我国医用氧气及分子筛制氧设备监管要求和对策

李宝林李博诚

1.河北省医疗器械与药品包装材料检验所，河北石家庄050061；2.河北北方学院，河北张家口075000

我国医用氧气及分子筛制氧设备监管要求和对策

李宝林1李博诚2

1.河北省医疗器械与药品包装材料检验所，河北石家庄050061；2.河北北方学院，河北张家口075000

本文分析我国医用制氧设备及氧气制造原理、管理分类、质量标准、生产要求，依据国家相关法规探索其分类监管及临床应用中存在的难点和不足，以加强医疗机构分子筛制氧设备、医用氧及临床用氧的管理。分子筛制氧设备按医疗器械管理，新修订的《医用气体管道系统用氧气浓缩器供气系统》标准规定其产出气体应符合国家有关法规规定。我国已针对该设备产出气——富氧空气发布了国家药品标准，但如何按药品管理富氧空气尚无明确的规定。依据设备运行、维护、监控等影响生产富氧空气质量的因素，提出富氧空气按医疗机构制剂管理的建议。

制氧设备；医用氧；富氧空气；医疗器械；药品

氧气在临床医疗上广泛应用，其质量直接关系着患者的健康和安全。曾报道医疗机构使用大量工业氧冒充医用氧的事件［1］，国家监管部门从产品注册、使用等方面采取了一系列监管强化措施［2-5］。目前我国医用氧和供氧源设备按不同类别管理，本文分析医用氧气的管理模式和质量要求，以期合理应用、监管医疗用氧。

1 氧气的制备方法

一般有化学法、电解法、固体膜分离法、吸附法、冷冻法等。制造医用氧气常用后两法。

1.1 低温空气分离法

即深度冷冻法制氧，是将空气加压、冷却而液化，利用氧、氮等沸点的不同（氧气：-182.98℃，氮气：-195.8℃，氩气：-185.7℃），在精馏塔内经多次冷凝蒸发，高沸点的氧组分不断冷凝进入液相，低沸点的氮组分不断蒸发为气体，达到氧氮分离的目的。

1.2 变压吸附法（PSA）

以沸石分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氧气。沸石分子筛表面和内部布满微孔的球形颗粒状吸附剂，对氧气、氮气的分离作用是基于其动力学直径的微小差别，氮气分子在沸石分子筛的微孔中有较快的扩散速率，被吸附；氧气分子扩散速率较慢，不被吸附；水和二氧化碳的扩散速率与氮气相近。沸石分子筛吸附量具有随压力变化的特性，改变其压力，可使吸附与解吸交替操作，整个过程周期性地动态循环，最终富集出氧气。

2 氧气的质量标准

2.1 GB/T 3863-2008[6]

适用于由深度冷冻法分离空气和电解水等方法制取的气态或液态氧，主要用于冶金、化工、环境、火焰加工等。

技术要求：氧含量（体积分数）分为不小于99.5%和99.2%两种，均无游离水。

2.2 GB 8982-2009[7]

代替GB 8982-1998《医用氧》和GB 8983-1998《航空呼吸用氧》，适用于由分离空气制取的气态及液态医用氧、航空呼吸用氧。主要用于医疗、制备潜水呼吸混合气、航空飞行呼吸等。

技术要求：无异味；氧含量（体积分数）不小于99.5%，水分含量（露点）不大于-43℃；二氧化碳含量（体积分数）不大于100×10-6；一氧化碳含量（体积分数）不大于5×10-6；总烃含量（体积分数）不大于60×10-6；固体物质粒度不大于100 μm，含量不大于1 mg/m3；气态酸性物质和碱性物质含量、臭氧及其他气态氧化物检验合格。

2.3 YY 0298-1998[8]

系非等效采用ISO 10083:1992《医用气体管道系统制氧设备》。适用于以医疗保健为目的，以沸石分子筛为吸附剂，用变压吸附法制取医用氧气的医用分子筛制氧设备。标准给出了93%氧的定义。

标准5.2条技术要求：氧浓度不小于90%（剩余组分主要是氩气和氮气）；水分含量不大于0.07 g/m3；二氧化碳含量不大于0.01%；一氧化碳、气态酸和碱、臭氧及其他气态氧化物含量应分别符合GB 8986-1988中第5、6、7章的规定；应无气味；固体物质粒径不大于10 μm；固体物质含量不大于0.5 mg/m3。

