施文涛 张 雯

长沙市岳麓区中南大学材料科学与工程学院，湖南 长沙 410083

几种血液灌流吸附剂的溶血及凝血性能测定

施文涛 张 雯

长沙市岳麓区中南大学材料科学与工程学院，湖南 长沙 410083

本文测定了几种血液灌流器吸附剂的溶血性能及凝血性能，评估吸附剂的血液相容性。选取临床上应用于治疗的4种血液灌流器按照GB/T 16886.4-2003中的规定进行溶血试验，实验结果显示出MG吸附剂、HA吸附剂、YQ吸附剂及活性炭吸附剂的溶血率分别为0.45%、6.82%、7.75%、9.92%；MG吸附剂的溶血率最低。凝血试验结果表明吸附剂抗凝血性能的顺序为：MG吸附剂＞YQ吸附剂＞HA吸附剂＞活性炭吸附剂，其中MG吸附剂的抗凝效果最好。根据溶血试验和凝血试验可推断MG吸附剂对血细胞的破坏较小，其血液相容性良好，符合医用材料的要求。

血液灌流；吸附剂；溶血；凝血；测定

良好的血液相容性是对血液灌流器吸附剂的基本要求。血液相容性是指材料与血液接触时，不引起凝血及血小板的粘附和凝聚和补体的活化，没有破坏血液的有形成分的溶血现象，根据吸附材料的特性和与体外血液灌流的接触方式，吸附材料研究以血液相容性更为重要［1］。血液相容性是决定吸附材料能否用于临床的关键。生物血液相容性不佳会引起不良的生物学反应，对患者健康造成严重的不良影响［2］。从最早的活性炭直接进行血液灌流，出现了血细胞破坏严重、血压下降、血小板降低等副反应，到对活性炭进行包膜改善血液相容性［3］。包膜材料从亲水聚合物如聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯醇、火棉胶到仿生材料的开发如聚磷腈等［4］；从选用机械性能好的合成高分子聚合物吸附剂，相对特异性吸附致病物质到直接选用天然改性高分子材料如纤维素、琼脂糖和壳聚糖，经过固载配基特异性吸附血液中致病物质，减少非特异性［5］。人们对血液灌流吸附剂的生物相容性有了深入的认识，也形成了相对提高生物相容性的方法。血液灌流器属于血液特异性物质吸附器械类，按照医疗器械生物学试验评价指南的要求需要进行凝血、血小板、血液学（溶血）、补体系统试验［6］。本文研究了临床应用的几种血液灌流器的吸附剂的凝血，溶血性能，旨在评价其吸附剂血液相容性并评估吸附剂的安全性，而这类研究未见其他文献报道。

1 实验方法

1.1 实验仪器及药品

注射生理盐水；注射水；草酸钾（分析纯，天津金汇太亚化学试剂有限公司）；枸橼酸钠；枸橼酸；葡萄糖；无水氯化钙；水浴恒温震荡槽（SHA-CA，金坛市精达仪器制造厂）；医用离心机（800B，上海安亭科学仪器厂）；紫外可见光分光光度计（UV1801，岛津（中国）有限公司）；真空循环水泵（SHB-ⅢA，上海知信实验仪器技术有限公司）；电子天平（XT220A，普利赛斯（上海）有限公司）；移液枪（BR704174，德国BRAND）；

血液灌流器吸附剂：MG吸附剂（佛山市博新生物科技有限公司），HA吸附剂（珠海健帆生物科技有限公司），YQ吸附剂（天津市阳权医疗器械有限公司），活性炭吸附剂（淄博康贝医疗器械有限公司）；

