一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法及应用。本发明专利技术主要是使用微波消解‑电感耦合等离子体质谱法检测医用胶原蛋白海绵中的金属污染物，并应用该方法检测医用胶原蛋白海绵生产过程中金属污染物溶出控制点，制定控制策略降低医用胶原蛋白海绵中金属污染物的含量，并制定合理的胶原蛋白类材料中金属杂质评价体系。本发明专利技术采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)及电感耦合等离子质谱(ICP‑MS)对多元素测定，节省了工作时间及强度，提高了准确性，并根据测试元素的特性，分别采用标准、碰撞、反应三种不同的工作模式，优化了参数，避免了复杂基体的干扰，降低了元素的检出限。

Detection method and application of metal contaminants in medical collagen sponge

The invention relates to a method for detecting metal contaminants in medical collagen sponge and its application. The invention mainly uses microwave digestion inductively coupled plasma mass spectrometry to detect metal pollutants in medical collagen sponge, and applies the method to detect the metal pollutant dissolution control points in the production process of medical collagen sponge, and formulates control strategies to reduce the content of metal pollutants in medical collagen sponge. And establish a reasonable evaluation system for metal impurities in collagen materials. The method adopts inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS) to determine multi-elements, which saves working time and strength, improves accuracy, and adopts three different working modes of standard, collision and reaction according to the characteristics of test elements, optimizes parameters and avoids duplication. The interference of impurity matrix reduced the detection limit of elements.

【技术实现步骤摘要】
一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法及应用
本专利技术涉及一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法及应用，属于质量控制

