一种快速检测医疗器械中环氧乙烷和2-氯乙醇总量的试剂盒及方法与流程

本发明涉及化学检测技术领域，具体涉及借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料的领域，更具体涉及环氧乙烷和2-氯乙醇残留总量的快速检测。

背景技术：

环氧乙烷(eo)是一种广谱低温灭菌剂，其灭菌机制是环氧乙烷与微生物蛋白质上的羧酸，氨基，硫基和羟基，产生烷基化反应，阻止微生物的正常功能，使微生物死亡。可在常温下杀灭各种微生物，被广泛应用于医疗器械的消毒。eo穿透性很强，可以穿透微孔达到产品内部相应的深度，从而大大提高灭菌效果。然而在杀灭微生物的同时，残留的环氧乙烷会对使用者的身体产生一定程度的伤害，对眼、呼吸道有腐蚀性，可导呕吐、恶心、腹泻、头痛、中枢抑制、呼吸困难、肺水肿等，还可出现肝、肾损害和溶血现象。

2-氯乙醇(ech)是环氧乙烷灭菌过程中衍生的有机物质。它能刺激身体表面，具有急性毒性，可被皮肤快速吸收，能对肺、肾、中枢神经系统和心血管系统造成损伤。

目前，gb/t16886.7-2001给出了经环氧乙烷灭菌的医疗器械单位产品上环氧乙烷灭菌残留物(包括环氧乙烷和2-氯乙醇)的允许限量。关于环氧乙烷和氯乙醇同时检测的方法均采用气相色谱和气相色谱质谱联用法，这两种方法是目前国内专业检测机构的通用权威方法，检测结果准确。然而上述方法设备依赖性极强，需要气相色谱仪等大型仪器设备和专业的实验操作人员，对实验环境要求较高，最终导致检测程序复杂、耗时长以及检测成本高。

在完善的医疗器械检测体系中，不仅需要包括基于大型精密仪器进行确证性检测的技术方法，更应该同时包括能迅速应对新发突发疫情、重大公共卫生事件的现场检测、快速筛查需求的测定方法。

经检索，未发现能够更简单、更快速、更经济地同时实现环氧乙烷和2-氯乙醇快速检测的现有技术，仅存在以下相关技术方案：

中国专利申请201710227947.x，公开了一种日常防护型口罩中环氧乙烷残留量的测定方法及其评价方法，利用稀盐酸作为萃取剂，先后用高碘酸氧化萃取液并使用乙酰丙酮显色，最后用紫外分光光度计测定显色液的吸光度值。与现有技术相比，具有前处理简单、测试结果稳定且检出限低、准确度高等优点。

然而，首先上述技术未实现环氧乙烷和2-氯乙醇的同时检测；其次，上述技术采用乙酰丙酮显色，而本技术采用4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂(ahmt)显色；再者，根据其说明书，经技术重现，按照其方法进行检测，最短耗时约为140min。这对于解决快速检测这一技术问题，无疑是不能满足需求。

本申请在上述技术背景下应运而生，针对性解决包含1、环氧乙烷和2-氯乙醇总量同时检测；2、真正实现快速检测在内的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是开发一种医疗器械中环氧乙烷和2-氯乙醇总量的快速检测试剂盒及其检测方法。

本发明是利用试样中的环氧乙烷和2-氯乙醇在碱性条件下碘离子作用下，2-氯乙醇发生亲核取代反应，生成乙二醇，环氧乙烷开环生成乙二醇，经高碘酸氧化成甲醛，用硫代硫酸钠滴定除去过量的高碘酸，甲醛与显色剂反应生成络合物，其颜色的深浅在一定范围内与甲醛含量成正相关，通过色阶溶液或色阶卡进行目视比色，从而对试样中环氧乙烷和2-氯乙醇的总量进行半定量测定。本实验定量主要依据1mol的环氧乙烷或2-氯乙醇经过反应均可得到2mol甲醛，因此可根据测试试液中甲醛的摩尔量，推算出样品中环氧乙烷和2-氯乙醇的总量(以摩尔浓度计)。

