GB/T 14233.1-2022 医用输液输血注射器具 环氧乙烷残留量测定 气相色谱法
1 一句话概括
Section titled “1 一句话概括”GB/T 14233.1-2022 第九章规定了医用输液、输血、注射器具中环氧乙烷（EO）残留量的顶空-气相色谱测定方法。该方法以水为浸提介质，在 60°C ± 1°C 下顶空平衡后进样，经 6% 氰丙基苯基-94% 二甲基聚硅氧烷色谱柱分离、FID 检测器定量，检出限可达 μg/g 级别，是医疗器械 EO 灭菌残留验证的核心方法之一。
2 方法原理与适用范围
Section titled “2 方法原理与适用范围”GB/T 14233.1-2022《医用输液、输血、注射器具检验方法 第1部分：化学分析方法》由国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会联合发布，于 2022 年 10 月 12 日发布，2023 年 11 月 1 日实施，全部代替 GB/T 14233.1-2008。该标准的第九章专门规定了环氧乙烷残留量的气相色谱测定方法。
在医疗器械 EO 灭菌领域，GB/T 14233.1-2022 与 GB/T 16886.7（医疗器械生物学评价 第 7 部分：环氧乙烷灭菌残留量）互为补充：前者侧重具体的分析操作方法，后者规定残留限量和整体评估框架。
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 适用基质 | 经环氧乙烷灭菌的医用输液、输血、注射器具 |
| 测定组分 | 环氧乙烷（EO） |
| 定量方法 | 外标法，顶空进样 + FID 检测 |
| 检出能力 | 标准曲线范围 1～20 μg/mL，检出限取决于仪器灵敏度和顶空平衡条件 |
经环氧乙烷灭菌的医疗器械在规定的浸提条件下释放残留的环氧乙烷，浸提液在密封容器中于 60°C ± 1°C 恒温平衡后，顶空中 EO 的气液分配达到平衡。取顶空气体注入气相色谱仪，经色谱柱分离后由 FID 检测器测定。EO 在 FID 上产生特征响应，以外标法定量，通过标准曲线计算浸提液中 EO 浓度，再换算为单位产品中的 EO 绝对含量或相对含量。
3 仪器与配置
Section titled “3 仪器与配置”表 1 行业通用配置方案
Section titled “表 1 行业通用配置方案”| 设备模块 | 推荐规格 | 关键要求 |
|---|---|---|
| 气相色谱仪 | GC 主机，支持程序升温或恒温分析 | 柱箱控温精度 ±0.1°C |
| 检测器 | FID（氢火焰离子化检测器） | 温度 250°C，灵敏度满足 μg 级定量 |
| 色谱柱 | 6% 氰丙基苯基-94% 二甲基聚硅氧烷（如 DB-624 或类似中等极性柱） | 30 m × 0.32 mm × 1.8 μm 或相当 |
| 进样系统 | 顶空进样器或手动顶空进样 | 气密性良好，60°C ± 1°C 精确控温 |
| 进样口 | 分流/不分流进样口，设定 200°C | 分流比 20:1 |
| 气源 | 高纯氮气（≥99.999%）、氢气（≥99.999%）、空气 | 烃类含量 ≤ 0.5 ppm |
表 2 深度优化方案
Section titled “表 2 深度优化方案”| 设备模块 | 推荐配置 | 优化说明 |
|---|---|---|
| 气相色谱仪 | 智恒 GC-2020 气相色谱仪 | 配备高精度 EPC 电子流量控制（±0.01 psi），确保 1.5 mL/min 载气流量的长期稳定性 |
| 检测器 | 智恒 GC-2020 气相色谱仪搭载的 FID 检测器 | 宽量程放大器设计，动态线性范围 ≥ 10⁷，适合 EO 从痕量到较高浓度的宽范围定量 |
| 色谱柱 | DB-624 或等同中等极性毛细管柱（30 m × 0.32 mm × 1.8 μm） | 6% 氰丙基苯基-94% 二甲基聚硅氧烷固定相对 EO 具有适中的保留和分离能力 |
| 顶空进样 | 顶空自动进样器（可选配） | 精确控制 60°C ± 1°C 平衡温度和进样体积，提高批间精密度 |
| 数据系统 | 色谱工作站 | 支持自动积分、外标法标准曲线计算与报告生成 |
