毛细管气相色谱法测定医用聚氨酯纤维膜中N,N-DMAC残留

李原

浙江省医疗器械研究所，杭州市，310009

毛细管气相色谱法测定医用聚氨酯纤维膜中N,N-DMAC残留

【作 者】李原

浙江省医疗器械研究所，杭州市，310009

医用聚氨酯纤维膜先经过水浸提，然后通过气相色谱法定性定量分析聚氨酯纤维膜中N,N二甲基乙酰胺（DMAC）残留，并探讨分析其他提取物对测定的影响和评价。结果表明DMAC分离度良好，在线性范围内平均回收率大于90%，RSD为1.51%～2.08%(n=6)。此方法样品前处理简单、干扰少、重现性好、分离效率高，可做为医用聚氨酯纤维膜中残留物DMAC质量控制的方法之一。

毛细管气相色谱法；聚氨酯纤维膜；N，N二甲基乙酰胺

0 引言

聚氨酯纤维是有橡胶般伸缩性能的特殊纤维，具有优良的生物相容性，逐渐被广泛应用于医用材料。聚氨酯纤维膜是将聚氨酯溶于有机溶剂如二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺(DMAC)中，经干法纺丝或湿法纺丝成纤，再通过含有脂肪二胺扩链剂的水溶液发生连增长反应而成[1]。

DMAC热稳定性高、腐蚀性低等性能，逐渐取代DMF作为合成聚氨酯纤维膜溶剂[2]。但DMAC的沸点高于DMF，使其更容易“冷凝”在膜中而不容易反向扩散[1]，即在聚氨酯纤维膜中残留比较大。Kennedy 等[3]研究发现DMAC 可导致兔白细胞减少、贫血、体重减轻、肝脏损害。同时，随着DMAC使用的增多，有关其毒性的报告陆续出现。2001～2004年期间Jung的研究[4-6]均发现接触DMAC2～10 年的工人，肝脏均出现了不同程度的损害。我国现行国家标准GBZ 2.1-2007也有规定DMAC 的工作场所职业接触限值为20 mg/m3及DMAC 的国家标准监测方法[7-9]，但尚无医疗器械应用聚氨酯纤维膜的产品中DMAC残留分析方法及限量值。聚氨酯纤维是高分子物质，分析时降解的小分子产物会干扰测定。本次试验研究目的是定量预测聚氨酯纤维中DMAC溶出的水平以判断其毒性，选择适当的样品前处理方法和仪器检测条件，使样品中被检测成分的分离效果更佳，灵敏度更高，受干扰的程度更小。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

Agilent 7890A气相色谱仪，氢火焰离子化检测器(FID)和色谱工作站(Agilent公司，美国)；三氯甲烷、乙醇、甲醇均为色谱纯（美国TEDIA“天地”试剂公司），N, N二甲基乙酰胺（DMAC）（德国默克公司），MIQQ超纯水；样品：医用聚氨酯纤维膜（浙江信纳医疗器械科技有限公司）

1.2 标准溶液的配制

取外部干燥的10 mL容量瓶两个，加超纯水数毫升，称重，准确到0.1 mg。加入适量DMAC称重，前后两次称重之差，即为DMAC重量，加超纯水至刻度制成约含DMAC10 mg/mL的溶液，作为标准贮备液。

1.3 色谱条件

色谱柱进样口温度：230oC，分流比：15:1；色谱柱：DB-Wax 30 m×0.32 mm，0.5 μm，压力：8.77 psi(1 psi=6.89 kPa)；流速：1.7 mL/min；炉箱：采用程序升温，起始温度为110oC，升温速率20oC/min，终止温度200oC，保持5 min；检测器温度250oC，H2流速30.0 mL/min，压缩空气流速350 mL/min， 氮气补气流速30 mL/min，进样量1 μL。

1.4 样品处理

称量医用聚氨酯纤维膜样品1.0 g(精确至1.0 mg)，置含10 mL水的密封的玻璃瓶中，放在37 ℃水浴锅中震荡54 h。分离，取上清液，即得供试液。

2 结果与讨论

2.1 定性分析

分析目标物N,N-DMAC属于极性物质，沸点在(165～166)oC，而聚氨酯纤维膜中可能存在N, N-DMF等多种其他有机物质，参考中国药典及相关文献资料，确定实验条件：毛细管柱：DB-WAX 30 m×0.32 mm 膜厚0.5 μm；初温110oC保持5 min，20oC/min升温至200oC保持5 min程序升温；柱流速1.7 mL/min；气化室温度230oC；分流比15：1；检测器250oC。

