气相色谱–质谱法测定一次性使用高压造影注射器及附件中环己酮和乙酰柠檬酸三丁酯的迁移量

2020-09-26薄晓文刘爱娟沈永孟凯亓晓庆

化学分析计量 2020年5期

薄晓文，刘爱娟，沈永，孟凯，亓晓庆

（山东省医疗器械产品质量检验中心，国家药品监督管理局生物材料器械安全性评价重点实验室，山东省医疗器械生物学评价重点实验室，济南 250101）

随着医学影像学的发展，数字减影血管造影术（DSA）、计算机控制断层扫描（CT）、核磁共振成像（MRI）、超声（US）等影像检查现已成为疾病诊断的重要手段。造影剂推注质量不同会导致造影结果存在较大差异，从而影响临床诊断［1］。高压造影注射器与手推造影相比，具有注射速度均匀，压力恒定，造影剂量准确，使用灵活、安全等优点，现已广泛用于临床［1–2］。一次性使用高压造影注射器及附件一般由针筒、活塞、连接管、吸药器等组成，其在生产过程中通常使用环己酮作为部件粘合剂。环己酮是一种具有强烈刺鼻气味的工业有机溶剂，对人的中枢神经系统有抑制作用，对肝有损害作用，特别是对肝功能不正常者或婴幼儿，毒副作用更为显著［3–5］。此外，高压造影注射器连接管多为聚氯乙烯（PVC）材质，在生产过程中通常需要加入增塑剂来提高其柔软性、透明度和可塑性。目前，医用PVC 中最常用的增塑剂是邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP），研究表明DEHP 具有毒副作用，包括生殖系统毒性、肝毒性［7–8］及血液系统损害［9］等。乙酰柠檬酸三丁酯（ATBC）作为一种新型的低毒替代增塑剂，被广泛用于PVC 制品中［10–11］。

在临床使用过程中，一次性使用高压造影注射器及附件中的环己酮和增塑剂ATBC 均存在随造影剂迁移进入人体的风险，相关检测方法国内外鲜见相关文献报道。因此，高压造影注射器中环己酮和ATBC 迁移量的检测对于产品临床使用风险的评估具有重要意义。

笔者选取两种典型的临床常用造影剂，通过模拟临床使用的方式制备浸提液，采用气相色谱–质谱联用方法对一次性使用高压造影注射器及附件中的粘合剂环己酮及增塑剂ATBC 进行定量分析。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱–质谱联用仪：7890B–5977B 型，美国安捷伦科技有限公司；

环己酮对照品：纯度为99.9%，美国西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；

ATBC 对照品：纯度为100%，美国AccuStandard®股份有限公司；

正己烷：色谱纯，德国默克生命科学(上海)有限公司；

氯化钠注射液：9 g／L，山东华鲁制药有限公司；

钆喷酸葡胺注射液：0.469 g／mL，北京北陆药业股份有限公司；

碘帕醇注射液：0.37 g／mL，北京北陆药业股份有限公司；

一次性使用高压注射器及附件样品：某厂家提供，有A，B 两种型号。

1.2 仪器工作条件

色谱柱：HP–5MS 型柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；进样口温度：300 ℃；进样体积：1 µL；分流比：20∶1；流量：1.0 mL／min；柱温：45℃保持3 min，以20℃／min 升温至300℃，保持5 min；传输线温度：300℃；离子源类型：EI 源；离子源温度：230℃；MS 四级杆温度：150℃；溶剂延迟：3.5 min；扫描模式：SIM；选择离子：环己酮m／z42，55（定量），69，98，ATBCm／z43，129，185（定量），259。

1.3 溶液配制

环己酮标准储备液：精密称取环己酮对照品12.6 mg，用正己烷溶解并稀释至10 mL，混匀，即得。

环己酮标准溶液：精密量取环己酮标准储备液0.6 mL，用正己烷稀释至10 mL，混匀，即得。

环己酮系列标准工作溶液：精密量取钆喷酸葡胺／碘帕醇基质2 mL，分别加入环己酮标准溶液4，8，12，16，20，24 μL，混匀，再精密加入正己烷2 mL，旋盖密封，涡旋萃取2 min，静置分层后，取正己烷层溶液，混匀，即得。

ATBC 标准储备液：精密称取ATBC 对照品9.5 mg，用正己烷溶解并稀释，定容至10 mL，混匀，即得。

ATBC 标准溶液：精密量取上述溶液0.5 mL，用正己烷稀释，定容至10 mL，混匀，即得。

ATBC 系列标准工作溶液：精密量取ATBC 标准溶液1，2，4，6，8，10 μL 至1 mL 正己烷中，混匀，即得。

样品溶液：根据产品使用说明，一次性使用高压造影注射器及附件（型号A）在临床上用于推注钆喷酸葡胺注射液进行MRI 扫描成像，一般药物最大注射量不超过60 mL，注射时间不超过30 s；一次性使用高压造影注射器及附件（型号B）在临床上用于推注碘帕醇注射液进行X 光成像造影，一般药物最大注射量不超过200 mL，注射时间不超过100 s。本研究模拟其临床使用过程，在严于临床使用的条件下制备浸提液，以20 mL／min 的速率，使用A 型高压造影注射器推注钆喷酸葡胺注射液65 mL 和9 g／L 氯化钠注射液115 mL，混匀，得浸提液1；使用B 型高压造影注射器推注碘帕醇注射液200 mL 和9 g／L 氯化钠注射液200 mL，混匀，得浸提液2。

