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润湿性凡士林纱布的研制

2012-02-06山东省医疗器械研究所山东省医用高分子材料重点实验室济南250100

中国医疗器械信息 2012年12期
关键词:凡士林润湿性羧甲基

山东省医疗器械研究所,山东省医用高分子材料重点实验室(济南 250100)

0.引言

随着人们生活节奏的加快以及工作压力的加大,功能性医用敷料将是未来技术发展的主要趋势。传统的棉花、纱布以及毛巾等敷料存在很大的缺陷,尤其在疗效方面,难以与功能性医用敷料相比。有利的的愈合环境因素包括如最佳氧含量、pH 值和湿度等,特别是能够使伤口保持润湿的环境[1]。现今凡士林油纱布在临床上使用广泛,但有其缺陷性:油腻感、不易清洗;易粘伤口,造成二次创伤、患者难以接受;没有吸液能力,难以创造伤口的湿性愈合环境等。润湿性凡士林纱布因为添加了吸水性凝胶颗粒和增强了凡士林的凝聚性,克服了以上缺陷:不黏伤口、不残留、不浸润伤口、提供适宜的湿性愈合环境[2~3]。

本文所研究的润湿性凡士林纱布由凡士林添加水凝胶颗粒、医用高分子材料凝固剂,涂布于聚酯纤维网上复合而成。制备的润湿性凡士林纱布不粘伤口、无油腻感、提供湿性愈合环境,无皮肤刺激性、致敏反应及细胞毒性。用于烧伤、创伤、手术等伤口的覆盖和引流,促进伤口的愈合。

1.材料与方法

1.1 润湿性凡士林纱布的配方工艺研究

试验材料为聚苯乙烯弹性体、聚乙烯-丁烯共聚体、聚乙烯-丙烯共聚体、医用凡士林、羧甲基纤维素钠、聚酯纱布、自制双辊涂布机。

1.1.1 医用高分子材料凝固剂的定性选择。

通过医用高分子弹性体填充凡士林,解决了凡士林凝聚力差的问题;通过添加医用水凝胶颗粒解决了凡士林纱布不能吸液的问题。

以医用高分子弹性体:聚苯乙烯弹性体、聚乙烯-丁烯共聚体、聚乙烯-丙烯共聚体三种弹性体分别填充凡士林,填充量为5%,以断裂伸长率、回缩率为考察指标进行选择。

1.1.2 医用高分子材料凝固剂填充量的研究。

确定了聚苯乙烯弹性体,考察其填充量:3%、5%、7%,以断裂伸长率、回缩率为考察指标进行选择。

1.1.3 水凝胶粒径的选择

现有凡士林没有吸液能力,不能提供湿性愈合环境,加入少量的水凝胶就能提高亲水性,从而保持足够的润湿环境,利于伤口愈合,但又不能使凝胶吸收大量的水,会导致凝胶溶胀逐渐堵塞纱布上的网眼而成为封闭状态,渗出液无法排出而易被浸软,不利于伤口愈合。目前市面上水凝胶颗粒有果胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠等。从成本、符合医用要求方面考虑,选择羧甲基纤维素钠粉末作为润湿性凡士林纱布的水凝胶颗粒。

以10%的加入量为基础,选择粒径为20µm、75µm、150µm 的羧甲基纤维素钠粉末,分别和填充了5%的聚苯乙烯弹性体的凡士林混合,制备标准样品,以断裂伸长率、回缩率为技术指标考察。

1.1.4 水凝胶颗粒添充量的选择

选择粒径为75µm 的羧甲基纤维素钠粉末,分别和填充了5%的聚苯乙烯弹性体的凡士林混合,制备标准样品,考察5%、10%、15%的添充量对油胶性能的影响,以断裂伸长率、吸水率、硬度为技术指标进行考察。

1.2 涂布工艺的研究

根据临床使用要求,油胶应均匀包覆到纱布上,同时又不能把纱布的网眼全部封闭,以利于临床引流、透气。

直接浸渍纱布的缺陷是上胶量太大,为了去掉纱布上面多余的油胶,设计了一种涂布设备:双棍涂布机。操作过程为:在恒温胶槽中加入油胶混合体,加热搅拌至熔融,聚酯纱布连续通过第一个均匀布满一层(通过刮刀控制厚度)油胶的涂布辊,聚酯纱布上就预先涂覆了一层熔融的油胶,再经过第二个辊去掉纱布网孔内多余的油胶,然后让纱布自然冷却。通过调节棍子的间距调节纱布的上胶量,以达到合适的要求。

