顶空气相色谱法测定一次性使用无菌注射器中环氧乙烷残留量的测量不确定度评定

的测量不确定度评定

张宏伟

【摘 要】依据JJF 1059-1999,对顶空气相色谱法测定一次性使用无菌注射器中环氧乙烷残留量的不确定度进行了系统分析,找出影响测量结果不确定度的主要因素.对各不确定度分量进行了评定和量化,计算了合成标准不确定度和扩展不确定度,一次性使用无菌注射器中环氧乙烷残留量的测定结果表示为:(2.28±0.26)μg/g,k=2. 【期刊名称】《化学分析计量》 【年(卷),期】2008(017)005 【总页数】4页(P6-9)

【关键词】一次性使用无菌注射器;环氧乙烷;不确定度;顶空进样;气相色谱法 【作 者】张宏伟

【作者单位】云南省医疗器械检验所,昆明,650034 【正文语种】中 文

一次性使用无菌注射器是临床使用量大、面广的注射穿刺医疗器械，环氧乙烷是用于一次性使用无菌注射器灭菌的化学物质，环氧乙烷对人体毒害作用很大，中毒途径主要是通过呼吸器官吸入体内，刺激呼吸道并引起强烈反应，发生恶心、呕吐、头痛、眼角膜刺激等症状，严重者可引起肺水肿。除急性毒性外，很多情况下环氧乙烷还可致突变，可致畸。环氧乙烷可损害许多器官，吸入环氧乙烷可产生赘生性

变化，包括白血病、脑肿瘤和乳房肿瘤，当食入或皮下注射环氧乙烷时，可在接触部位形成肿瘤。环氧乙烷残留量是GB 15980-2002[1]规定的安全性检验指标，准确测定一次性使用无菌注射器中环氧乙烷残留量对评定一次性使用无菌注射器质量具有重要意义。

笔者依据JJF 1059-1999[2]分析顶空气相色谱法测定一次性使用无菌注射器(以5 mL规格为例)中环氧乙烷残留量，并对测量结果的不确定度进行评定，为保证测量结果的准确性和可靠性提供科学依据。 1 实验部分 1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：CP 3800GC型，配FID检测器、PTV进样口，美国Varian公司； 顶空进样器：HT 200H型，意大利HTA公司；

电子天平：AB-104型，瑞士Mettler Toledo仪器有限公司； 精密恒温箱：ED 53型，德国Binder公司；

环氧乙烷标准物质：纯度99%，大连大特气体有限公司； 实验用水为超纯水。

1.2 环氧乙烷标准贮备溶液的配制

取外部干燥的50 mL量瓶，加入约30 mL水，加瓶塞，精密称定，轻轻打开冷冻的环氧乙烷储罐阀门，从储罐中用导管将环氧乙烷滴入量瓶水中，约增重0.5 g，量瓶不加瓶塞，轻轻摇匀，盖好瓶塞，精密称定，前后两次称重之差即为溶液中所含环氧乙烷的量。加水至刻度，摇匀，用A级单标线吸管精密量取5 mL置50 mL量瓶中，加水至刻度，摇匀，再用A级单标线吸管精密量取1 mL该溶液置100 mL量瓶中，加水至刻度，摇匀，此溶液浓度为1×10-2 g/L。 1.3 实验方法

按照GB/T 14233.1-2001[3]测定一次性使用无菌注射器样品中的环氧乙烷含量。

取数支注射器去掉护套及针，精密称定，计算每支平均质量。吸进超纯水至所标示的容量刻度，在(37±1)℃下恒温1 h，取出，放冷，称重，根据所取注射器总容量，按1 g/mL的水密度值计算出需补加水量，转移至具塞锥形瓶中，补足水量，混匀。精密量取5 mL置20 mL顶空瓶，密封，作为检验液。分别将标准样与检验液置于顶空进样器上，在(60±1)℃恒温20 min，精密量取上述标准样及检验液的上部气体各0.5 mL，注入气相色谱仪进行测定，记录峰高，计算标准曲线，并计算注射器每克中环氧乙烷的残留量。 1.4 色谱条件