2 结果与讨论

2.1 分析条件的优化

2.1.1 色谱柱的选择

行业标准YY／T 1658–2019［12］中环己酮测定所采用的色谱柱为5%苯基–95%甲基聚硅氧烷毛细管柱（30 m×250 μm，0.25 μm）。该类色谱柱中，HP–5MS 型色谱柱具有耐受温度高（可达350℃）、柱流失低、分离效果好、色谱峰形对称性好等优点，张智力等［13］选择该色谱柱用于高沸点增塑剂ATBC的分析，效果理想。因此，本实验选用HP–5MS 型毛细管色谱柱（30 m×250 μm，0.25 μm）用于环己酮和ATBC 的分析。图1 为钆喷酸葡胺／碘帕醇基质加标溶液的色谱图，由图1 可知，环己酮和ATBC在该色谱柱上分离效果良好，色谱峰形对称。

图1 基质加标溶液SIM 扫描色谱图

2.1.2 进样口温度的选择

固定其它分析条件，通过考察环己酮和ATBC混合标准溶液在不同进样口温度（260℃，280℃，300℃和320℃）下的色谱峰面积，对进样口温度进行优化。结果发现，随着进样口温度升高，环己酮及ATBC 的色谱峰面积无明显变化，考虑到样品基质的复杂性及HP–5MS 型色谱柱的最高允许使用温度（325℃），最终确定进样口温度为300℃，以保证样品能够完全气化，降低残留，减少对进样口的污染，同时保护色谱柱。

2.1.3 质谱参数的选择

与气相色谱相比，气相色谱–质谱联用法具有更高的灵敏度，并且定性能力更强，可减少样品假阳性结果的出现。经过优化，采用灵敏度更高的SIM模式进行分析。首先将环己酮和ATBC 标准溶液进行全扫描，根据离子丰度，确定其主要特征离子，将响应最高的特征离子设为定量离子，响应次之的设为定性离子。环己酮的定量离子为m／z55，定性离子为m／z42，69 和98；ATBC 的定量离子为m／z185，定性离子为m／z43，129 和259。

2.2 专属性

基质加标溶液的典型色谱图显示，目标物环己酮及ATBC 峰的分离度良好，且基质在各目标物的出峰位置无其它干扰峰存在，方法的专属性良好。

2.3 检出限和定量限

配制一定浓度的标准溶液，逐级稀释后进样分析，以信噪比（S／N）约为3 时对应的浓度为检出限，S／N约为10 且具有良好精密度和回收率时的浓度确定为定量限。环己酮的检出限为0.038 μg／mL，定量限为0.151 μg／mL；ATBC 的检出限为0.019 μg／mL，定量限为0.047 5 μg／mL。

2.4 线性方程

实验发现，钆喷酸葡胺注射液与碘帕醇注射液对环己酮有一定的溶解能力，从而导致环己酮的加标回收率偏低，故分别在钆喷酸葡胺基质（钆喷酸葡胺注射液65 mL 与9 g／L 氯化钠注射液115 mL 混合）与碘帕醇基质（碘帕醇注射液200 mL 与9 g／L氯化钠注射液200 mL 混合）上测定环己酮，以使回收率满足相关标准要求［14］。

取环己酮和ATBC 的系列标准工作溶液进样分析，记录色谱峰面积（A），以色谱峰面积对溶液的质量浓度c（μg／mL）进行线性回归，建立线性方程。钆喷酸葡胺基质条件下，环己酮在0.151～0.906 μg／mL 范围内，线性方程为A=715.884c+7.249 4，相关系数（r）为0.999 4；碘帕醇基质条件下线性方程为A=771.736c+21.558 9，相关系数（r）为0.999 8。ATBC 在0.047 5～0.475 0 μg／mL 浓度范围内，线性方程为A=826.541c+3.128 3，相关系数（r）为0.999 5。

2.5 精密度试验

精密量取钆喷酸葡胺／碘帕醇基质20 mL，分别加入不同量的环己酮和ATBC 标准溶液，混匀，制得环己酮浓度为0.453 μg／mL，ATBC 浓度为0.190 μg／mL 的基质加标溶液。精密量取上述基质加标溶液2 mL，再精密加入正己烷2 mL，旋盖密封，涡旋萃取2 min，静置分层后，取正己烷层溶液，混匀，进样分析，平行试验6 次，计算环己酮和ATBC 色谱峰面积的相对标准偏差，作为方法的精密度，相关数据列于表1。由表1 数据可知，6 次平行试验测得的环己酮和ATBC 色谱峰面积的相对偏差为1.0%～3.6%，表明方法精密度良好。

表1 精密度试验结果

2.6 样品加标回收试验

精密量取钆喷酸葡胺／碘帕醇基质2 mL，分别加入不同量的环己酮和ATBC 标准溶液，混匀，再精密加入正己烷2 mL，旋盖密封，涡旋萃取2 min，静置分层后，取正己烷层溶液，混匀，进样分析，分别测定3 次，计算各浓度水平的回收率，相关数据列于表2。

表2 空白基质加标回收试验结果(n=3)

由表2 数据可知，环己酮、ATBC 的基质加标回收率分别为92.3%～103.9%，67.6%～89.7%，表明本法准确度较高。

2.7 样品测定结果及分析

按照1.3 制备样品溶液，用本法测定其中的环己酮和ATBC 含量，结合样品浸提液制备条件，计算每套样品在临床使用过程中环己酮及ATBC迁移进入药液的量，见表3。由表3 数据可知，在两种型号的高压造影注射器样品推注的造影剂中均未检出环己酮，可计算出环己酮迁移量均小于0.015 mg／套，远低于美国环境保护署给出的25 mg／d 的安全剂量［15］；ATBC 的最大迁移量为0.19 mg／套，低于ATBC 成人12.44 mg／d、婴儿0.53 mg／d 的允许限量［16］。