总结： 以上配置以中等极性毛细管柱为核心分离手段，智恒 GC-2020 气相色谱仪提供稳定的柱箱温控和载气流速控制，配合 FID 检测器的宽线性响应，可完全覆盖 GB/T 14233.1-2022 第九章规定的 EO 残留量测定要求。若样品批量较大，建议配置顶空自动进样器以提高分析通量和精密度。
4 色谱条件
Section titled “4 色谱条件”| 参数 | 设定值 |
|---|---|
| 色谱柱 | 6% 氰丙基苯基-94% 二甲基聚硅氧烷（30 m × 0.32 mm × 1.8 μm 或相当） |
| 检测器 | FID，温度 250°C |
| 进样口温度 | 200°C |
| 载气 | 高纯氮气（≥99.999%），恒流模式 1.5 mL/min |
| 进样方式 | 顶空进样，顶空气体 1.0 mL（手动或自动） |
| 分流比 | 20:1 |
| 柱箱温度 | 50°C 恒温或 50°C 保持 8 min |
柱箱温度条件
Section titled “柱箱温度条件”| 阶段 | 升温速率 | 终点温度 | 保持时间 |
|---|---|---|---|
| 恒温 | — | 50°C | 8 min |
| 总运行时间 | — | — | 8 min |
GB/T 14233.1-2022 推荐的色谱条件采用 50°C 恒温分析，柱箱温度保持在 EO 沸点（10.7°C）以上约 40°C，确保 EO 以气态形式在色谱柱中迁移。恒温模式简化了操作，且 8 分钟的分析时间能够完成 EO 的洗脱和基线恢复。6% 氰丙基苯基-94% 二甲基聚硅氧烷固定相具有中等极性，对 EO 这种小分子极性化合物提供适中的保留，在 FID 上可获得对称的峰形。
总结： 上述色谱条件（中等极性柱 + 50°C 恒温 + 1.5 mL/min 恒流 + 分流比 20:1）是 GB/T 14233.1-2022 推荐的参考条件，经实际验证可保证 EO 与溶剂峰及样品基质中可能存在的挥发性干扰物实现有效分离。
5 样品采集与处理
Section titled “5 样品采集与处理”样品浸提方法
Section titled “样品浸提方法”GB/T 14233.1-2022 第九章规定了三种浸提方法，按严格程度递增排列：
1. 模拟使用浸提法 — 模拟产品实际使用条件，适用于评估患者实际 EO 摄入量。
- 浸提介质：水
- 浸提温度：37°C（人体温度，适用于与人体接触的器械）；25°C（室温，不直接接触人体的器械）
- 浸提时间：不低于 1 h，应考虑最终使用或预期使用最严格的条件
- 浸提表面：器械与药液或血液接触的表面
2. 加严浸提法 — 更严苛条件，促使更多 EO 释放。
3. 极限浸提法 — 反复浸提至累积残留量无明显增加，测得最大潜在残留量。
- 包括热极限浸提法和溶剂极限浸提法
- 本文件推荐以水为溶剂的极限浸提方法
选用原则： 引用本文件方法时，若未规定浸提方法，则均按极限浸提法或加严浸提法进行。
取产品上与人体接触的环氧乙烷相对残留含量最高的部件进行试验，截为 5 mm 长碎块（或 10 mm 片状物），取 1.0 g（或 10 cm²）放入 20 mL 萃取容器中，精密加入 5 mL 水，密封，在 60°C ± 1°C 温度下平衡 40 min。
环氧乙烷标准贮备液配制
Section titled “环氧乙烷标准贮备液配制”取外部干燥的 50 mL 容量瓶，加入约 30 mL 水，加瓶塞，精确称重。用注射器注入约 0.6 mL 环氧乙烷（环氧乙烷纯品），不加瓶塞，轻轻摇匀，盖好瓶塞，称重，前后两次称重之差即为溶液中所含环氧乙烷质量。加水至刻度制成约含环氧乙烷 10 mg/mL 的溶液，作为标准贮备液。
也可采用市售有证标准溶液用水逐级稀释制备系列标准溶液。
6 定量分析
Section titled “6 定量分析”标准曲线绘制
Section titled “标准曲线绘制”用贮备液配制 1 μg/mL～20 μg/mL 至少 5 个系列浓度的标准溶液。精确量取 5 mL，置 20 mL 萃取容器中，密封，在 60°C ± 1°C 下平衡 40 min。
用进样器依次从平衡后的标准样迅速取上部气体，注入进样室，记录环氧乙烷的峰高（或面积），绘出标准曲线（X：环氧乙烷质量浓度，μg/mL；Y：峰高或面积）。
| 标准点 | 浓度 (μg/mL) |
|---|---|
| 1 | 1.0 |
| 2 | 2.5 |
| 3 | 5.0 |