1.3 润湿性凡士林纱布生物性能的研究[3~5]参照GB/T16886.1-2001 医疗器械生物学评价第1 部分:评价与试验、GB/T16886.10-2005 医疗器械生物学评价第10 部分:刺激与迟发型超敏反应试验、GB/T16886.5-2003 医疗器械生物学评价 第5 部分:体外细胞毒性试验等相关标准对润湿性凡士林纱布样品进行了生物学方面的研究。

1.3.1 皮肤刺激性测试

1.3.1.1 试验材料

测试样品制成2.5cm×2.5cm。同法制备相应的阴性对照样品,阴性对照为吸收性纱布。

动物应使用皮肤健康无损伤的、初成年的白化兔3 只,雌雄不限,同一品系,体重不低于2kg,应使动物适应环境,并按GB/T 16886.2 的规定饲养。试验前4-24h 将动物背部脊柱两侧被毛除去(约10cm×15cm 区域),作为试验和观察部位。

1.3.1.2 试验过程

将试验材料样品直接接触兔脊柱两侧的皮肤,对照样品同法应用,然后用绷带封闭性固定敷贴片72h。接触期结束后取下敷贴片,用持久性墨水对接触部位进行标记。

推荐在自然光线或全光谱灯光下观察皮肤反应。按标准给出的记分系统描述每一接触部位在每一规定时间内皮肤红斑和水肿反应情况并评分,记录结果。试验时,在除去敷贴片后1h、24h、48h 和72h 记录各接触部位情况。

1.3.1.3 结果评价

单次接触试验按下列规定确定原发性刺激指数(PII),使用24h、48h 和72h 的观察数据进行计算。将每只动物在每一规定时间试验材料引起的红斑与水肿的原发性刺激记分相加后再除以观察总数之和(每一试验部位的1 个观察数据包括红斑和水肿两个记分)。当采用空白溶液或阴性对照时,计算出对照原发性刺激记分,将试验材料原发性刺激记分减去该记分,即得出原发性刺激记分。

1.3.2 迟发型超敏反应试验

1.3.2.1 试验材料

取4~8cm2的润湿性凡士林纱布样品作为测试品。

使用健康、初成年的白化豚鼠10 只,雌雄不限试,同一远交品系,试验开始时体重为3008-500g 。雌鼠应未产并未孕。应使动物适应环境,并按GB/T 16886.2 的规定饲养。试验开始之前彻底剪除或脱除动物试验部位被毛。将适当尺寸的测试样品局部贴敷于动物的除毛部位,再用封闭性包扎带固定6h。

1.3.2.2 试验方法与过程

方法为封闭式贴敷试验(Buehler 试验)。目的是对材料在试验条件下产生豚鼠皮肤致敏反应的潜在性做出评价。

将合适的测试片局部贴敷于每只动物的左上背部位。6h 后除去封闭包扎带和测试片。1 周中连续3d 重复该步骤,同法操作3 周。最后一次诱导贴敷后14d,用试验样品对全部试验动物进行激发。将合适的测试片浸透试验样品局部贴敷于每只动物去毛的未试部位。6h 后除去封闭包扎带和测试片。激发接触后24h 士2h,剃去激发部位及其周围部位的动物被毛。用温水彻底清洗脱毛区,并用毛巾擦干动物后放回笼中。

1.3.2.3 结果评价

脱毛后至少2h,按标准给出的分级标准对试验部位评分,并在除去激发测试片后48 h 士2h再进行评分。脱毛后2h、48 h 分级标准对试验部位评分。

1.3.3 体外细胞毒性

1.3.3.1 试验材料

取4~8cm2的润湿性凡士林纱布样品作为测试品;高密度聚乙烯为阴性对照品、有机锡作稳定剂的聚氯乙烯为阳性对照品。试验材料均经辐照灭菌。培养基为含血清培养基。

1.3.3.2 试验方法与过程

方法按GB/T 16886.5-2003 中细胞毒性试验8.3 直接接触试验方法进行。

从持续搅拌的细胞悬浮液中吸取等量的悬浮液,注人与试验样品直接接触的每只器皿内。轻轻水平转动器皿,使细胞均匀地分散在每只器皿的表面。以含5%(体积分数)二氧化碳的空气作为缓冲系统,在37 士2℃温度下进行培养,直至培养细胞生长至近汇合。试验前用显微镜检查培养细胞的近汇合和形态情况。弃去培养器皿中的培养基,加新鲜培养基至各器皿内。在每只器皿中央部位的细胞层上各轻轻放置一个试验样品,应确保样品覆盖细胞层表面约十分之一。操作时应注意防止样品不必要的移动,否则可能会导致细胞的物理性损伤。同法制备阴性和阳性对照材料平行器皿,同样条件进行培养。经过至少24 h 的培养后,去除上层培养基,确定细胞毒性反应。