2.4 医用气体管道系统用氧气浓缩器供气系统[9]

《医用气体管道系统用氧气浓缩器供气系统》系等同采用国际标准ISO 10083:2006《Oxygen concentrator supply systems for use with medical gas pipeline systems》。规定了符合ISO 7396-1要求的医用气体管道分配系统用氧气浓缩器供气系统的设计和安装要求，仅适用于生产氧气浓度不低于90%富氧空气的氧气浓缩器供气系统。

如果没有其他法规规定时，技术要求：氧气浓度不小于90%（剩余组分主要是氩气和氮气）；一氧化碳浓度不大于5 mL/m3；二氧化碳浓度不大于300 mL/m3；油脂含量不大于0.1 mg/m3；水汽含量不大于67 mL/m3。微粒污染物低于ISO 14644-1:1999表1中ISO Class 5要求的水平。

2.5 WS1-XG-008-2012[10]

系指《用于医用气体管道系统的氧气浓缩器供气系统》要求制备的富氧空气，含O2应为90.0%～96.0%，剩余组分主要是氩气和氮气。

技术要求：无色，无臭，无味；含氧气应为90.0%～96.0%；鉴别；酸碱度测得结果颜色不得深于甲管；水分不得超过0.0067%；一氧化碳不得超过0.0005%；二氧化碳不得超过0.03%；二氧化硫：不得超过0.0001%；氮氧化物：不得超过0.0002%；油分：不得超过0.1 mg/m3；其他气态氧化物质溶液应无色。

2.6 《中国药典》2010年版二部[11]

用于缺氧的预防和治疗。

技术要求：为无色，无臭，无味，有强助燃力；鉴别；酸碱度测得结果颜色不得深于甲管；一氧化碳应澄清无色；二氧化碳不得超过0.01%；其他气态氧化物质溶液应无色；含量测定不小于99.5%。

2.7 技术指标对比

30例参照组患者接受擦全身麻醉处理,具体方法为:实施麻醉前0.5h接受肌注0.5mg阿托品,同时监测患者生命体征,之后将上肢静脉通路开放,予以患者10ml/min乳酸林格液,静脉滴注,之后静脉滴注8mg维库溴胺、0.3mg/kg依托咪酯、5μg/kg芬太尼、0.04mg/kg咪达唑仑,滴注完成3min后对患者予以气管插管,连接麻醉呼吸机行机械通气。

医用氧技术指标对比见表1。

表1 相关标准对氧气技术指标对比

3 医用制氧设备的管理

3.1 低温分离制氧设备

多用于工业化生产氧，没有纳入医疗器械或制药设备管理范畴。应按GB 50677-2011［12］的要求施工，所用钢瓶应符合GB 5099《钢质无缝气瓶》，罐装氧气应符合《气瓶安全监察规程》［13］的规定，如取得《气瓶充装许可证》。

3.2 分子筛制氧设备

多用于医疗机构集中供氧，纳入第二类医疗器械管理（6854-8医用制气设备—医用制氧机），须符合YY/T 0298-1998的规定。通常与供氧系统配套使用，供氧系统按第二类医疗器械管理（6856-1供氧系统—医院集中供氧系统），须符合YY/T 0187-1994的规定［14］。

3.3 小型气罐/吸氧器

未灌装氧，仅提供一种容器和（或）相应的控制仪表，纳入第二类医疗器械管理［15-16］，须符合备案的医疗器械注册产品标准的规定，取得《医疗器械注册证》。

未纳入医疗器械、药品管理范畴。

4 医用氧气的分类管理

4.1 医用氧

采用低温空气分离法制取的液态氧和气态氧，按药品管理，须符合《中国药典》氧的规定。

4.2 灌装医用氧气

小型罐、吸氧器中灌装医用氧按药品管理。

4.3 分子筛制氧设备产出气

须符合YY/T 0298-1998中5.2条的规定［17］。新标准规定分子筛制氧设备产出气体——富氧空气应符合国家法规要求。详见本文6.3。

5 生产管理

5.1 医用氧生产

医用氧工业化生产须取得《药品生产许可证》和药品批准文号，按《药品生产质量管理规范》（GMP）要求实施管理，按注册的工艺流程进行生产、灌装。2003年制定了1998年版GMP的补充规定［18］。2010年版GMP实施后，组织修订并发布了医用氧附录征求意见稿［19］，以规范工业化制备医用氧的管理。

