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增塑剂DEHP在医用塑料领域的安全性

2018/9/30 0:00:00 来源:塑商汇 关键词:聚风塑料网

医用用于制造人工脏器或 输血袋、输液袋等医疗器械,由于要与人体、血液或药液接触,要求塑料材料中的组分不能析出进入药液或人体,不会引起组织器官的毒性和损伤,对人体是无毒无害的。因此,医用塑料应具有化学稳定性和生物安全性。医用塑料的使用直接关系到人的健康和生命,因此对于其生物安全性的评估尤为重要。


目前,有约 1/3 的医疗器械由 材料制成。PVC 类材料在医疗器械中应用广泛,最主要原因是具有柔软性和易弯曲性等良好的物理性质。此外,这类材料与静脉注射液和血液之间具有良好的相容性。常见的 PVC 类产品中都含有增塑剂,如邻苯二甲酸二乙酯等。增塑 剂(Plasticizer)是一种被添加到塑料专用料中,用以改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。这种增塑剂与 PVC 的结合不是一种化学过程,而是物理过程。因此,会随着时间的增长而缓慢逸出,进入到与之接触的介质中。到目前为止,尚未发现 PVC 医疗器械本身对人体产生危害的明显证据。但是,由于患者暴露于增塑剂的情况可能性很高;因此,人们对增塑剂的生物安全性评估颇为关注。下面,小编带您了解增塑剂在医用塑料中的安全性


增塑剂的种类


国内外常用的医用增塑剂如下:


(1)邻苯二甲酸二辛酯(Diethylhexylphthalate,DEHP): DEHP 是最常用的医用增塑剂,广泛应用于医用透明颗 粒、软管颗粒的制作。DEHP 在一定的媒介接触条件下发生浸出现象,它水溶性不佳,易溶于血浆、唾液等有机 剂,有一定的肝脏毒性和生殖毒性。


(2)邻苯二甲酸二异壬酯(Diisononylphthalate,DINP): DINP 现主要用于医疗管制设备中的增塑剂,在蒸汽消 毒方面比 DEHP 更理想,且毒性较小,常用于医用 PVC 手套。


(3)己二酸二辛酯(Diethylhydroxylamine,DEHA) :D EHA 是一种用在贮存冷冻药液的材料中的增塑剂,与 DEHP 相比,毒性小,与 PVC 的相容性稍逊一筹,加工处理方面略更复杂。


(4)偏苯三甲酸三异辛酯(Trioctyltrimellitate,TOTM): TOTM 主要用于血液和袋装输液装置,但在低温条件下 柔韧性不及 DEHP。TOTM 分子量较高,迁移率较低。


(5)ATBC 类产品(如 ATBC- 乙酰柠檬酸三丁酯, BHTC- 丁酰柠檬酸三正己酯):ATBC 类增塑剂增塑性 能优良;不溶于水;耐水性好,沸水中也不易水解;与 PVC 相容性好且无毒。


(6)环己烷1, 2- 二甲酸二异壬基酯(HexamollDiisononyl hexahydrophthalate, Hexamoll DINCH):它是 DINP 相应的氢化产物,无生殖毒性,不引起过氧化酶体增殖, 迁移性小,与PVC相容性良好。医疗用品中敏感软质PVC 产品的第一选择,用于生产医用营养供给管、粘性薄膜。 但 Hexamoll DINCH 价格略高,在我国销售量小。


(7)环氧大豆油(Epoxidizedsoybean oil,ESO):环氧增塑剂 ESO 适用于一次性输液导管、医用手套和血浆 袋等 PVC 制品,添加了 ESO 的血袋能够更好地在低温 保存血液。ESO 增塑性能好,挥发和迁移少、光热稳定性 优良、耐水油抽出且毒性低。


(8)二甘醇二苯甲酸辛酯(3- ethoxy- N,N- diethyl4- hydroxybenzamide,DEHB):DEHB挥发性低、不易氧化、 渗出性低、耐水抽出、 与 PVC 相容性好,是一种无毒增塑剂,但增塑后的 PVC 耐低温性能一般,是目前售价较低 的新型增塑剂。它主要应用于医用各种软硬管材的制备。