为了完成上述实验目的，本发明提供一种医疗器械中环氧乙烷和2-氯乙醇残留的快速检测试剂盒及其检测方法。

一方面，上述检测试剂盒包括试剂a、试剂b、试剂c、试剂d、试剂e、试剂f和试剂g，比色管、量筒和标准比色卡。

进一步的，所述试剂a为氢氧化钠溶液，浓度为0.1mol/l-0.5mol/l。

进一步的，所述试剂b为碘化钾溶液，浓度为0.05mol/l-0.2mol/l。

进一步的，所述试剂c为高碘酸和盐酸的混合溶液，高碘酸浓度为10g/l-30g/l，盐酸浓度为4mol/l-6mol/l。

进一步的，所述试剂d为硫代硫酸钠溶液，浓度为40g/l-80g/l。

进一步的，所述试剂e为乙二胺四乙酸二钠溶液，浓度为100g/l-200g/l。

进一步的，所述试剂f为4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂溶液，浓度为2g/l-8g/l。

进一步的，所述试剂g为高碘酸钾溶液，浓度为10g/l-20g/l。

另一方面，上述检测方法具体按照以下步骤实施：

步骤1、样品液的制备：

向待测样本中加入试剂a和试剂b，水浴后取上清液；向上清液中加入试剂c，摇匀，于60℃水浴，再滴加试剂d至出现的黄色恰好消失；后加入试剂e和试剂f，混匀后静置，再加入试剂g，混匀后静置，即得样品液；

步骤2、比色测定：

将样品溶液与标准色阶溶液或标准比色卡进行比色测定，确定待测样品中环氧乙烷和2-氯乙醇的总含量，10min内判读结果；

所述的试剂a为氢氧化钠溶液；所述试剂b为碘化钾溶液；所述试剂c为高碘酸和盐酸的混合溶液；所述试剂d为硫代硫酸钠溶液；所述试剂e为乙二胺四乙酸二钠溶液；所述试剂f为4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂溶液；所述试剂g为高碘酸钾溶液。

作为一些示例性方案，上述检测方法具体按照以下步骤实施：

步骤1、样品液的制备；

准确称取1.0g±0.01g，置于50ml离心管中，加入试剂a适量，加入适量试剂b，置于水浴中20min，取上清液2ml于15ml离心管中，加入试剂c，盖上盖子，摇匀，置于60℃水浴中反应5min，滴加试剂d至出现的黄色恰好消失，加入试剂e和试剂f，涡旋混匀后静置10min，再加入试剂g，涡旋混匀后静置5min。

步骤2、比色测定

反应结束后将样品溶液进行比色测定，确定样品中环氧乙烷和2-氯乙醇的总含量，10min内判读结果。

进一步的，步骤1所述加入试剂a量为10ml-30ml，所述加入试剂b量为1-3滴，试剂c量为1-3滴，滴加试剂e量为8-15滴，滴加试剂f量为8-15滴，滴加试剂g量为8-15滴。

进一步的，步骤2所述比色测定方法为与标准色阶溶液或比色卡目视比色，与标准色阶溶液或标准色阶卡比较判读样品中环氧乙烷和2-氯乙醇的总含量，颜色深于检出限则为阳性样品，反之则为阴性样品。

进一步的，上述标准色阶溶液或标准比色卡是按照如下步骤制作而成：

(1)用试剂a作为溶剂配制已知浓度的2-氯乙醇标准工作溶液；

(2)向标准工作溶液中加入试剂b，水浴后取上清液，向上清液中加入试剂c，摇匀，于60℃水浴，再滴加试剂d至出现的黄色恰好消失，后加入试剂e和试剂f，混匀后静置，再加入试剂g，混匀后静置，得所述标准色阶溶液；

(3)根据各标准色阶溶液的色值印制得所述标准比色卡。

作为一些示例性方案，上述标准色阶溶液或标准比色卡是按照如下步骤制作而成：

(1)用试剂a配置浓度为0μg/ml、0.005μmol/ml、0.010μmol/ml、0.020μmol/ml、0.040μmol/ml、0.100μmol/ml、0.200μmol/ml的2-氯乙醇标准工作溶液；

(2)分别取上述标准溶液适量置于50ml离心管中，加入适量试剂b，置于水浴中20min，取上清液2ml于15ml离心管中，加入试剂c，盖上盖子，摇匀，置于60℃水浴中反应5min，滴加试剂d至出现的黄色恰好消失，加入试剂e和试剂f，涡旋混匀后静置10min，再加入试剂g，涡旋混匀后静置5min，得到标准色阶溶液。

