实验室基础知识和无菌医疗器械的化学性能检验

实验室基础知识和无菌医疗器械的化学性能检验,付步芳中国食品药品检定研究院 医疗器械检定所,实验室基础知识,主 要 内 容,1 测量误差和数值修约规则 2 实验室常用玻璃仪器 3 试剂的分类与保管 4 实验室安全知识,第一部分1 测量误差,准确度：测量值与真实值接近的程度误差：测量值和真值之差精密度：测量值与平均值接近的程度偏差：测量值和平均值之差,误差分类,系统误差系统误差由分析操作过程中的某些特定原因造成的。在重复测定时，它依旧会重复表现出来，对分析结果的影响比较固定。来源：仪器，方法，试剂，操作例如：经常用计量标准或标准物质对测量仪器进行调整或校准，就是为了尽可能消除系统误差偶然误差是指测定值受各种因素的随机变动引起的误差。偶然误差的出现符合正态分布，根据偶然误差的这个特征，重复多做平行实验并取平均值，可以减少偶然误差，使平均值接近真实值。,SD&RSD,标准偏差（SD）SX =相对标准偏差（RSD）RSD = (SX / ) 100%,第一部分2 数值修约规则,进舍规则,四舍六入五考虑，五后非零则进一，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一，不论数字多少位，都要一次修约成。,四舍六入五考虑,拟舍弃数字的最左一位数字小于5时， 则舍去，即保留的各位数字不变。例1：将12.1498修约到一位小数，得12.1例2：将12.1498修约成两位有效位数，得12,四舍六入五考虑，五后非零则进一,拟舍弃数字的最左一位数字大于5；或者是 5，而其后跟有并非全部为0的数字时，则 进一，即保留的末位数字加1例1：将1268修约到“百”数位， 得13102例2：将1268修约成三位有效位数， 得例3：将10.502修约到个数位，得,12710,11,五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则进一,拟舍弃数字的最左一位数字为5，而右面无 数字或皆为0时，若所保留的末位数字为奇数（1，3，5，7 ，9）则进一，若所保留的末位数字为偶数（2，4，6，8 ，0）则舍弃。例1：修约间隔为0.1拟修约数值 1.050 修约值结果 1.0,负数修约,负数修约时，先将它的绝对值按数字修约 规定进行修约，然后在修约值前面加上负 号。例1：将-355修约到“十”数位为：,-3610,不论数字多少位，都要一次修约成。,不许连续修约拟修约数字应在确定修约位数后一次修约获得结果，而不得多次按进舍规则连续修 约。例如：修约15.4546，修约间隔为1：正确的做法： 15.454615错误的做法：15.454615.45515.4615.516,加减运算,应以各数中有效数字末位数的数位最高者为准（小数即以小数部分位数最少者 为准），其余数均比该数向右多保留一 位有效数字。例如：5.89+15.2551=5.89+15.255=21.145,乘除运算,应以各数中有效数字位数最少者为准，其 余数均多取一位有效数字，所得积或商也 多取一位有效数字。例如：2.13.15,平方或开方运算,其结果可比原数多保留一位有效数字。例如：1.421.96 1.233=1.861,对数运算,所取对数位数应与真数有效数字位数 相等。例如：lg12.3=1.09,非连续型数值,个数、分数、倍数、名义浓度或标示量等是没有欠准数字的，其有效位数可视 为无限多位；常数、e和系数2，1/2 等数值的有效位数也可视为是无限多位。,例如：1. 分子式“H2 S04 ”中的“2”和“4”是个数；2. 含量测定项下“每1ml的滴定 液（0.1mol/L）”中的“0.1”为名义浓度， 其有效位数均为无限多位；3. 