医用脱脂棉及纱布中化学合成纤维的快速检测法

朱武莲 颜 敏* 黄海萍

医用脱脂棉及纱布是医疗行业用作患者伤口包扎、保护、清理等用途的主要卫生材料，在临床上使用广泛，其质量的好坏直接关系到医疗安全和使用者的身体健康[1]。医用脱脂棉及纱布应由纯净的脱脂原棉纤维组成，不应含废旧棉纤维，更不应该含化学纤维。由于化学纤维刺激肌体组织，会引起皮肤过敏和炎性反应，尤其是与伤病组织长时间直接接触可能造成严重后果[2]。此类产品检测依据主要为国家医药行业标准《脱脂棉纱布、脱脂棉粘胶混纺纱布的性能要求和试验方法》(YY 0331-2006)、《医用脱脂棉》(YY/T 0330-2015)，而该标准仅规定应含典型的棉纤维或粘胶纤维，允许偶尔有少量孤立的外来纤维存在，鲜见对医用脱脂棉、纱布中掺杂化学合成纤维进行检测的报道[3-7]。为此，本研究建立铜氨溶液法和显微镜观察进行化学合成纤维的快速检测方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

(1)仪器设备。采用IS-RSD型恒温振荡器(美国精骐有限公司)；AUW-220D型电子天平(日本岛津有限公司)；HS-6150超声波清洗器(广州君达仪器仪表有限公司)；GZX-GF101-2-BS-Ⅱ型干燥箱(上海跃进医疗器械有限公司)；Smartzoom型显微镜(德国蔡司公司)。

(2)试剂及样品。①试剂:氢氧化铜、氨水、无水乙醇、乙醚、丙三醇以及液体石蜡均为分析纯，来自国药集团化学试剂有限公司；②标准品:棉标准品、粘胶标准品、涤纶标准品以及腈标准品均来自于上海纺织工业技术监督所。

(3)试验所用的医用脱脂棉30批和医用纱布30批均来自于2017年湖南省医疗器械监督抽检样品。

1.2 测定方法与步骤

瓶中，放置振荡器中振荡15 min，取待测样品0.5 g，投入至装有铜氨溶液的锥形瓶中，再置于恒温振荡器，以振荡频率170 r/min振荡。实验完成后，将锥形瓶置于可见光下观察是否存在不溶性纤维。如有不溶性纤维，从铜氨溶液中取出不溶性纤维，用纯化水冲洗干净，避免纤维的损失，在105 ℃下干燥至恒重，可计算出不溶性纤维的含量。

(1)铜氨溶液法。利用纤维在不同温度下不同化学试剂中的溶解特性来鉴别纤维[8]。各种纤维的结构、性质不同，在不同溶液中的溶解性亦不同，铜氨溶液能溶解棉、粘胶纤维，而涤纶等化学纤维难以被溶解[9]。本研究实验选择氢氧化铜、氨水配制的溶液来溶解待测纤维，如铜氨溶液法中有不溶性纤维，再用显微镜法测定其种类。

(2)实验步骤。配制铜氨溶液50 ml，置于150 ml锥形

1.3 实验条件优化

铜氨溶液(A)的配比、加样后振荡时间(B)、温度(C)及样品分散方式(D)4个因素对实验结果有影响，因而选择其采用正交表L9(34)进行正交实验(见表1)。

为了量化实验结果，将沉淀情况、溶液澄清度及混悬物情况分别设置0～5分进行打分，沉淀越少分值越低，澄清度越高分值越低，混悬物越少分值越低(见表2)。

表2分析中提示:①直接分析，第6号实验因素条件A2、B3、C1和D2的实验条件最好；②由极差分析可知各因素对指标的影响依次为A＞C＞D＞B，最佳水平因素为A2、B2、C1和D2，因素A对实验结果影响最大，选择指标最好的水平A2，即Cu(OH)2∶NH3·H2O的配比为0.50 g∶50 ml，因素B、C、D为次要因素，从节约、方便角度出发选取B2、C1或C2、D2。选取A2、B2、C1和D2以及A2、B2、C2和D2进行验证实验，其结果溶解效果相当，由于将环境温度控制至10 ℃，较为困难，故确定实验条件为Cu(OH)2∶NH3·H2O溶液比例为0.50 g∶50 ml，振荡时间20 min，温度20 ℃，样品分散方式为1 cm×1 cm。

