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傳統醫用軟質氯乙烯樹脂的組成:
聚合物基體樹脂:聚氯乙烯(PVC)
增塑劑:DEHP、DOP(~40%)
熱穩定劑:鈣鋅穩定劑、有機錫穩定劑
潤滑劑:石蠟、氯化石蠟
抗氧劑:酚類抗氧劑
爽滑劑:芥酸酰胺
純聚氯乙烯的加工溫度(>200℃)高于它的分解溫度(185 ℃),所以必須加入增塑劑和熱穩定劑降低聚氯乙烯的加工溫度。
氯乙烯單體的危害:聚氯乙烯樹脂合成時會殘留氯乙烯,加工也會分解產生氯乙烯。20 世紀60 年代以前,氯乙烯被認為是一種僅有麻醉作用的無毒物質。近年來,研究發現:長期接觸氯乙烯單體會引起神經衰弱、氯痤瘡和雷諾氏癥等癥狀,統稱氯乙烯病。1987 年,國際腫瘤研究機構將氯乙烯確定為人類致癌物。
滅菌方法受限:醫療輸注器械最常用的滅菌方法為:環氧乙烷滅菌、濕熱滅菌和輻照滅菌3 種。環氧乙烷滅菌不僅污染環境,且其殘留物危害患者健康。蒙特利爾公約規定:為減少環境污染和致癌危險,發達國家于2005 年,發展中國家最遲在2015年禁止使用環氧乙烷滅菌。濕熱滅菌能耗高,工藝控制難度大,滅菌溫度高,很多材料難以承受。輻照滅菌是發達國家一直倡導的方法,其穿透力強、操作簡便、滅菌速度快、可常溫滅菌。然而,輻照會導致聚氯乙烯材料分解,輻照滅菌的聚氯乙烯血袋pH 值降低,還原物質和溶血率嚴重超標,外觀顏色明顯發黃。另外,高溫滅菌對PVC軟袋的澄明度有較大影響,不利于燈檢。
加工引起的PVC 降解:聚氯乙烯加工時會引起PVC 降解,使其力學性能變劣。降解產生的氯乙烯氣體腐蝕加工設備,并危害操作人員的健康。
吸附藥物(或與藥物反應):聚氯乙烯樹脂為極性材料,它對一些醇溶性、脂溶性藥物,尤其是抗腫瘤藥物等有較強的吸附性,致使處方用藥不準,療效降低,延誤治療。
密封性:PVC 材質本身具有一定透氣性和滲透性,耐熱性能也不佳,特別是透氣性影響了大輸液的儲存期限,其透水透氣性大,密封性能差,常溫放置時每袋(500 ml)輸液每月可失水3 g左右
不溶性微粒:PVC軟袋溶出物較多, 2~5μm的不溶性微粒數比其他包裝容器多,可能引起血管栓塞、靜脈炎癥、過敏反應
廢棄物污染環境:聚氯乙烯廢棄物的后處理對環境有負面影響,地下掩埋降解時間很長,還會污染地下水和土壤;焚燒則會產生二口惡英和氯化氫等有毒氣體,二口惡英氣體是致癌物質,會通過食物鏈進入人體,氯化氫會形成酸雨。
熱穩定劑的危害:為防止聚氯乙烯加工中發生分解,通常加入鉛、鋅和鋇等化合物作為熱穩定劑,這對人體健康有危害。聚氯乙烯材料中的氯乙烯單體、添加的DEHP增塑劑和熱穩定劑不是化學鍵合到聚氯乙烯分子鏈上,它們會通過擴散、萃取等方式進入藥液(血液),危害人體健康。
DEHP增塑劑不適合做醫用材料的原因
鄰苯二甲酸二辛酯(DEHP)又名鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯、酞酸雙(2-乙基己)酯。DEHP在常溫下為無色無臭液體,不溶于水,溶于乙醚、乙醇、礦物油等,是使用最廣泛的增塑劑,與除乙酸纖維素、聚乙酸乙烯外的絕大多合成樹脂和橡膠有良好的相容性。
人類可以通過不同的途徑接觸暴露于不同來源的DEHP。一般人群主要經消化道攝入,職業人群則主要通過呼吸道吸入, 醫療用品中的DEHP 在病人接受治療的過程中可隨藥品進入人體。此外,DEHP 還可以通過胎盤和乳汁作用于子代。
(1)DEHP的一般毒性
急性毒性 DEHP的急性毒性較低,Sax和Lewis[7]等人報道經口給藥后,小鼠的LD50為30g/kg,大鼠為30.6g/kg;小鼠、大鼠、鴿、兔、雞靜脈注射DEHP 0.07-0.3g/kg可引起死亡;大鼠腹腔注射DEHP其LD50為5030g/kg。
慢性毒性慢性毒性主要表現在DEHP對體重及器官、血液系統的影響。
(2)DEHP的生殖毒性
DEHP生殖的影響主要表現為胎兒死亡率升高,胎兒畸形,體重偏低,肝臟、腎臟的相對/絕對質量升高,生殖功能障礙及不育,性別錯亂,性早熟等[10-12]。
(3)DEHP的致癌性
動物實驗發現,攝取大量DEHP會導致肝癌,國際國家癌癥研究中心(IARC),已公告其為2B致癌物。迄今針對DEHP的人群數據還很有限,仍不清楚DEHP是否能引致人類肝臟腫瘤。 2001年9月美國食品藥物管理局(FDA)器械與輻射健康中心(CDRH)、2002年10月31日日本厚生省發布“藥品和醫療設備安全信息”、2002年9月26日歐盟醫療產品及醫療器械科學委員會(SCMPMD)對DEHP進行了安全性評估[2-6]。
(4)DEHP對遺傳物質的影響
動物實驗發現,攝取大量DEHP會造成DNA遺傳損傷。附件十二對DEHP的性質做出了詳細介紹[23]。
來源:四川大學高分子研究所張愛民教授
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