技术介绍
医用胶原蛋白海绵在医疗器械中一般作为止血材料使用，在体内直接接触组织和血液，大多数情况在体内降解而非术后取出。因此胶原蛋白按三类医疗器械进行监管，对人体有潜在危险，需对其安全性、有效性严格控制。金属元素毒性大潜伏期长，且能沿食物链富集，对人体有明显的危害。进入大气、水体和土壤等各种环境的金属元素，均可通过呼吸道、消化道和皮肤等各种途径被动物吸收，当积累到一定量后，会损害神经系统、造血系统和消化系统，降低机体免疫力。而胶原蛋白产品中的金属元素，因为其能直接接触人体血液器官和组织，相对于胃肠道吸收可能对患者带来更严重的危害，因此，更应高度关注其金属元素的安全性问题。医用胶原蛋白海绵在生产过程中，金属元素杂质的引入常通过原料、生产工艺、生产环境及运输贮存等途径，如伪劣原料、各种添加剂和环境污染物等。除此之外，其生产工艺中所用的不锈钢反应釜、金属材质工具及玻璃容器的腐蚀与溶出，都有可能成为杂质的来源。尤其是在生产所用到的醋酸溶液及NaCl盐析的过程，都是加速不锈钢腐蚀，析出金属杂质的重要诱因。金属元素杂质引入途径繁杂，避免污染难度大，而且由于动物源生物材料的特殊构造，其所含的诸如肽、羧基、巯基等官能团，对金属元素本身具有一定的吸附和富集作用，这无疑增加了生物材料在生产中被金属元素杂质污染的机会。鉴于金属元素对人体有巨大的健康隐患，应当保证这些金属杂质符合限度要求，可以采用基于风险的控制策略来确保产品满足限度标准。现阶段对生物材料中金属元素的含量大多采用中国药典传统方法，取炽灼残渣项下做金属总量的比色检测，但是此方法存在一定的缺陷。有研究发现这些基于硫化物沉淀颜色强度的方法是非特异，不灵敏，费时费力的，通常回收率很低或没有回收率，建议用现代仪器法替代比色法。另外，采用目视比色对金属元素总量进行检查的方法无法对每种金属元素进行微量甚至痕量分析，这显然无法满足日益严格的医疗产品质量控制的需要。中国专利文献CN102928500A(申请号201210458379.1)公开了一种海产品中硒形态分析的检测方法，尤其涉及一种使用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法直接测定海产品中有机硒、蛋白硒或多糖硒的检测方法，可以高效、简便、快速的测定海产品中有机硒、蛋白硒和多糖硒；中国专利文献CN103364482A(申请号CN201310311021.0)公开了一种微波消解ICP-MS测定药用铝箔中铅含量的方法；中国专利文献CN107462626A(申请号CN201710729590.5)公开了一种微波消解－电感耦合等离子体质谱法测定电子烟烟液接触金属器具主要成分的方法；中国专利文献CN103940897A(申请号CN201410202219.X)公开了一种使用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定食品中痕量汞、镉、铅、砷的方法。近年来，国内外越来越重视金属杂质的溶出检测及其限度问题，国际上陆续出台了针对金属元素限度的标准及指导原则，如美国药典<232药品元素杂质限度>、ICHQ3D<元素杂质指导原则>，EMEA/CHMP的金属催化剂或金属试剂残留量限度规定的指导文件；国内也陆续出台《化学药品注射剂与药用玻璃包装容器相容性研究技术指导原则(试行)》及《化学药品注射剂与塑料包装材料相容性研究技术指导原则(试行)》，越来越重视金属杂质的溶出检测及其限度问题。而生物材料等风险较高的医疗器械在此方面并无相应的指导原则及安全性评价标准。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物检测方法及应用，主要是使用微波消解-电感耦合等离子体质谱法检测医用胶原蛋白海绵中的金属污染物，并应用该方法检测医用胶原蛋白海绵生产过程中金属污染物在各控制点的溶出，制定控制策略降低医用胶原蛋白海绵中金属污染物的含量，并制定合理的胶原蛋白类材料中金属杂质评价体系。本专利技术的技术方案如下：一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法，包括以下步骤：(1)精密称取已经剪碎的胶原蛋白样品0.1～0.3g，精确至0.0001g，置于聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸5～15mL混匀，置微波消解系统中，按消解程序消解；消解完毕后，取消解内罐置电加热器上，于120～140℃加热，至红棕色蒸汽挥尽并近干，用体积百分比为2％的硝酸转移至25mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，获得供试品溶液；(2)用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对步骤(1)获得的供试品溶液进行全质量数扫描，选取有响应值的金属元素用ICP-MS和电感耦合等离子发射光谱法(ICP)进行定量分析，ICP-MS定量分别采用标准、碰撞、反应三种工作模式。根据本专利技术优选的，上述步骤(1)中，精密称取已经剪碎的胶原蛋白样品0.2g，精确至0.0001g。根据本专利技术优选的，上述步骤(1)中，硝酸的添加量为10mL。根据本专利技术优选的，上述步骤(1)中，电加热器的加热温度为130℃。根据本专利技术优选的，上述步骤(1)中的消解程序如下：(a)、功率1600W，120℃，升温时间5min，保持3s；(b)、功率1600W，150℃，升温时间6min，保持2s；(c)、功率1600W，180℃，升温时间6min，保持20s。根据本专利技术优选的，上述步骤(2)中ICP-MS全质量数扫描的工作参数为：扫描模式：跳峰；工作模式：标准；载气流量：1.00mL/min；射频功率：1600.00W；辅助气流量：1.20mL/min；等离子气流量：18mL/min；扫描次数：12次；保留时间：50ms/AMU。根据本专利技术优选的，上述步骤(2)中ICP-MS定量分析的工作参数为：雾化器：同心雾化器；雾化室：玻璃旋流雾室；三锥材质：铂锥；等离子气流量：16.0L/min；辅助气流量：1.2L/min；雾化器流量：1.00–1.05L/min；样品进样速率：250μL/min；射频功率：1600W；积分时间：500–1500ms；样品重复次数：3；工作模式：标准模式、使用氦气的碰撞模式、使用氨气的反应模式；不同工作模式的参数如下表所示：根据本专利技术优选的，上述步骤(2)中ICP定量分析的工作参数为：泵速：50rpm；RF频率：27.12MHz；RF功率：1150W；辅助气：0.5L/min；雾化器：玻璃同心雾化器；雾化室：旋流雾室。应用上述检测方法检测医用胶原蛋白海绵生产过程中金属污染物溶出控制风险点。应用上述检测方法建立医用胶原蛋白海绵中金属污染物的安全评价标准。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的检测方法，利用硝酸作为消解酸，并使用微波消解对样品进行前处理，克服了现阶段对金属总量的比色检测方法的非特异、不灵敏、回收率很低等问题。并且采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)及电感耦合等离子质谱(ICP-MS)对多元素测定，节省了工作时间及强度，提高了准确性，并根据测试元素的特性，分别采用标准、碰撞、反应三种不同的工作模式，优化了参数，避免了复杂基体的干扰，降低了元素的检出限。2、医用胶原蛋白海绵在生产过程中，金属污染本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)精密称取已经剪碎的胶原蛋白样品0.1～0.3g，精确至0.0001g，置于聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸5～15mL混匀，置微波消解系统中，按消解程序消解；消解完毕后，取消解内罐置电加热器上，于120～140℃加热，至红棕色蒸汽挥尽并近干，用体积百分比为2％的硝酸转移至25mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，获得供试品溶液；(2)用电感耦合等离子体质谱法(ICP‑MS)对步骤(1)获得的供试品溶液进行全质量数扫描，选取有响应值的金属元素用ICP‑MS和电感耦合等离子发射光谱法(ICP)进行定量分析，ICP‑MS定量分别采用标准、碰撞、反应三种工作模式。

【技术特征摘要】
1.一种医用胶原蛋白海绵中金属污染物的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)精密称取已经剪碎的胶原蛋白样品0.1～0.3g，精确至0.0001g，置于聚四氟乙烯消解罐内，加硝酸5～15mL混匀，置微波消解系统中，按消解程序消解；消解完毕后，取消解内罐置电加热器上，于120～140℃加热，至红棕色蒸汽挥尽并近干，用体积百分比为2％的硝酸转移至25mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，获得供试品溶液；(2)用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对步骤(1)获得的供试品溶液进行全质量数扫描，选取有响应值的金属元素用ICP-MS和电感耦合等离子发射光谱法(ICP)进行定量分析，ICP-MS定量分别采用标准、碰撞、反应三种工作模式。2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述胶原蛋白样品的精密称取质量为0.2g，精确至0.0001g。3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述硝酸的添加量为10mL。4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电加热器的加热温度为130℃。5.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)中的消解程序如下：(a)、功率1600W，120℃，升温时间5min，保持3s；(b)、功率1600W，150℃，升温时间6min，保持2s；(c)、功率1600W，180℃，升...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉莉，骆红宇，施燕平，秦洋，陈方，李克芳，刘叶，
申请(专利权)人：山东省医疗器械产品质量检验中心，
类型：发明
国别省市：山东,37