1.2 新鲜抗凝血的制备

1.2.1 抗凝血根据实验用血量取人血5.0 ml后加入0.25 ml 20 g/L草酸钾溶液（20∶1），轻轻摇匀即得新鲜抗凝血液，备用。

1.2.2 ACD全血每100 ml全血中加入ACD保养液25 ml，可保存3～4周。ACD保养液（每100 ml中含枸橼酸钠1.33 g，枸橼酸0.47 g，葡萄糖3.00 g）。血库中作为血液保藏。

1.3 吸附剂溶血性能试验方法

参照按GB/T 16886.4-2003中的规定进行试验。取一定量的吸附剂置于砂芯漏斗中，用注射水洗涤数次后真空循环水泵抽滤10 min（使吸附剂尽可能干燥），接着用电子天平称取5 g吸附剂，共3份。将称好的吸附剂分别放入试管并加入生理盐水10 ml；10 ml同批生理盐水加入空试管中作为阴性对照组，平行操作3管；10 ml同批注射水加入空试管中作为阳性对照组，平行操作3管。全部试管放入（37±1）℃恒温水浴锅恒温30 min后往每支试管加入0.20 ml新鲜抗凝血（见2.2.1），轻轻混匀，再置于（37±1）℃恒温水浴锅恒温60 min，取出试管内液体以4000 rpm的转速离心5 min。离心结束后用吸管取上清液置于紫外可见光分光光度计中，以注射水作为参比液在波长545 nm处测定其吸光度。记录数据并计算溶血率。

1.4 吸附剂凝血性能试验方法［7］

用量筒取1.0 ml吸附剂置于50 ml小锥形瓶中，取5组并用注射水洗涤两次。加入10 ml生理盐水后放入37 ℃恒温10 min，取出锥形瓶吸干水分后用移液枪移取0.25 ml ACD全血（见1.2.2）加入瓶中，轻轻摇晃锥形瓶，使血液尽量与吸附剂接触。接着恒温5 min，取出，锥形瓶往里注入0.02 ml 0.20 mol/L CaCl2水溶液，开始计时，轻轻摇晃锥形瓶1 min，使CaCl2水溶液与血液混合均匀。同样的方法取12个50 ml锥形瓶，其中6个不加吸附剂及0.20 mol/L CaCl2水溶液作为阴性对照，6个仅加入0.20 mol/L CaCl2水溶液作为阳性对照。试样设定5个时间间隔（10 min，20 min，30 min，40 min，50 min，60 min），到预定时间后取出锥形瓶，向瓶中加入50 ml注射水并轻轻摇晃锥形瓶2 min，让未凝的血均匀分散。取上清液于紫外可见光分光光度计在波长540 nm处测定其吸光度。绘制时间-凝血曲线。

1.5 计算公式

分别计算树脂和对照组的吸光度的平均值。阴性对照组的吸光度应不大于0.03，阳性对照组的吸光度应为（0.8±0.3），否组应重新试验。溶血率按下面公式计算：

表1 吸附剂溶血试验测定结果

式中HR为树脂的溶血率；A为树脂的吸光度；B为阴性对照组的吸光度；C为阳性对照组的吸光度；

2 结果

2.1 吸附剂溶血试验测定结果

吸附剂溶血试验测定结果见表1和图1所示，按GB/T 16886.4-2003中的规定进行试验，要求血液灌流器的吸附剂的溶血率应≤5%。从表中数据可以看出：MG吸附剂的溶血率远远低于国家标准和其他吸附剂，说明该吸附剂具有良好的血液相容性，对血细胞的破坏作用比较微弱。其原因为MG吸附剂采用化学接枝法在载体覆盖了一层亲水性良好的膜层，提高了载体的血液相容性，因而其溶血率低；而YQ吸附剂及HA吸附剂仅仅采用物理包膜的方式在载体表面覆盖一层疏水膜，故其对血细胞的破坏相对严重，而活性炭吸附剂表面并未进行包膜，因而起血液相容性最差，容易引起溶血。