2.结果与讨论

2.1 凝固剂-弹性体的定性选择结果

通过样品的断裂伸长率和回缩率的测试,选择聚苯乙烯弹性体作为凡士林的医用高分子材料凝固剂。结果如表1。

表1.填充不同弹性体的凡士林的断裂伸长率和回缩率

表2.填充不同聚苯乙烯弹性体含量的凡士林的断裂伸长率和回缩率

表3.粒径选择的测试结果

表4.水凝胶颗粒添充量的测试结果

表5.刺激反应类型及结果

表6.超敏反应结果

表7.体外细胞毒性计分及结果

2.2 弹性体填充量的选择结果

聚苯乙烯弹性体填充量为7%时断裂伸长率增大但回缩率降低,强度高,感觉发硬,舒适度降低;3%的断裂伸长率、回缩率都低,强度不够,选择5%的填充量。结果如表2。

2.3 水凝胶粒径的选择结果

粒径为150µm 的羧甲基纤维素钠粉末结果与前两个差别较大, 75µm 样品结果接近粒径为20µm;选择粒径为75µm 的羧甲基纤维素钠粉末作为润湿性凡士林纱布的亲水性颗粒较经济可行。结果表3。

2.4 水凝胶颗粒添充量的选择结果

添加10%、粒径为75µm 的羧甲基纤维素钠粉末作为润湿性凡士林纱布的亲水性颗粒,既不明显溶胀、也不发硬、弹性合适,吸水率太大不利于引流和透气。结果表4。

2.5 涂布工艺的研究结果

双辊的间距为2mm 时润湿性凡士林纱布涂布成半封闭状且上油(胶)均匀,测试该纱布的含油胶量为122g/m2。

2.6 皮肤刺激性试验结果

润湿性凡士林纱布的兔皮肤原发性刺激指数(PII)为0,无刺激。结果见表5。

2.7 迟发型超敏反应试验结果

润湿性凡士林纱布的致敏反应平均评分为0,无致敏。结果见表6。

2.8 体外细胞毒性试验结果

润湿性凡士林纱布的细胞毒性反应平均计分为0,无细胞毒性。结果见表7。

3.结论

3.1 润湿性凡士林纱布由凡士林添加水凝胶颗粒、医用高分子材料凝固剂,涂布于聚酯纤维网上复合而成。制备的润湿性凡士林纱布不粘伤口、不残留、无油腻感、提供湿性愈合环境。

3.2 选择聚苯乙烯弹性体(5%)的填充量作为凡士林的医用高分子材料凝固剂;选择粒径为75µm 的羧甲基纤维素钠粉末作为润湿性凡士林纱布的亲水性颗粒,添加量为10%。性能更好地弹性体和水凝胶颗粒有待进一步研究。

3.3 当双辊间距为2mm 时,润湿性凡士林纱布涂布成半封闭状且上油(胶)均匀,测试该纱布的含油胶量为122g/m2。试验发现油胶和聚酯纱布结合的不是特别牢固,涂布工艺和设备 有待进一步的实验摸索和设计。

3.4 润湿性凡士林纱布无刺激、无致敏、无细胞毒性,为产品应用于临床提供了依据。其它生物安全性评价有待进一步研究。

致谢:生物学性能的研究由济南医疗器械检测中心的黄经春老师帮助完成。

[1]聂玉兰,谢素美,庄永秀.优拓用于外科伤口换药效果观察.护理学报.2006,13(3):69~70.

[2]优拓一种新型的非粘贴性脂质水胶敷料[J].英国护理杂志.2002,11(16).

[3]Fontana JD.Desouza AM,Fontana CK,et al,Acelobacter cellulose pellicle as a Temporary skin Substitute.Applied Biochemistry and Biotechnology 1990;24、25:253-64.

[4]GB/T16886.1-2001 医疗器械生物学评价 第1 部分:评价与试验

[5]GB/T16886.10-2005 医疗器械生物学评价 第10 部分:刺激与迟发型超敏反应试验

[6]GB/T16886.5-2003 医疗器械生物学评价 第5 部分:体外细胞毒性试验

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