衍生。移取0l、200l、50
17、0l、1000l、2000l和5000l甲醛标准溶液,置于100 ml棕色容量瓶中用水定容,分别制备浓度梯度为0g/ml、0.2g/ml、0.5g/ml、1.0g/ml、2.0g/ml和5.0g/ml的6组标准甲醛溶液,将6组浓度的标准液按样品液衍生处理中所述方法衍生提取并送HPLC测定。以甲醛质量浓度(g/ml)为横坐标,峰面积(mAUS)为纵坐标,绘制标准曲线。(6)残留量计算。测试样品中的甲醛残留量计算为公式1:X=(1)CVS1000000式中X为样品中的甲醛残留量(g/m2);C为外标法计算得到的样液中的甲醛浓度(g/ml);V为样液定容体积(ml);S为灭菌样品表面积(m2)。将测
18、定结果保留到小数点后6位。(7)检测限计算。该方法的检测限(limit of detection,LOD)计算为公式214:LOD=k (2)式中为按信噪比为3的灵敏度进行计算;为平行测定10组数据得到的峰面积标准偏差(mAUs);k为甲醛标准曲线斜率。2 结果2.1 参数优化(1)浸提时间。为尽可能提取载体中的甲醛,提高提取效率,需对浸提时间进行优化。以60 灭菌程序为实验程序,选择滤纸作为灭菌载体,选取5 min、0.5 h、1 h、1.5 h、2 h、3 h和4 h作为浸提时间,另加24 h及48 h两组极限实验来度量最优浸提时间。衍学术论著ZHONGGUOYIXUEZHUANGBEI
19、161生温度为60,衍生时间为60 min,按样品液衍生处理中所述方法衍生化并送HPLC测定。测定结果显示,4 h以内提取出的甲醛含量随时间的延长不断增加,每30 min增加约0.150.30g/ml,当浸提时间增加至4 h时,甲醛浓度升至1.71g/ml,此后继续延长浸提时间,甲醛浓度并无更大增加趋势,极限实验的24 h时对应提取浓度为1.72g/ml,48 h时对应提取浓度为1.89g/ml。因此,从提取充分度和实验效率角度考量,本研究将选择4 h作为最优浸提时间。不同提取时间衍生物峰面积变化曲线见图2。图2 不同提取时间衍生物峰面积变化曲线(2)衍生温度。选取2g、10g和50g3个加标
20、量水平进行衍生温度优化。取不同浓度的甲醛加标溶液(0.4g/ml、2g/ml和10g/ml)、2,4-二硝基苯肼衍生液,选择20、40、60、80 和90 作为衍生温度,衍生时间为60 min,按样品液衍生处理中所述方法衍生化并送HPLC测定,比较不同衍生温度下的衍生物峰面积。测定结果显示,相同衍生时间下,随着温度的升高,峰面积(衍生效率)呈逐渐增大趋势,在60 时稳定下来;继续提高温度,当温度达到90 时峰面积会有一个较大跨越,这是由于温度过高,衍生过程会导致溶剂乙腈的大量挥发,致使待测液浓缩,浓度的增大导致了峰面积的增大;此外浓缩操作过程中甲醛易发生自聚,峰面积并不代表真实衍生效率,此时的
21、温度已不合适15。因此,衍生温度并非愈高愈好,本研究将选择60 作为样液衍生温度。不同衍生温度衍生物峰面积变化曲线见图3。(3)衍生时间。选取2g、10g和50g 3个加标量水平进行衍生时间优化。取不同浓度的甲醛加标溶液(0.4g/ml、2g/ml和10g/ml)、2,4-二硝基苯肼衍生液,衍生温度为60,选择0、5 min、30 min、60 min、120 min和240 min作为衍生时间,按样品液衍生处理中所述方法衍生化并送HPLC测定,计算60 注:图中A为加标量水平2g;B为加标量水平10g;C为加标量水平50g。图3 不同衍生温度衍生物峰面积变化曲线不同衍生时间下的回收率。计算结
22、果显示,2g、10g和50g 3个加标量衍生效率变化趋势相同,即:相同衍生温度下,随着衍生时间的延长,回收率也呈逐渐增大趋势,而当60 min后,再成倍延长衍生时间,回收率增长速率极大下降。因此,综合考虑衍生效率最大化及实验效率,选择60 min作为样液衍生时间。60 时不同衍生时间的甲醛回收率见表1。2.2 标准曲线及检测限确定按甲醛标准溶液制备及衍生中所述方法逐级稀释甲醛溶液标准物质得到一系列浓度梯度的甲醛标准溶液,选择60 为衍生温度,60 min为衍生时间,按样品液衍生处理中所述方法衍生化并送HPLC测定,绘制标准曲线,见图4。中国医学装备2023年8月第20卷第8期 低温蒸汽甲醛灭菌
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