5.2 分子筛制氧设备生产

生产分子筛制氧设备及按照医疗器械管理的小型氧气罐和吸氧器须取得《医疗器械生产许可证》和《医疗器械注册证》，按医疗器械质量管理规范要求实施生产。

5.3 医疗机构

对医疗机构内部医用氧的生产和处置目前尚未提出按GMP管理的要求。医疗机构作为供氧源的分子筛制氧设备和供氧系统须由取得《医疗器械注册证》的企业生产。医疗机构使用氧气浓缩供氧设备应填写《医用气体管道系统用氧气浓缩器系统备案表》向省级食品药品监督管理部门备案。

6 对策与建议

6.1 工业氧不得用于医疗目的

由上可知，由于制造用途和方法不同，工业氧仅仅规定了氧含量和游离水两项指标，氧含量虽在99%以上，但未对诸如性状、一氧化碳、二氧化碳、气态酸性碱性物质、其他气态氧化物等杂质指标进行有效控制，不能满足临床用氧的质量要求。无论医疗机构或小型气罐/吸氧器使用者均不得将非医疗用氧气用于医疗、保健等目的。

富氧空气含氧为90.0%～96.0%（剩余组分主要是氩气和氮气），国家药品标准富氧空气（WS1-XG-008-2012）与《中国药典》中氧相比，增加了油分、二氧化硫、氮氧化物的控制指标。此两者可满足临床用氧的不同需求。

6.2 小型医用分子筛制氧设备

《医用分子筛制氧设备产品注册技术审查指导原则》［20］指出：“仅适用于个人使用的小型医用分子筛制氧设备，不适用于通过带管道的医用气体装置向使用者供气的医用分子筛制氧系统。”即6854-8类手提式氧气发生器。对此类个人使用设备产出气体的监管无疑是个难点，是否按照药品管理，目前没有明确的规定。

6.3 富氧空气的监管

2003年，食药监办［2003］144号文规定：“医用分子筛变压吸附法制取的氧气，其质量标准正在由国家药典委员会组织制订中，在该标准颁布执行前，暂不对该方法制取的氧气实行药品批准文号管理，也暂不发放《医疗机构制剂许可证》”。2012年，国家药品标准WS1-XG-008-2012——富氧空气（93%氧）明确说明“系指《用于医用气体管道系统的氧气浓缩器供气系统》要求制备的富氧空气”。

新修订的《医用气体管道系统用氧气浓缩器供气系统》标准尚未正式发布，其送审稿给出了富氧空气的定义并在4.5.1条规定：“可能存在国家或地区法规适用于氧气浓缩器供气系统生产的富氧空气。如果没有，富氧空气应在系统设计流量下符合下列要求：……”即在没有国家规定的情况下，制氧设备的产出气符合医疗器械的质量标准（本文2.4条中的指标）；有国家法规规定是首先符合国家法规要求。依此条与国际接轨的要求，该类设备产出气应符合我国国家药品标准（WS1-XG-008-2012）的要求。

“可能存在国家或地区法规适用于……”系按等效采用国际标准（IDT ISO 10083:2006）直接翻译的结果，未能将适用于国际范围内可能存在有关情况的说明性条款或条件与我国实际法规有机结合。在我国，作为医疗器械管理的分子筛制氧设备，作为药品管理得富氧空气，其监管属于同一个管理机构，相关政策、规定的发布应保持其同一性和协调性，以利于政策的执行和监管工作的确切实施。

6.4 监管对策

医疗机构使用分子筛制氧设备作为供氧源的用量日益增多，应如何加强对在用分子筛制氧设备运行的监测或抽查。作为医疗器械，目前尚没有出台关于在用医疗器械的质量监测方面的具体规定。其产出气体——富氧空气应采取动态监控和管理，以保证其质量和用氧安全。《医疗机构制剂注册管理办法》［21］第三条：“医疗机构制剂，是指医疗机构根据本单位临床需要经批准而配制、自用的固定处方制剂。医疗机构配制的制剂，应当是市场上没有供应的品种。”尽管富氧空气与此条要求不是完全对应的。然而，按药品管理的富氧空气，即作为医疗器械管理的分子筛制氧设备的产出气体，其质量与该设备的设计安装有直接关系，但富氧空气由医疗机构生产须持续符合国家药品标准的要求，更取决于该设备的日常运行、维护、监控、管理以及行业自律的强化。建议将富氧空气纳入医疗机构制剂实施管理更为有利于富氧空气质量的控制。

临床用氧的质量直接关系患者的安全和健康，亟待制订富氧空气切时的监督管理要求。

［1］卫生部办公厅关于湖南省郴州市第一人民医院工业氧代替医用氧事件的通报［Z］.卫办医政发［2010］96号.