规格项下的“0.3g”或“1ml ”，“25mg”中 的“0.3”、“1”和“25”的有效位数也均为无限 多位。结论：在计算中，其有效位数应根据其 他数值的最少有效位数而定。,pH值,pH值等对数值，其有效位数是由其小 数点后的位数决定的，其整数部分只 表明其真数的乘方次数。例如：pH=11.26 (H+=5.510-12 mol/L)其有效位数只有两位。,第二部分 实验室常用玻璃仪器,烧杯 锥形瓶 碘量瓶 圆（平）底烧瓶,洗瓶 量筒、量杯 容量瓶,酸式滴定管 碱式滴定管 微量滴定管,称量瓶 细口瓶 移液管,广口瓶 下口瓶,梨形分液漏斗 筒形分液漏斗 球型分液漏斗 玻璃漏斗,普通试管 离心试管 滴瓶,比色管 蛇形冷凝管 直型 球型,抽滤瓶 玻璃研钵 表面皿,普通干燥器 真空干燥器,垂熔玻璃漏斗 垂熔玻璃坩埚,容量玻璃仪器的规格和使用规则,玻璃计量容器都以毫升为计量单位，在量器上用ml标出，计量的 定条件以20为标准，故量器上都标有20字样。 玻璃容器分量入式和量出式两种。 量入式：用于测定注入量器中的液体，标有TC或E，一般是由下往上递增。 量出式：用于测定从容器中倾出的液体，标有TD或A，一般是由上往下递增。,1. 量杯、量筒 用于要求不甚精确的液体之测量， 规格10、25、50、100、200、250、500、1000ml。 2. 容量瓶 是一种较准确的容量仪器，用容量瓶配制溶液时，应先将固体试剂在烧杯中用溶剂溶解后定量转入容量瓶中，然后加溶剂稀释至标线。 规格:5、10、25、50、100、250、500、1000ml。,（二）容量瓶的校正 将洗净、干燥、带塞的容量瓶准确称重,注入蒸馏水至水的弯月面底部与容量瓶颈上的标线相切。记录水温，用滤纸吸干瓶颈内水滴，盖上瓶塞准确称重两次称重之差即为容量瓶内容纳的水重。用实验温度时水的密度来除水重，即可算出容量瓶的真实容积。,第三部分 试剂的分类与保管,一、化学试剂的等级标准（一）国产化学试剂 一般分为四级,特殊规格试剂，按基本用途分，不分规格等级。BR（生物试剂）BS（生物染色素）Ind（指示剂）（二）国外生产化学试剂 常见国外试剂的厂牌和国家：E.Merck（德国）、Fluka（瑞士）、Sigma（美国）,（一）一般化学试剂的保管,建议按无机物、有机物、生物培养剂分类存放，无机物按酸、碱、盐分类存放，盐类中按金属活跃性顺序分类存放，有机物单独存放，生物培养剂按培养菌群不同分类存放， 1. 密封 2. 避光 3. 阴凉 4通风 5干燥,（二）危险化学试剂的保管,易燃、易爆试剂 远离火源，搬动时，防止剧烈摩擦和撞击，单独存放2. 腐蚀性试剂 储存和搬动时应避免撞击或强力震动，储存时应选择 耐腐蚀材料作架子。3. 剧毒试剂 半致死量在50mg/kg以下者，均为剧毒品，应专人专柜加锁保管，严格登记请领制度。,第四部分 实验室安全知识,安全第一预防为主两种危害：突发事件&慢性伤害化验室安全包括防火、防爆、防毒、防腐蚀、电气安全和防止污染环境等方面。,试验前的安全防护准备,试验前安全防护基本要求：穿实验服，戴手套，必要时戴口罩或防护面具。不穿实验服，不进实验室不戴好手套，不开始试验,试验时的安全注意事项,操作有机溶剂等易挥发液体时，一定要在通风橱内进行。有机溶剂严禁明火加热千万不要忽视酸液的腐蚀能力长发不可披肩，应扎起不可在食堂等公共场所穿工作服。,试验结束后的安全注意事项,一定要整理试验用品废液处理：有机试剂、废酸及废碱分开保存，废液瓶上注明废液的成分，是否剧毒，是否易燃易爆等注意事项，以确保废液运输安全。