一次性使用输液器滤除率微粒计数器法的探讨

摘 要：现行有效的国家标准GB 8368—2018对药液过滤器滤除率项目的详细试验方法只有显微计数法，其操作复杂、效率比较低，而其提到的微粒计数器法则无具体操作方法。本文对微粒计数器法的微粒特性进行探讨和研究，并通过显微计数法和微粒计数器法所得结果进行验证。结果表明：相对于显微计数法，微粒计数器法操作简单、结果准确，可大大提高工作效率。

关键字：微粒计数器，输液器药液过滤器，滤除率，测试方法

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.04.034

0 引 言

使用一次性输液器进行静脉输液是临床治疗中不可缺少的重要方法和手段。但是早在20世纪30年代，临床使用发现一次性输液器在输液过程中会出现多种危害即输液反应。而研究结果证明输液造成的临床危害很大一部分是由不溶性微粒引起的，其直径一般为1～15 μm，大的直径可达50～300 μm，随液体进入人体，从而对人体造成严重危害，而药液过滤器的使用是防止微粒进入人体的有效手段。国家标准化管理委员会2018年3月15日发布的新标准GB 8368—2018《一次性使用输液器 重力输液式》对药液过滤器的滤除率规定为过滤器对直径（20±1）μm的胶乳粒子滤除率应不小于80%。GB 8368—2018《一次性使用输液器重力输液式》[1]附录A.5规定的试验方法为显微镜法，同时允许使用经过附录A.5所给方法确认过的其他等效的方法，如微粒计数器法，但未给出具体的试验方法。ISO 8536-4：1998[2]、ISO 8536-4：2010[3]和ISO 8536-4：2019[4]均未规定微粒计数器法。

1 试验部分

滤除率测试的是药液过滤器对直径（20±1）μm的乳胶粒子的过滤能力。标准乳胶粒子长时间放置会大量沉底，因此使用前需用力摇匀，而摇动会使溶液中产生大量气泡，微粒检测仪不能区分微粒和小气泡，都会被当成微粒检测，从而引起检测结果不准。本文主要对检测过程中微粒特性和影响因素进行试验分析，并通过显微计数法验证微粒计数器法的准确性。

1.1 原理

微粒检测仪采用光阻法进行微粒检测，光阻法也称为光障碍法或光遮挡法。

1.2 仪器与设备

GWJ-5S微粒检测仪带磁力搅拌（转速可调，共20个调速挡位），检测范围为2～400 μm，取样体积精度＜±1%，准确度读数±10%，磁力搅拌子规格为7.3 mm×19.8 mm，生产厂家为天津市天大天发科技有限公司。

1.3 材料

国家标准物质编号GBW（E）0 9 0 018乳胶微粒标准物质，为不溶性交联聚苯乙烯乳胶微粒与0.9%生理盐水和防腐剂配制成标准微粒检测液。粒径范围（2 0±1）μm，微粒含量标准值：79 9 0粒/100 mL，不确定度ｋ=2（315粒/100 mL），变异系数：±3.94%，批号20222005，生产厂家为北京海岸鸿蒙标准物质技术有限公司。

0.9%的氯化钠注射液。

一次性使用输液器，重力式：样品1，A公司生产，批号2 2 0 313；样品2，B 公司生产，批号20211123；样品3，C公司生产，批号20220102。

1.4 测定方法

1.4.1 试验条件

在层流条件下，符合GB/T 25915.1—2021中的N 5级[5]的净化工作台。检测设置：预走量1.50 mL，取样量100 mL，取样头位置80。

1.4.2 0.9%生理盐水气泡对检测的影响

将0.9%的氯化钠注射液用力摇匀，静置0、2、4、6、8、10、12 min，测试溶液中≥20 μm的粒子，得到最佳静置时间，然后在最佳静置时间进行磁力搅拌试验。

1.4.3 不同浓度的标准乳胶粒子中气泡对检测结果的影响

GB 8368—2018标准[1]要求滤除率应不小于80%，微粒计数器法所用标准乳胶粒子浓度为8000个/100 mL，即经过药液过滤器后的滤除液的粒子浓度临界值为160 0粒/10 0 mL左右。故用0.9%的氯化钠注射液将标准乳胶粒子稀释至约为1600粒/100 mL、800粒/100 mL、400粒/100 mL、200粒/100 mL的乳胶粒子溶液，用力摇匀，分别测试静置0、2、4、6、8、10、12 min溶液中的乳胶粒子数及不同搅拌转速的粒子数。

1.4.4 输液器滤除率两种方法对比试验

（1）微粒计数器法

用3个不同厂家的一次性输液器，每批取输液器 5 支，安装使其与实际使用状态一致。取1瓶标准乳胶微粒子摇匀后倒置于输液架上，在药液过滤器下端收集滤出液于检测杯中，用微粒分析仪测定100 mL 流出液中20 μm±1 μm 的粒子数。