［2］关于加强医用氧监管工作的通知［Z］.国食药监法［2010］99号.

［3］关于开展医疗机构在用分子筛制氧设备专项检查的通知［Z］.国食药监械［2010］109号.

［4］关于开展医疗机构在用分子筛制氧设备专项检查工作督查的通知［Z］.食药监办械［2010］69号.

［5］关于协助做好医用氧注册申请生产现场检查有关事宜的通知［Z］.食药监药化管便函［2013］202号.

［6］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 3863-2008,工业氧［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［7］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB 8982-2009，医用及航空呼吸用氧［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［8］国家医药管理局.YY 0298-1998，医用分子筛制氧设备通用技术规范［S］.北京：中国标准出版社，1998.

［9］国家食品药品监督管理局器械司关于征求用于医用气体管道系统的氧气浓缩器供气系统行业标准实施通知等2份文件意见的通知［Z］.食药监械函［2012］66号.

［10］国家食品药品监督管理局.WS1-XG-008-2012，富氧空气(93%氧)［S］.

［11］国家药典委员会.中华人民共和国药典［S］.二部.北京：中国医药科技出版社，2010.

［12］中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，GB 50677-2011，空分制氧设备安装工程施工与质量验收规范［S］.北京：中国计划出版社，2011.

［13］气瓶安全监察规程［Z］.国家质量监督检验检疫总局局务令第46号.

［14］国家医药管理局.YY/T 0187-1994，医用中心供氧系统通用技术条件［S］.北京：中国标准出版社，1994.

［15］关于罐装医用氧产品注册有关问题的意见［Z］.食药监办函［2010］524号.

［16］食品药品监管总局办公厅关于小型医用吸氧器监管有关问题的通知［Z］.食药监办法［2013］63号.

［17］关于医用氧气管理问题的通知［Z］.国食药监办［2003］144号.

［18］关于印发中药饮片-医用氧GMP补充规定的通知［Z］.国药监安［2003］40号.

［19］国家食品药品监督管理局安监司关于征求新修订药品GMP医用氧及中药饮片附录意见的函［Z］.食药监安函［2013］5号.

［20］关于发布凝血分析仪等12个医疗器械产品注册技术审查指导原则的通知［Z］.食药监办械函［2012］210号.

［21］医疗机构制剂注册管理办法（试行）［Z］.国家食品药品监督管理局令第20号.

Requirements of supervision and suggestions for medical oxygen and oxygen concentrator in China

LI Baolin1LI Bocheng2
1.Testing Institute for Medical Devices&Pharmaceutical Packaging of Hebei Province,Hebei Province,Shijiazhuang 050061,China;2.Hebei North University,Hebei Province,Zhangjiakuo075000,China

This article analyses demands of supervision for medical oxygen and oxygen concentrator based on the relative documents of the government,and the principle,classification,manufacturing,quality specification,and discovered on difficulties and problems of oxygen and molecular sieve device in situations of supervision and using in medicine institutes.It is required to comply with regulations of states according to"Oxygen concentrator supply systems for use with medical gas pipe line systems"for oxygen-enriched air produced by oxygen concentrator,a medical device,moreover the national drug standard of oxygen-enriched air had issued.But there is no provision of supervision published.It is suggested that classified as a medicinal preparation for oxygen-enriched air by the influence factors of the quality, such as operating,maintaining and controlling of an oxygen concentrator.

Oxygen concentrator;Oxygen;Oxygen-enriched air;Medical device;Medicine

R954

C

1673-7210（2014）09（b）-0118-04

2014-05-04本文编辑：苏畅）

李宝林（1963.4-），男，正高级工程师，执业药师，长期从事药品研究及质量标准制订，医疗器械、药品包装材料检验工作。