离开实验室前：洗手，关闭水电气,无菌医疗器械的化学性能检验,检验项目,检验液制备酸碱度易氧化物重金属总量蒸发（水、有机溶剂）残渣紫外吸光度微量金属离子氯化物硫酸盐溶剂残留,检验液制备,浸提原则尽量模拟产品实际使用时的条件GB/T 14233.1浸提介质水浸提条件温度时间样品与浸提介质的比例,检验液制备,注意事项浸提完成后浸提液须与样品及时分离如需存放需密封冷藏，应尽快做完空白对照 系指在不加供试品或以等量溶剂替代供试液的情况 做空白对照的目的： 消除试剂和蒸馏水所含杂质造成的误差,酸碱度,目的保证产品在使用时有合适的pH环境测定方法pH计滴定法评价与空白液做对比中性范围,检验依据,分析方法标准GB/T 14233.1医用输液、输血、注射器具检验方法中华人民共和国药典产品标准-GB 8368 一次性使用输液器-GB 15810 一次性使用注射器-GB 14232 一次性使用血袋产品技术要求,易氧化物（还原物质）,目的可以作为医疗器械浸提液的污染指数，与浸提液中有机物单体残留物、微生物的数量成比例关系检验方法间接滴定法直接滴定法评价还原物质的结果用消耗0.002mol.l-1 KMnO4 标准溶液的体积来表示，每个样品平行滴定两次，以两个样品的算术平均值报告结果,间接碘量法的原理：水浸提液中的还原物质在酸性条件下加热时，被KMnO4氧化，过量的KMnO4将KI氧化成I2，而I2被Na2S2O3还原。MnO4-+8H+5e=Mn2+4H2OMnO4-+5I-+8H+= Mn2+4H2O +5/2I2 I2+2S2O32-=2 I-+ S4O62-,易氧化物测定注意事项,加入KI后，应立即快速滴定，尽可能减少I2的损失。滴定液变为淡黄色出现在Na2S2O3溶液还差23ml到终点时，此时加入5滴淀粉指示液继续滴定至蓝色消失。还原物质测定实验须在浸提液制备后尽快完成，当天测试。,滴定分析法,滴定分析法是常量分析法。适合检测含量在1%以上的物质当量浓度和摩尔浓度如果C（1/5KMnO4）=0.1mol/L,则 C(KMnO4)=？,0.02 mol/L,重金属总量,目的医疗器械中的有毒金属，包括钡、铬、铜、铅、锡、镉等，通常都属于致癌物，化合态的毒性一般要大于单质的毒性。 检验方法通常采用比色法检查重金属 方法1：弱酸性溶液方法2：碱性溶液评价样品管与空白管做颜色对比,微量金属离子,原子吸收分光光度法外标法钡、铬、铜、铅、锡镉离子,蒸发残渣,目的测定浸提液中的非挥发物。 检验方法减重法评价样品液的蒸发残渣与空白液的蒸发残渣相减注意事项恒重（105, 两次称量值之差不大于0.3mg）,紫外吸光度,目的测定浸提液中含不饱和键的小分子化合物。 只含有单键的物质没有紫外吸收原理朗伯-比尔定律A=lg(1/T)=KbcA-吸光度,T-透光率,K-摩尔吸收系数b-吸收层厚度.c-吸光物质的浓度物理意义：是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比。单色光可以是紫外光也可以是可见光,紫外吸光度,检验方法紫外分光光度计评价用空白液做基线校正，对样品液的吸光度值进行限定注意事项必要时过滤5h内测试波长范围,一次性医疗器械基础化学项目检测举例,检品名称内窥镜胆道支架及输送系统 检验液制备方法取3套样品的输送系统加入纯化水250mL，于37 浸提24 h。同时同条件作空白对照液。,该检品的检验项目,酸碱度水浸提液与同批空白对照液PH值之差不超过1.5 易氧化物检验液与空白液耗用0.002mol/L高锰酸钾溶液的体积差不应超过2.0 mL 重金属总量水浸提液中重金属总量不应超过1g/mL 蒸发残渣在50 mL检验液中非挥发物总量不得超过2.0 mg 紫外吸光度检验液在250nm320nm波长范围内吸光度应不大于0.1,酸碱度,仪器校准 两点法测量校准完毕后，取上述检验液适量，插入测量电极和温度校正电极进行测量。