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壳聚糖-明胶止血材料亚慢性全身毒性检测方案的探讨

2018-01-28郑译曹穗兰向健莫怡飞陶攀杨立峰颜林广东省医疗器械质量监督检验所广东广州510663

中国医疗器械信息 2018年9期
关键词:明胶皮下壳聚糖

郑译 曹穗兰 向健 莫怡飞 陶攀 杨立峰 颜林 广东省医疗器械质量监督检验所 (广东 广州 510663)

壳聚糖和明胶都具有优异的生物相容性及可降解性能常作为止血材料,但由于材料本身的原因在临床应用中都有一定的局限性。壳聚糖和明胶复合以后,明胶可以弥补壳聚糖吸水性差的缺点,壳聚糖可以弥补明胶分子骨架不稳定,遇水易溶解的缺点。壳聚糖-明胶止血材料能形成互穿网络水凝胶,使其既具有优良的溶胀性质,又兼具生物高分子良好的生物相容性[1-5]。

GB/T16886.11-2011《医疗器械生物学评价第11部分:全身毒性试验》提供了皮肤、植入、吸入、皮内、肌内、腹腔、静脉、经口、皮下这9种接触途径,但没有对壳聚糖-明胶止血材料这类医疗器械提供详细的亚慢性全身毒性检测方案,所以有必要对该类医疗器械的亚慢性全身毒性检测方案进行探究。

1.资料与方法

1.1 一般资料

试验样品:壳聚糖-明胶止血材料;试验液:将试验样品除吸收容量外按0.1g/mL的比例加入0.9%氯化钠注射液37˚C浸提72h;试验动物:SPF级SD大鼠80只,雌雄各半(广东省医学实验动物中心)。

1.2 方法

将SD大鼠随机分为4组,对照1组和试验1组按腹腔途径进行给药,对照2组和试验2组按皮下途径进行给药,剂量均为10mL/kg。连续给药90d后,麻醉采血解剖。试验期间做临床观察,体重记录,血液生化指标检测,脏器重量和脏器系数记录,病理学检查。

2.结果

各组SD大鼠试验期间,未见异常表现,体重持续平稳增长,未出现死亡。雌鼠中试验1组的肝脏重量和肝脏脏器系数均显著高于试验2组,且数值变化在正常历史数据范围内,其余脏器重量及系数均无明显差异。

2.1 生化检测结果

血液生化结果显示雄鼠试验组ALB显著低于对照组,试验1组雄鼠ALT显著高于试验2组(P<0.05)。试验1组雌鼠TCHO,TP极显著低于试验2组。以上大鼠血液生化指标的变化均在正常历史数据范围内。试验1组大鼠BUN极显著低于对照1组和试验2组。其余各组SD大鼠血液生化指标均无明显差异。

2.2 血液学检测结果

部分血液学指标检测有一定差异,但都在在正常历史数据范围内,故认为无毒理学意义[6,7]。

2.3 SD大鼠病理切片结果

对照组病理切片表现为偶发轻微的肾小管扩张和肾小管钙化,属于大鼠常见的自发性病变,故认为对照组无明显的病理变化[8]。试验1组腹腔内多器官发生纤维素性炎症,试验2组主要表现皮下给药部位炎性细胞浸润,皮下纤维组织增生,毛细血管增生,脂肪细胞浸润,故认为试验1组和试验2组对大鼠给药部位都造成一定程度的炎性反应。

3.讨论

3.1 关于壳聚糖-明胶止血材料亚慢性全身毒性检测评价

结合亚慢性全身毒性检测指,壳聚糖-明胶止血材料按腹腔和皮下两种方式进行检测,均未检测出亚慢性全身毒性。

3.2 关于壳聚糖-明胶止血材料引起给药部位炎性反应

研究表明壳聚糖-明胶材料兔子皮下植入6周才能基本降解,肌肉植入需4个月基本完成降解,肝脏埋植经6个月仍能观察到部分植入材料。说明壳聚糖-明胶材料体内降解速度缓慢[9]。Abdalbari等[10]和Wang等[11]研究中分别在兔子和大鼠体内植入壳聚糖海绵,8周后壳聚糖海绵未完全降解而且肌肉炎性反应较强烈,相关实验反映了壳聚糖类材料容易引起炎症的缺点[12]。在本次试验过程中,两种给药途径为每天给药,剂量较大,且壳聚糖-明胶材料具有体内降解缓慢和容易引起炎症的特点,从而导致给药部位引起一定程度的炎性反应。

3.3 关于比较壳聚糖-明胶止血材料腹腔注射和皮下注射对SD大鼠的影响

试验结果表明两种给药途径均能引起部分大鼠肝损伤倾向的血液生化指标的变化,且腹腔注射给药方式比皮下注射给药方式大。从病理切片结果来看,壳聚糖-明胶止血材料经腹腔注射能引起腹腔内多器官发生纤维素性炎症,经过皮下注射主要引起皮下给药部位炎性细胞浸润。总体比较而言,壳聚糖-明胶止血材料经皮下注射比腹腔注射对SD大鼠的影响较小。

3.4 关于壳聚糖-明胶类材料亚慢性全身毒性检测方案的建议

壳聚糖-明胶类材料由于制样后变成悬浊液,无法通过离心或者沉淀的方式得到上清液,根据此类材料的理化特性以及实际用途,皮肤、吸入、皮内、静脉、经口这几种途径不适用于该类材料。壳聚糖-明胶材料具有体内降解缓慢和容易引起炎症的特点,以及根据本次研究的结果,建议壳聚糖-明胶材料采用肌肉植入或者皮下植入的方式进行亚慢性毒性试验检测。给药周期和给药剂量应考虑产品的实际应用周期和用量,尽可能与实际临床应用相契合。给药频率可以根据壳聚糖-明胶材料在实验动物肌肉和皮下的降解速度制定,例如壳聚糖-明胶材料兔子皮下植入6周降解,可设计0d和6周这两个时间点给药。

[1]杨晓蕾.壳聚糖神经修复材料的制备及其生物相容性研究[D].吉林:吉林大学,2010.

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