（2）显微计数法

用0.9%的氯化钠注射液将标准乳胶粒子稀释至约1000粒/100 mL，按照GB 8368—2018附录A 5[1]规定的显微计数法进行计数。

（3）过滤器滤除率的计算

过滤器滤除率（%）=[（标准乳胶粒子数-试验流出液所含粒子数）/标准乳胶粒子数]×100%。

（4）两种试验方法结果分析

选择独立样本T 檢验法对3批不同生产企业的一次性使用输液器的滤除率，采用两种方法得到的检测结果分别进行分析。

2 结果与讨论

2.1 静置时间对不同浓度的乳胶粒子测试结果的影响

在日常的检测过程中，如果标准粒子摇匀后，立即对标准粒子进行测试，测得的微粒数会大幅超过标准物质的给定值。这是因为溶液中大量的气泡被仪器当成微粒检测，严重干扰检测结果。因此需要静置一段时间脱去溶液中的气泡。水中直径小于0.1 mm的气泡呈现球形，直径小于2 mm的气泡可近似看作球形，小气泡浮升过程中都作直线上升运动[6]。随着溶液中乳胶微粒的增多，气泡上升运动受到阻碍，运动时间增长，因此乳胶微粒浓度越高的溶液，静置除气泡的时间就越长。

从图1、图2可以看出，乳胶粒子浓度在800粒/100mL以上的溶液摇匀后需要静置大概10 min，粒子浓度在400粒/100 mL摇匀后需要静置大概4 min，而粒子浓度在200粒/100 mL摇匀后只需要静置大概2 min。

0.9%的氯化钠注射液摇匀后0 min检测到的粒子数在700粒/100 mL，2 min测的时候不到10粒/100mL。氯化钠注射液中的气泡浮升运动由于没有乳胶粒子的阻碍，与水中小气泡相似，水中小气泡（初速度为任意值）会迅速完成加速运动，瞬间达到气泡的极限速度[7]，很快消失。

2.2 搅拌转速对测试结果的影响

为防止检测过程中微粒沉到检测杯底，影响结果的准确性。在检测过程中需对溶液进行磁力搅拌，调速挡位到11时已经足够。

从图3、图4、图5可以看出用稀释的不同浓度乳胶粒子和未稀释的乳胶粒子，搅拌转速在1～11之间，检测到的粒子数无明显变化，即搅拌不会对乳膠粒子溶液检测结果产生明显影响。但搅拌转速在升高到5时，0.9%的氯化钠注射液溶液检测到的粒子数有明显升高，继续升高搅拌转速，检测结果趋于稳定。因此搅拌转速在5～11时，可能会引起溶液中产生少量气泡，但气泡数量不随粒子浓度和搅拌转速的增加而增多，不对试验结果产生明显影响。

2.3 输液器滤除率两种方法试验结果

取3批不同生产企业的一次性使用输液器，分别取5套输液器用微粒计数器法和显微镜法进行测试，结果见表1。

2.4 两种试验方法结果差异性分析

采用SPSS Statistics Version20对3个不同厂家的一次性输液器滤除率使用两种方法得到的检测结果分别进行分析。首先进行两总体方差齐性的判定（F 检验），如果试验结果是否方差齐性，则选择独立样本T检验法计算两种试验方法检测结果是否存在显著性差异。

表2中，F 检验，Sig值均大于0. 05，说明每组样品的两种方法检验结果均为方差齐性。T 检验Sig均大于0.05，即两种试验方法检测结果不存在显著性差异。

3 结 语

从上面试验可以看出，标准乳胶粒子摇匀后会产生大量的气泡，乳胶粒子浓度越高产生的气泡越多，消失得越慢。但通过药液过滤器后，由于滤膜的拦截作用，流出的滤出液中气泡大大减少，且滤出液中乳胶粒子浓度低，在收集的过程中，残留气泡会迅速消失，不需特别静置等待。同时，磁力搅拌也不对结果产生明显影响。

总之，微粒计数器法和显微镜法测定药液过滤器滤除率两者结果没有（统计学意义上的）差别，但微粒计数器法可直接由仪器给出结果，不需要人工进行显微镜计数，可大大缩短检验时间，提高检测效率。

参考文献

[1]一次性使用输液器重力输液式：GB 8368—2018[S].

[2]Infusion equipment for medical use - Part 4： Infusion setsfor single use， gravity feed： ISO 8536-4： 1998[S].

[3]Infusion equipment for medical use - Part 4： Infusion setsfor single use， gravity feed： ISO 8536-4： 2010[S].

[4]Infusion equipment for medical use - Part 4： Infusion setsfor single use， gravity feed： ISO 8536-4： 2019[S].

[5]洁净室及相关受控环境 第1部分：按粒子浓度划分空气洁净度等级：GB/T 25915.1—2021[S].

[6]戴干策，陈敏恒.化工流体力学[M].北京：化学工业出版社，1988：678-681.

[7]徐麦容，刘成云.水中浮升气泡的半径和速度变化[J].大学物理，2008，27（11）：14-17.

作者简介

任全华，本科，工程师，主要从事医疗器械检验检测工作。

（责任编辑：张瑞洋）