1.4 显微镜法

(1)用显微镜观察未知纤维形态，通过与标准纤维的标准照片和形态描述进行比较，鉴别未知纤维的类别[10]。

(2)样品处理。①直接取样，用剪刀从样品的不同部位分别取样，医用纱布取经线或纬线，医用脱脂棉则直接取样，用挑针挑取数根纤维，放置载玻片中，滴加液体石蜡，盖上盖玻片，放置于显微镜下观察纤维种类；②取溶解法中不溶性纤维批次经过纯化水冲洗，在105 ℃干燥至恒重，取干燥物置于载玻片上，滴加液体石蜡，放在显微镜下观察，与标准品比较，确定不溶性纤维的种类。

表1 正交实验因素与水平

表2 正交实验设计方案及结果

2 结果

2.1 铜氨溶液法标准品与样品测定

(1)测定标准品。将棉、粘胶、涤纶和腈标准品放入铜氨溶液中，棉、粘胶标准品能全部溶解，溶解后的溶液澄清透明，涤纶、腈标准品均不溶解。

(2)测定样品。对医用脱脂棉和纱布不同部位取平行样检测，30批医用脱脂棉有8批出现不溶性纤维，将不溶性纤维用纯化水清洗，在105 ℃下干燥至恒重，计算出不溶性纤维的含量在0.18%～2.14%之间。30批医用纱布有12批出现了不溶性纤维，同法处理，测定其含量均在10%以上，甚至有样品化学合成纤维掺杂量高达23.55%。

2.2 显微镜下纤维形态

直接取样的30批医用脱脂棉有9批含化学合成纤维、30批医用纱布中有16批含化学合成纤维。由于棉纤维纵面形态特征为扁平带状，具有天然卷曲和中腔，粘胶纤维纵面形态特征为表面平滑，有条纹，涤纶纤维纵面形态的特征为表面光滑、平直及有小黑点，腈标准品纵面形态呈表面光滑，有沟槽和(或)条纹。根据各种纤维纵向形态特征不同，通过显微镜观察可以初步鉴别纤维种类见图1。

图1 显微镜下标准品和样品纤维形态图(×50)

在溶解法中的21批不溶性纤维在显微镜下观察，纤维纵向形态呈表面光滑、平直及有小黑点的现象和涤纶纤维的纵面形态一致，可以判断不溶性纤维为涤纶纤维，但有个别批次除了有涤纶纤维外，出现了1～2根孤立纤维，纵面形态类似于腈纤维，考虑可能是外界带入的因素，排除故意非法加入的行为。

3 结论

通过振荡与超声两种方法对样品的溶解情况进行实验，其结果表明，振荡铜氨溶液更有利于样品分散，从而达到快速溶解的效果。

因纤维本身扭曲、轻飘，直接放入载玻片上，扭曲的地方模糊不清，不利于观察。采用无水乙醇、乙醚、甘油以及液体石蜡为透明介质进行实验，其结果表明，液体石蜡为最佳透明介质，可在显微镜下清晰观察纤维形态。

本研究检测的30批医用脱脂棉和30批纱布中，有30%的医用脱脂棉发现少量孤立外来纤维，有40%的医用纱布掺杂了化学合成纤维，其掺杂量均＞10%。经过显微镜观察，与标准品比较，确定医用脱脂棉、纱布中化学合成纤维大多数为涤纶纤维。从实验结果可知，生产企业为了降低生产成本，非法加入化学合成纤维的情况较为普遍，且医用纱布掺杂化学合成纤维的现象较为严重。

显微镜法比铜氨溶液法检出率要高，产生差异的原因:①显微镜法在微观条件下观察样品时样品中掺杂的数根孤立外来纤维也可以观察到，而在铜氨溶液法中，用肉眼难以判断数根纤维的溶解情况；②可能是掺杂外来纤维较少，纤维分布不均匀，导致取样差异所致。

将样品用红外光谱法进行扫描，通过多组分析，与标准品红外光谱图检索，可以从红外光谱图中直观判断出样品中含纤维的百分比，同时也可以用来鉴别样品中外来化学合成纤维的类别。本研究采用的显微镜法检测结果与红外检测的结果一致。

目前，尚无国家标准及行业标准对医用脱脂棉、纱布这类产品的化学合成纤维进行检测的方法，本研究通过铜氨溶液法初步筛选，再经显微镜法确证非法添加纤维的种类，确定了医用脱脂棉和纱布中非法掺入化学合成纤维的检测方法。制定该方法有利于给从事医用脱脂棉和纱布产品的研究、生产、检验及监督管理部门提供一套简便、快速且准确的定性检测方法。