在储量管理上，采油厂是各种储量管理的交汇点，如三级储量、未动用储量、可采储量、经济可采储量等的基础资料或初步成果大部分出自于采油厂，各类储量的管理正是SEC储量评估的基础。

配制含有N, N-DMF和N,N-DMAC两种物质的混合溶液，在以上分析确认的色谱条件下分析：DMF在5.37 min出峰，分离度k =2.53；DMAC在6.46 min出峰，分离度k =3.25，理论塔板数达到90 000以上，分离度均达到理想效果，见图1。

2.2 定量分析

2.2.1 样品提取溶剂选择

DMAC极易溶于水及大部分有机溶剂，医用聚氨酯纤维膜用于过滤水溶液药品，因此根据临床试验选择水作为浸提剂。

2.2.3 样品提取时间选择

将样品剪碎至5 cm×5 cm以下，称取1.0 g样品，置于50 mL的玻璃离心管中，加入10 mL水（样品完全浸没在水溶液中），模拟临床试验温度，37oC水浴恒温震荡24 h、36 h、42 h、48 h、54 h、60 h、72 h后测定，得溶液中DMAC含量与提取时间的关系（见图2）。结果显示，提取时间少于48 h时，随着时间的增加，DMAC含量明显增加；当提取时间超过54 h后，增幅趋缓，溶液中DMAC含量基本达到平衡。故本研究中震荡时间选择54 h。

2.3.1 校准曲线、线性范围及检出限

精密吸取DMAC对照品储备液2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL、10. 0 mL置10 mL量瓶中，定溶，作为标准曲线用溶液。分别按上述方法进行气相色谱分析，得DMAC回归方程y=1.128x+0.246，在浓度(0.037 4～0.187) mg/mL范围内，线性关系良好，r=0.999 8，检出限是以基线噪声的3倍对应待测物浓度DL=0.129，将5倍的检出限作为方法定量下限，MDL=0.646 μg/mL。

2.3.2 精密度

配置DMAC标准溶液50 μg/mL连续测定6次，得平均含量为0.33 mg/g，精密度(RSD)为1.21%，结果表明精密度准确度良好。

2.3.3 回收率

分别精密移取DMAC标准贮备液4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL至10 mL容量瓶中，用提取1.0 g样品的提取液定溶至刻度，得到不同浓度的DMAC标准溶液，按样品测定的方法测定其中DMAC含量，同一浓度连续测定6次。结果表明回收率较好，见表1。

表1 回收率试验Tab.1 Recovery test

3 结论

医用聚氨酯纤维膜主要应用在过滤水溶液药品，本文模拟临床试验，研究其在临床应用中溶出残留物质的危害，以水为溶剂，在37 ℃下震荡浸提54 h，分析选用合适的色谱柱，直接进样分析，减少二次萃取造成待测物的损失。该方法样品前处理操作简便、方法的线性范围宽、精密度好、准确度高、快速灵敏，适宜长期对聚氨酯纤维膜进行质量控制。

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GC Study of N,N-DMAC in Medical Polyurethane Fiber Membrane

【 Writer 】Li Yuan
Zhejiang Institute for the Research of Medical Device, Hangzhou, 310009

capillaty gas chromatography, polyurethane fber membrane, N,N dimethyl acetamide

R197.39

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2014.05.017

1671-7104(2014)05-0375-03

2013-11-27

李原，工程师，E-mail: fancyz111@163.com

【 Abstract 】Medical polyurethane fber membrane after extraction with water, and then establish the determination of N, N dimethyl acetamide(DMAC)in Medical polyurethane fber membrane by GC, and discuss the analysis and evaluation of other extracts of polyurethane fber membrane for the determination of. DMAC in the linear range of the average recovery rate was more than 90%, the RSD 1.51%～2.08% (n=6). This method is simple, fast, sensitive and accurate, and may serve as a mass control method for DMAC in Medical polyurethane fber membrane.