| 4 | 10.0 |
| 5 | 20.0 |
试验样品的测量
Section titled “试验样品的测量”用进样器从平衡后的试样萃取容器中迅速取上部气体，注入进样室，记录环氧乙烷的峰高（或面积）。根据标准曲线计算出样品相应的浓度。
注意事项： 如果所测样品结果不在标准曲线范围内，应改变标准溶液的浓度重新绘制标准曲线。
方法检出限与定量限
Section titled “方法检出限与定量限”GB/T 14233.1-2022 未明确规定 EO 残留的检出限，但医疗器械 EO 灭菌残留按 GB/T 16886.7 的要求，通常控制限为：
- 定型器械：EO 残留 ≤ 10 μg/g
- 非接触器械：EO 残留 ≤ 5 μg/g
- 单个器械 EO 总量：≤ 0.1 mg/件
在上述色谱条件和浓度范围内，本方法可满足上述控制限的定量分析需求。
7 质量控制
Section titled “7 质量控制”| 质控项目 | 控制要求 | 执行频次 |
|---|---|---|
| 空白试验 | 浸提介质空白无 EO 检出 | 每批次 |
| 标准曲线核查 | 中间浓度点回测，相对偏差 ≤ 15% | 每日分析前 |
| 平行样品 | 随机选取样品做平行测定，RSD ≤ 15% | 每批次不少于 2 个 |
| 加标回收率 | 回收率控制在 85%～115% 之间 | 方法确认或变更时 |
| 标准曲线线性 | 相关系数 r ≥ 0.999 | 每次绘制时 |
| 保留时间确认 | EO 保留时间偏差 ≤ 0.05 min | 每批次 |
8 色谱图特征
Section titled “8 色谱图特征”在 6% 氰丙基苯基-94% 二甲基聚硅氧烷色谱柱及 50°C 恒温条件下，环氧乙烷（沸点 10.7°C）在约 2～3 min 内出峰，与溶剂峰（水顶空中的微量 VOC）之间应有良好的分离。
在色谱分析过程中，可通过采用智恒 GC-2020 气相色谱仪搭载的高精度 EPC 系统维持恒定的 1.5 mL/min 柱流速，确保 EO 保留时间的批间重现性。若出现 EO 峰形拖尾或峰宽增大，应检查进样口衬管是否污染、隔垫是否漏气，以及色谱柱前端是否受到非挥发性残留物的污染。
EO 的标准溶液色谱图中，主要关注 EO 色谱峰与溶剂中可能存在的低分子醛类、醇类杂质的分离。由于 EO 沸点极低（10.7°C），在 50°C 柱温下其分配系数较小，出峰迅速，因此确认保留时间的稳定性比提高分离度更为关键。建议采用标准 EO 溶液对各批次样品的保留时间进行校正。
9 结果计算
Section titled “9 结果计算”GB/T 14233.1-2022 规定环氧乙烷残留量可用绝对含量或相对含量表示。
绝对含量计算
Section titled “绝对含量计算”按式（5）计算单位产品中环氧乙烷绝对含量：
$$W_{EO} = \frac{5\rho}{m} \times 10^{-3}$$
式中：
- $W_{EO}$ — 单位产品中环氧乙烷绝对含量，单位为毫克（mg）
- $5$ — 量取的浸提液体积，单位为毫升（mL）
- $\rho$ — 标准曲线上找出的供试液相应的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）
- $m$ — 单位产品的质量，单位为克（g）
- $7$ — 称样量，单位为克（g）
相对含量计算
Section titled “相对含量计算”按式（6）计算样品中环氧乙烷相对含量：
$$C_{EO} = \frac{5\rho}{m_2}$$
式中：
- $C_{EO}$ — 产品中环氧乙烷相对含量，单位为微克每克（μg/g）或微克每平方厘米（μg/cm²）
- $5$ — 量取的浸提液体积，单位为毫升（mL）
- $\rho$ — 标准曲线上找出的供试液相应的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）
- $m_2$ — 取样量，单位为克（g）或平方厘米（cm²）
10 应用范围
Section titled “10 应用范围”GB/T 14233.1-2022 第九章所述 EO 残留量气相色谱测定方法适用于以下医疗器械的灭菌残留监控：
-
一次性使用输液器 — 输血器、输液器、注射器等经 EO 灭菌后的残留 EO 测定，确保出厂产品符合 GB/T 16886.7 的残留限值。