增塑剂的临床应用及潜在风险


塑料医用材料在医疗过程中的应用十分广泛,且直接反映了增塑剂对人体的暴露方式。循环系统中塑料制成的人工机械瓣膜耐久性好,与血液具有良好的相容性。


呼吸系统中使用的气管插管,支气管导管等具有柔软、硬度适中,生物相容性好的特点。人工关节、骨钉这些长期暴露于组织中的制品大多加入了增塑剂。脑外科用导管、引流管、人工耳廓、人工肾、人工角膜、隐形眼镜、人工食管、人工喉等大量应用塑料。医用常见的诸如:注射 器、输液器、输血器等一次性塑料医疗用品以及输液瓶、输液袋、储血袋等医用容器等主要材料也为塑料。


塑料医用材料中应用最广泛的塑化剂是 DEHP。现有的关于塑化剂的不良反应也多是关于 DEHP 的。动物实验表明,DEHP 最显著的不良反应是对肝脏的毒性和睾丸萎缩。DEHP的急性毒性很低;然而,长时间接触DEHP所产 生的长期毒性由其主要代谢产物 MEHP 蓄积引起。


(1)增塑剂对雄性生殖的毒性:


据相关报道,DEHP 与男性生殖系统的异常有一定关系,可能造成男性内分 泌的紊乱。DEHP 在一定的媒介接触条件下容易发生浸出现象。虽然其在水中不溶,但易溶于血浆、唾液等 有机溶剂。DEHP会由此迁移到药液、血液等进入人体。 一旦患者在常规治疗中(如输血,抵用呼吸管或导尿管) 摄入 DEHP,DEHP 则会被储藏在脂肪中并诱导畸形发生。研究表明,增塑剂如 DEHP 经口给予啮齿类动物时,其会以睾丸为靶器官,产生损害;原因是 DEHP 干扰了生精细胞与睾丸支持细胞之间的相互联系。


(2)增塑剂对雌性生殖毒性:


实验表明,DEHP 的主要代谢产物邻苯二甲酸单乙基己酯(MEHP)会在组织中长期蓄积长达 6 个月,DEHP 及其代谢产物 MEHP 会引起锌缺乏,对母体子宫、卵巢产生毒性作用。


(3)增塑剂的致癌作用:


研究者对于一些增塑剂是否对人体有致癌作用尚存争议。动物实验证实:长期暴露 于 DEHP 可引发大鼠和小鼠恶性干细胞肿瘤的发生。


(4)增塑剂的致畸性:


研究表明,低水平下接触DEHP,死胎率和吸收胎率增高,四肢或躯干畸形;高剂量下,胚 胎毒性和致畸性明显。高剂量下,DEHP 急性染毒会产 生肾毒性、肺毒性和心脏毒性,进而导致动物死亡。


(5)增塑剂对血液系统影响:


DEHP 对血液系统的影响包括血红蛋白含量下降、红细胞压积减小、增加血小 板的粘附和聚集、成为潜在的补体激活剂。


(6)增塑剂的肝脏毒性:


美国国家癌症研究所证明, DEHP 使啮齿类动物肝脏产生癌变,对于 DEHP 高暴露下的孕妇、婴儿和儿童的不良影响更大。DEHP 在体内 蓄积到一定浓度可对动物肝脏细胞膜脂质、细胞中的DNA 和蛋白质造成氧化损伤,高浓度的 DEHP 甚至可 造成干细胞损伤。


DEHP 是目前应用最广泛的塑料医疗器械增塑剂。其对人体的危害及不良反应已受到世界各国的重视。因此,在完善现有增塑剂的安全评价体系的同时,各国都在大力推出各种无毒环保的新型增塑剂。国外PVC 医 用材料中的增塑剂现已越来越多地采用环氧大豆油、柠 檬酸酯等渗透性低、安全性高的新型增塑剂。美国已批准不含 DEHP 的 PVC 医疗器械采用新型增塑剂 TOTM 正式用于临床。


由此可见,塑料医疗器械仍是世界医疗器械的主流产品。但由于增塑剂尤其是DEHP 产生的雄性生殖毒性和肝毒性等不良反应,未来 DEHP 可能将 会逐步退出市场,性能优良且更为安全的增塑剂将替代 DEHP 用于临床。


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