空白液和样品液分别平行测二次，结果取平均值结果空白：6.483，6.483 均值6.483样品：6.364，6.362 均值6.363差值：0.120,易氧化物,步骤取检验液10mL置于三角瓶中，加入稀硫酸1.0 mL和0.0020mol/L高锰酸钾10ml，煮沸3min后迅速冷却，用0.0103mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至浅黄色，然后加入0.25 mL 1 %淀粉溶液，滴定至蓝色消失。同样条件下滴定空白对照液。空白液和样品液分别平行测二次，结果取平均值结果空白：11.20ml，11.18ml 均值11.19ml样品：11.10ml，11.10ml 均值11.10ml计算：（11.19-11.10）*0.0103/0.01=0.09（ml）,重金属总量,步骤取上述检验液25mL置于比色管中，另取Pb2+ (100g/mL)标准液 0.25 mL加入 对照比色管内，加入蒸馏水稀释至25 mL，于上述两比色管中分别加入2.0mL的醋酸盐缓冲液（pH 3.5）和2.0mL硫代乙酰胺试液，摇匀放置2分钟，置白色背景上，自上而下观察颜色深浅。结果检验液所呈现的颜色浅于标准管的颜色,蒸发残渣,步骤取以上检验液50mL至已恒重过的烧杯中，于水浴中蒸干，并于105下烘干至恒重，同法测定空白对照液。结果/单位:克 前 均值 后 均值 差值空白：54.7499 54.7498 54.7501 54.7502 0.0004 54.7497 54.7503 样品：49.9984 49.9983 49.9988 49.9988 0.0005 49.9982 49.9988结果：0.0005-0.0004=0.0001即0.1mg,紫外吸光度,步骤以空白液做基线校正，在250 nm320 nm波长范围内扫描，测其吸光度。结果 举例：检验液在250 nm320 nm波长范围内吸光度小于0.05.,溶剂残留,环氧乙烷2-氯乙醇,环氧乙烷,EO性质,灭菌能力强，是广谱灭菌剂目前一次性医疗器械广泛采用环氧乙烷灭菌沸点10.8，常温下是易燃易爆的危险气体已知的有毒物质，致癌，致突变,EO检测所需仪器,顶空进样器（HS）气相色谱仪（GC)氢火焰离子化检测器（FID),EO标准液配制,储备液在100ml容量瓶中预先加入适量水（60ml左右），称量，冷冻室放置23分钟，低温条件下向瓶内滴加EO 0.1克左右，再次称重，然后加水定容，作为储备液。标准液用纯化水依次稀释储备液，浓度范围最好在120g/ml,样品浸提,分别成取样品1g左右于顶空瓶中,分别加入纯化水1.0-5.0模拟浸提：如注射器（37放置1h）极限浸提：水浸提顶端空间气体分析,检测条件,炉温：100，保持5 min；进样口温度：120；检测器温度 260色谱柱：AT-624，30m0.25mm1.4m；载气：氦气，99.999%；检测器：FID气流量：氦气：1.0mL/min, 氢气：40ml/min 空气：400ml/min样品加热温度：60, 加热时间：40 min,结果表达,分别称取样品1.0005克和1.0185克于两个顶空瓶和中，分别加入纯化水1.0，密封浸提后进气相色谱仪测试。已知在标准曲线上读得和顶空瓶中的残留量分别为3.82/和3.85/，计算该产品的残留量是多少mg/kg ？样：（3.821.0）/1.0005(1000/1000)=3.82 (mg/kg)样：（3.851.0）/1.0185(1000/1000)=3.78 (mg/kg)均值：(3.82+3.78)/2=3.80 (mg/kg),结果表达,接上题,如果和顶空瓶中的残留量均未检出呢?假设标准溶液浓度分别为:12, 9, 6, 3, 1.5 ( /)样中EO残留量 (1.51.0)1.0005(1000/1000) (mg/kg)即 1.50 (mg/k