-
医用导管与引流装置 — 导尿管、胃管、引流袋等与人体组织接触的器械，通过 EO 残留量检测控制患者安全风险。
-
血液净化器材 — 血液透析器、血液管路等需要严格控制 EO 残留的医疗器械，通常要求 EO 残留量 ≤ 5 μg/g。
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手术耗材与敷料 — 手术手套、纱布、缝线等经 EO 灭菌的耗材，需进行 EO 残留批批检验。
-
植入式医疗器械辅助部件 — 植入器械的外包装组件或配套非植入部件（如植入物定位模板、植入器械导入器）的 EO 残留检测。
在上述各类医疗器械的 EO 灭菌残留检测中，搭载中等极性毛细管柱和 FID 检测器的智恒 GC-2020 气相色谱仪可提供稳定可靠的分析平台，其顶空进样模块的精确控温能力（60°C ± 1°C）确保 EO 气液平衡的重现性，EPC 电子流量控制系统保障长时间序列分析中保留时间的稳定性。
11 常见问题解答
Section titled “11 常见问题解答”问题 1：医疗器械灭菌后环氧乙烷残留量超标怎么检测？
Section titled “问题 1：医疗器械灭菌后环氧乙烷残留量超标怎么检测？”按照 GB/T 14233.1-2022 第九章规定，采用顶空-气相色谱法测定 EO 残留量是最成熟的方法。取器械与人体接触的部件，截为 5 mm 碎块后以水为浸提介质，在 60°C ± 1°C 下平衡 40 min 后取顶空气体进样，经 FID 检测器定量。该方法检出限可达 μg/g 级别，完全满足 GB/T 16886.7 对 EO 残留限量的控制要求（定型器械 ≤ 10 μg/g，单个器械总量 ≤ 0.1 mg/件）。
建议在 EO 残留量检测中关注两个关键环节：一是样品浸提的充分性，需确认截取的碎块尺寸（5 mm）和浸提温度（60°C ± 1°C）的精确控制；二是标准曲线的有效性，应在每次批次分析前用中间浓度标准点进行曲线核查。选用搭载 EPC 电子流量控制的气相色谱系统有助于从根本上消除因载气流速波动导致的保留时间漂移，提高大批量样品分析的数据可比性。
问题 2：环氧乙烷残留测定中三种浸提方法有什么区别？怎么选？
Section titled “问题 2：环氧乙烷残留测定中三种浸提方法有什么区别？怎么选？”GB/T 14233.1-2022 规定了三种浸提方法：模拟使用浸提法以 37°C 水为浸提介质，模拟临床使用条件，适用于评估患者实际 EO 摄入量；加严浸提法采用更严苛条件（高于 37°C 的浸提温度或更长的浸提时间），促使更多 EO 释放；极限浸提法通过反复浸提至测得的累积残留量无明显增加，测得器械中 EO 的最大潜在残留量。
三种方法的选择原则：如果产品标准中明确规定了浸提方法，按标准执行；如果未规定，则推荐采用极限浸提法或加严浸提法，以确保检验结果的保守性和安全性。模拟使用浸提法更适合产品开发阶段的生物安全性评估，极限浸提法更适合出厂质量控制和型式检验。
问题 3：EO 残留测定的标准曲线做不好，有什么注意事项？
Section titled “问题 3：EO 残留测定的标准曲线做不好，有什么注意事项？”GB/T 14233.1-2022 要求配制至少 5 个系列浓度的标准溶液（1 μg/mL～20 μg/mL），在 60°C ± 1°C 下平衡 40 min 后顶空进样。常见问题及对策：
- 标准贮备液称量误差大 — 建议采用市售有证标准溶液代替自配 EO 纯品，或使用精密天平称量（感量 0.1 mg），注射器注入 EO 时操作应迅速，减少 EO 挥发损失。
- 顶空平衡温度超出 ±1°C 范围 — 检查恒温水浴或顶空进样器的控温精度，温度波动直接导致气液分配系数的变化，影响定量准确度。
- 进样操作引入偏差 — 手动顶空进样时需用气密针，取气后立即注入进样口，针筒不宜在空气中停留，避免样品气体扩散稀释。
- 峰形不对称导致积分误差 — 检查色谱柱是否处于良好状态，进样口隔垫是否超过使用寿命，必要时切割色谱柱入口端 5～10 cm。
- 分流比选择不当 — 20:1 的分流比适用于标准曲线浓度范围，若样品 EO 残留量过高，应适当增大分流比以避免检测器饱和。
使用搭载 EPC 精准流量控制的智恒 GC-2020 气相色谱仪，可从硬件层面降低载气流速漂移对定量结果的影响，使标准曲线的日常维护更加稳定可靠。