2.2 吸附剂凝血性能测定结果

吸附剂凝血性能测定结果见图1。随着吸附剂与血液接触的时间延迟，其吸光度越低，表明血液随着时间的推移而慢慢凝固。吸光度越小说明其凝血情况越严重，其吸附剂的抗凝性能越差。从图中可以看出抗凝性能顺序为：MG吸附剂＞YQ吸附剂＞HA吸附剂＞活性炭吸附剂。其原因为吸附剂表面亲水性很高时，表面就会有选择地吸附白蛋白，亲水性差的表面则易吸附纤维蛋白原和γ-球蛋白，而这两种蛋白的吸附极易引起血小板的粘附与聚集，所以亲水表面表现为较好的材料其抗凝血性也相对良好。MG吸附剂采用化学接枝法在载体覆盖了一层亲水性良好的膜层，提高了载体的血液相容性，因而其抗凝血性能良好。而YQ吸附剂及HA吸附剂仅仅采用物理包膜的方式在载体表面覆盖一层疏水膜，故其抗凝性能一般，而活性炭吸附剂表面并未进行包膜，因而起血液相容性最差，抗凝性能差，容易引起凝血。

图2 吸附剂凝血性能测定结果

3 结论

溶血反映的是红细胞溶解和血红蛋白游离的程度，任何体内使用的医用材料，都具有造成体内溶血的可能性，如果材料对体内的溶血作用超过规定的限度，就会造成安全性问题，故必须对材料的溶血作用强制性限制规定。而溶血试验是测定红细胞溶解和血红蛋白游离的程度，是对医用材料和制品的体外溶血性进行评价的体外实验，由于本试验能敏感地反映样品对红细胞影响，因而是一项特别有意义的筛选实验。GB/T 16886.4规定医用制品的溶血率不大于5%时则符合医用材料的溶血试验要求，溶血率大于5%，则预示试验材料有溶血作用。任何体内使用的医用材料，都具有造成凝血的可能性，发生凝血时，会造成栓塞和血液流通不畅，造成不安全。因为当血液与各种外来异物接触时，凝血因子活化，导致纤维蛋白凝胶形成，造成凝血现象。

判断材料的血液相容性，通常从其抗凝血能力和不损伤血液成分功能两方面考虑。前者即为材料表面抑制血管内血液形成血栓的能力，后者即为材料对血液的溶血现象（红细胞破坏）、血小板功能降低、白细胞暂时性减少、功能下降以及补体激活等血液生理功能的影响。因此，本文选取临床上应用的4种血液灌流器的吸附剂进行的溶血率测定，发现只有MG吸附剂的溶血率符合医用材料的溶血率的法定规定。通过凝血试验发现MG吸附剂的抗凝血性能优异，4种血液灌流吸附剂的抗凝血性能顺序为：MG吸附剂＞YQ吸附剂＞HA吸附剂＞活性炭吸附剂。这些实验数据将对临床使用作为一个参考。

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The Determination of Hemolysis Test and Coagulation of Several Kinds of HemoperfusionAbsorbents

SHI Wentao, ZHANG Wen Materials Science and Engineering of Central South University，Yuelu District，Changsha，Hunan 410083，in China

In this paper， the hemolysis and coagulation capability performance of several kinds of bemoperfusion adsorbents are determined and evaluatedits blood compatibility. Four kinds of hemoperfusionwhich applied in clinical treatment are carriedout in accordance with the provisions of GB/T 16886.4 2003 hemolysis test， the experiment result shows that the MG adsorbent， HA adsorbent， YQ adsorbent and activated carbon adsorbent hemolysis rate is 0.45%， 6.82%， 7.75% and 9.92% respectively;MG adsorbent has the lowest Hemolysis rate.Coagulation tests results show that the sequence of anticoagulant capability of adsorbent: adsorbent of MG ＞ adsorbent of HA ＞ adsorbent of YQ＞ activated carbon adsorbent。MG adsorbent has the best anticoagulant effect.According to the hemolysis test and blood coagulation test，we can conclude that MG adsorbent is suitable for the application of medical materials，because it has less damage to the blood cells and excellentblood compatibility.

Hemoperfusion；Absorbent；Hemolysis test；Coagulation；Determination

R459.5

B

1674-9316（2014）17-0083-04

10.3969/J.ISSN.1674-9316.2014.17.056