(3)根据各标准色阶溶液的色值印制得到标准比色卡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)经反复实施测定，本发明提供的检测试剂盒及方法，检测耗时为40min之内，明显短于现有技术。

(2)显而易见的，本发明实现了待测样品中环氧乙烷和2-氯乙醇总量的同时一步测出。

(3)显而易见的，本发明的检测试剂盒及方法，脱离了昂贵仪器的限制，操作简便、成本低廉。

综上，本申请提供了一种操作简便、成本低廉、速度快、灵敏度高的能现场快速检测医疗器械中环氧乙烷和2-氯乙醇残留同时检测的方法，本方法不需要使用专门的仪器设备，40分钟内就能得到实验结果，适合于现场快检。

附图说明

图1为实施例1制得的标准比色卡。

具体实施方式

如无特殊说明，本申请实施过程中使用的各个仪器、试剂均为商业途径购得。本领域技术人员均可正常商业化购得并重现本申请技术方案。下面以具体实施方式对本发明进行详细说明，但不局限于此。

实施例1试剂配制及标准色阶溶液和标准比色卡制作

1、试剂配制

分别配置浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液溶液(试剂a)，浓度为0.2mol/l的碘化钾溶液(试剂b)，浓度分别为10g/l和6mol/l的高碘酸和盐酸混合溶液(试剂c)，浓度为40g/l的硫代硫酸钠溶液溶液(试剂d)，浓度为100g/l的乙二胺四乙酸二钠溶液(试剂e)，浓度为5g/l的4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂溶液(试剂f)，浓度为15g/l的高碘酸钾溶液溶液(试剂g)。

2、标准色阶溶液和标准比色卡制作方法

用试剂a为定容液配置浓度为0μmol/ml、0.005μmol/ml、0.010μmol/ml、0.020μmol/ml、0.040μmol/ml、0.100μmol/ml、0.200μmol/ml的2-氯乙醇标准工作溶液；相当于样品中环氧乙烷与2-氯乙醇的总量分别为：0mmol/kg、0.1mmol/kg、0.2mmol/kg、0.4mmol/kg、0.8mmol/kg、2.0mmol/kg、4.0mmol/kg。

分别取标准工作溶液20ml，置于50ml离心管中，加入试剂b3滴(约150μl)，置于水浴中20min，取上清液2ml于15ml离心管中，加入试剂c3滴(约150μl)，盖上盖子，摇匀，置于60℃水浴中反应5min，滴加试剂d至出现的黄色恰好消失，加入试剂e8滴(约500μl)和试剂f8滴(约500μl)，涡旋混匀后静置10min，再加入试剂g3滴(约150μl)，涡旋混匀后静置5min，得到标准色阶溶液。

标准比色卡的打印：根据各标准色阶溶液的色值打印制出标准比色卡，并在外表面进行塑封保存，最终制作的色阶卡如图1所示。

实施例2：环氧乙烷和2-氯乙醇总量的快速检测实例

本实施例使用的试剂为实施例1配置所得。

1、检测方法

步骤1、样品液的制备；

准确称取1.0g±0.01g待测样本于置于50ml离心管中，加入试剂a20ml，加入试剂b3滴(约150μl)，置于60℃水浴中20min，取上清液2ml于15ml离心管中，加入试剂c3滴(约150μl)，盖上盖子，摇匀，置于60℃水浴中反应5min，滴加试剂d至出现的黄色恰好消失，加入试剂e8滴(约150μl)和试剂f8滴(约150μl)，涡旋混匀后静置10min，再加入试剂g3滴(约150μl)，涡旋混匀后静置5min。

步骤2、比色测定

反应结束后利用实施例1制备的标准比色卡，将样品溶液进行比色测定，确定样品中环氧乙烷和2-氯乙醇的总含量，10min内判读结果。颜色深于检出限则为阳性样品，反之则为阴性样品。

2、检测实例

对经过抽取自不同厂家的20份医疗器械进行检测，每份包含两个相同的平行样品，一个采用按照上述检测方法(简称快检方法)，另外一个采用实验室检测方法检测，所选择实验室方法为《gb/t16886.7-2015医疗器械生物学评价第7部分：环氧乙烷灭菌残留量》(简称实验室方法)。

检测结果如表1所示，从表1中可看出本快检方法检验结果与实验室方法一致，使用本方法不需要使用专门的仪器设备，40分钟内就能得到实验结果，适合于现场快检。

表1快检方法与实验室比对结果

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。