检测器：氢火焰离子化检测器；载气：氮气；色谱柱：HP-1型，规格为 0.32 mm×30 m，0.25 μm i.d.；柱温：80℃；分流比：1∶20；检测器温度：250℃；进样器温度：200℃。 2 数学模型

环氧乙烷测量结果按(1)式计算： (1)

式中：W——试样中环氧乙烷的含量，μg/g；

c——由标准曲线得出的样品处理液中环氧乙烷的浓度，μg/mL； V——试样的公称容量，mL； m0——试样的平均质量，g。 3 测量不确定度来源

顶空气相色谱法测定一次性使用无菌注射器中环氧乙烷的不确定度主要来源有： (1)校准过程引入的不确定度； (2)样品称量引入的不确定度；

(3)样品处理后供试液体积引入的不确定度；

(4)试样均匀性和操作过程引入的不确定度。 4 测量不确定度各分量的评定 4.1 校准过程引入的不确定度 4.1.1 制备标准工作液引入的不确定度 (1)标准样品纯度引入的不确定度

根据证书提供的信息，环氧乙烷的含量为99%，按三角分布处理，则其相对标准不确定度为：

(2)称量引入的不确定度

根据仪器检定证书，电子天平的最大允许误差为±0.000 1 g，相当于称量扩展不确定度为0.000 1 g，按均匀分布，标准样品称样量为0.500 0 g，则称量引入的相对标准不确定度为：

(3)量器校准引入的不确定度

配制标准工作溶液所用玻璃量器容量均有误差，根据JJF 196-1990[4]取其相应的最大允差。按三角分布考虑，估算标准工作溶液制备过程使用的系列玻璃量器的相对不确定度分量见表1。

表1 量器校准引入的不确定度玻璃量器最大允差/mLu/mLuirel50mL单标线容量瓶A级100mL单标线容量瓶A级10mL单标线容量瓶A级10mL单标线吸管A级5mL单标线吸管A级1mL单标线吸管A级

±0．05±0．10±0．020±0．05±0．015±0．0072．04×10-24．08×10-28．16×10-32．04×10-26．12×10-32．86×10-34．08×10-44．08×10-48．16×10-42．04×10-31．22×10-32．86×10-3 由表1数据合成量器校准的相对标准不确定度为：

(4)温度变化引入的不确定度

实验所用玻璃量器已于20℃校准，实验室的温度为(20±5)℃，即Δt=5℃，水的膨胀系数α=2.1×10-4/℃。计算标准不确定度时假设温度变化按均匀分布，温度变化引入的不确定度可按公式u=VΔtα/k计算各玻璃量器由温度变化引入的不确定度，其相对不确定度分量列于表2。

表2 标准系列溶液配制过程中温度变化引入的不确定度玻璃量器ui/mLuirel50mL单标线容量瓶A级100mL单标线容量瓶A级10mL单标线容量瓶A级10mL单标线吸管A级5mL单标线吸管A级1mL单标线吸管A级3．03×10-26．06×10-26．06×10-36．06×10-33．03×10-36．06×10-46．06×10-46．06×10-46．06×10-46．06×10-46．06×10-46．06×10-4 由表2数据合成由温度变化引入的相对标准不确定度为：

将标准物质纯度、天平称量、量器校准和温度变化的不确定度分量合成制备标准工作溶液的相对标准不确定度为：

4.1.2 校准曲线拟合的不确定度

用10 mL单标线吸管分别吸取1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL的环氧乙烷标准贮备溶液于10 mL容量瓶中，加水定容，配制成浓度c为1、2、4、6、8、10 μg/mL的标准工作溶液。混匀后，进样测定，拟合校准曲线回归方程，结果列于表3。

表3 校准曲线拟合数据ci/μg·mL-11．0189 2．0378 4．0756 6．1134 8．1512 10．1890峰高Hi461 914 1778 2734 3437 4473校准曲线H=432．9338c+17．43727相关系数0．9988

应用该曲线测量样品检验液2次，即P=2，测得检验液中环氧乙烷浓度为2.28 μg/mL，校准曲线拟合的标准不确定度u(cur)按式(2)计算： (2)

式中：s——峰高的标准偏差,计算公式为： ；

b——校准曲线斜率， b=432.933 8； p——试样处理液测量次数，P=2； n——标准溶液点的数目，n=6；

c0——样品检验液环氧乙烷浓度，c0=2.28 μg/mL； 不同标准溶液浓度的平均值，； ci——系列标准溶液的浓度，μg/mL； Hi——峰高。

代入数据计算得：u(cur)=0.13 μg/mL。则校准曲线拟合引入的相对标准不确定度为：

由urel(cur)、urel(std)合成试样处理液中环氧乙烷含量测定值c的相对标准不确定度为：

4.2 样品称量引入的不确定度

样品称样量为15.517 5 g，电子天平的最大允许误差为±0.000 1 g，相当于称量扩展不确定度为0.000 1 g，按均匀分布，则样品称量引入的标准不确定度为：

4.3 样品处理后的体积V引入的不确定度

4.3.1 样品容量校准引入的不确定度

样品制备提取时，所取水的体积定容是通过天平称量换算得出，根据仪器检定证书，电子天平的最大允许误差为±0.000 1 g，相当于称量扩展不确定度为0.000 1 g，按均匀分布，则容量引入的相对标准不确定度为：

4.3.2 单标线吸管校准的不确定度

样品提取处理后用5 mL的A级单标线吸管取样测定，根据JJG l96-1990[4]，其最大允许误差为±0.015 mL，按三角分布考虑，则单标线吸管校准引入的不确定度为：

u2rel=6.12×10-3/5=1.22×10-3 4.3.3 温度变化引入的不确定度

在分析测试中实验室的温度在(20±5)℃之间波动，单标线吸管的校准温度为20℃，水的膨胀系数为2.1×10-4/℃，温度变化按矩形分布，则温度变化引入的不确定度为：

u3rel=3.03×10-3/5=6.06×10-4

样品处理后的定容体积V引入的相对标准不确定度为：

4.4 试样均匀性和操作过程引入的不确定度

检测结果的重现性主要受操作人员的样品处理过程的一致性、样品的均匀性和仪器本身性能因素影响，该不确定度属于A类不确定度，采用同一样品进行重复实验进行评估。同批样品同日内平行取样测定6次，一次性使用无菌注射器中环氧乙烷的质量浓度为2.314、2.287、2.265、2.298、2.272、2.271 μg/g，平均值为

2.28 μg/g。6次测定结果的标准偏差及相对标准不确定度为：

5 合成标准不确定度及扩展不确定度

一次性使用无菌注射器中环氧乙烷测定的相对标准不确定度各分量相互独立，互不相关，由此可得合成相对标准不确定度为：

=5.74×10-2

取包含因子k=2，则相对扩展不确定度为： U=kurel(X)=0.115

一次性使用无菌注射器中环氧乙烷的测定结果表示为：(2.28±0.26) μg/g，k=2。 6 结语

通过对一次性使用无菌注射器中环氧乙烷的测量不确定度评定发现，测量不确定度主要来自使用校准曲线拟合求试样处理液中环氧乙烷质量浓度和样品的重复测定。因此，在测试样品时应同时进行校准曲线的拟合，必须严格控制实验条件，按照规范操作，确保检验结果准确可靠。 参 考 文 献

[1] GB 15980-2002 一次性使用无菌注射器[S]. [2] JJF l059-1999 测量不确定度评定与表示[S].

[3] GB/T 14233.1-1998 医用输液、输血、注射器具检验方法 第一部份：化学分析方法[S].

[4] JJG l96-1990 常用玻璃量器检定规程[S].