藥品包裝用水性聚氨酯粘合劑的制備及生物學(xué)評(píng)價(jià)

文 郝小芳　朱必林　江蘇省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所

藥品包裝用水性聚氨酯粘合劑的制備及生物學(xué)評(píng)價(jià)

文 郝小芳朱必林江蘇省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所

［導(dǎo)讀］以IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）、磺化聚酯多元醇、DMPA（二羥甲基丙酸）等為主要原料，制備了藥品包裝用WPU（水性聚氨酯）膠粘劑；鑒于其良好的環(huán)保性能對其生物性能進(jìn)行了測定。研究結(jié)果表明：當(dāng)R值［R=n（IPDI中-NCO）/n（磺化聚酯多元醇中-OH）］為3.5時(shí)，其生物學(xué)性能良好，適合用于醫(yī)藥包裝材料的使用。

有機(jī)溶劑具有易燃、易爆、易揮發(fā)、氣味大和污染環(huán)境等缺點(diǎn)，故以溶劑型PU（聚氨酯）生產(chǎn)的藥包材仍存在著毒性隱患。WPU（水性PU）材料以水為介質(zhì)，具有不燃、氣味小、節(jié)能、不污染環(huán)境以及操作加工方便等優(yōu)點(diǎn)，雖然我國現(xiàn)階段的藥包材行業(yè)還是以溶劑型PU為主要基體樹脂，但WPU代替溶劑型PU已成為必然的發(fā)展趨勢。

本研究以IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）、磺化聚酯多元醇和DMPA（二羥甲基丙酸）等為主要原料，制備了WPU膠粘劑，通過進(jìn)行膠粘劑的生物學(xué)評(píng)價(jià)，進(jìn)一步證明該材料在環(huán)保性能上的突出優(yōu)勢，為以后其在醫(yī)藥包裝產(chǎn)品中的應(yīng)用提供參考。

一、試驗(yàn)部分

（一）試驗(yàn)原料

磺化聚酯多元醇，工業(yè)級(jí)，昆山冠寶化學(xué)有限公司；二羥甲基丙酸（DMPA），工業(yè)級(jí)，泰興市化學(xué)二廠；異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI），工業(yè)級(jí)，拜耳公司；二月桂酸二丁基錫（DBTDL），工業(yè)級(jí)，北京化工三廠；三乙胺（TEA），分析純，上海亭新化工試劑廠；丁酮，分析純，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；聚己二酸丁二醇酯二元醇、硅烷偶聯(lián)劑（KH-550）、乙二胺（EDA），分析純，市售。

（二）試驗(yàn)儀器

電子天平：型號(hào)YP202N，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

分析天平：型號(hào)LA-204，北京錦正茂科技有限公司；

恒溫水槽與水浴鍋：型號(hào)BWS-5，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：型號(hào)HG101-1A，南京實(shí)驗(yàn)儀器廠；

（三）試驗(yàn)制備

1.原料的預(yù)處理

丁酮，用分子篩浸泡7 d以上，備用；聚己二酸丁二醇酯二元醇，105 ℃抽真空脫水若干時(shí)間，冷卻后儲(chǔ)存在干燥器中，備用。

2.WPU的制備

在帶有攪拌器、冷凝管的三口燒瓶中，加入脫水處理過的磺化聚酯多元醇、適量的IPDI、催化劑（DBTDL），反應(yīng)1 h；然后加入DMPA，用丁酮控制預(yù)聚物的粘度，反應(yīng)3 h；冷卻至室溫，加入硅烷偶聯(lián)劑（KH-550），反應(yīng)0.5 h；加入TEA，中和成鹽；加入EDA，擴(kuò)鏈反應(yīng)若干時(shí)間，邊高速攪拌邊加入去離子水乳化；最后減壓蒸餾除去丁酮，即得所需產(chǎn)品。

（四）測試或表征

1.異常毒性的測定

試驗(yàn)依據(jù)：YBB00122002

本法系給予小鼠一定劑量的供試品溶液，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)觀察小鼠出現(xiàn)的死亡情況，以判定供試品是否符合規(guī)定的一種方法。

供試用的小鼠應(yīng)健康合格，體重17—20g，在試驗(yàn)前及試驗(yàn)的觀察期內(nèi)，均應(yīng)按正常飼養(yǎng)條件飼養(yǎng)。做過本試驗(yàn)的小鼠不得重復(fù)使用。

2.皮膚致敏的測定

試驗(yàn)依據(jù)：YBB00052003

試驗(yàn)主要步驟：

①誘導(dǎo)階段：皮內(nèi)誘導(dǎo)階段。誘導(dǎo)劑量：0.1 mL注射內(nèi)容： 1—弗氏完全佐劑與溶劑等比例混合液；2—樣品浸提液；對照僅注射溶劑；3—樣品浸提液與弗氏完全佐劑與溶劑混合液等比例混合；

對照組注射空白液體與佐劑的乳

②局部誘導(dǎo)階段：（1）試驗(yàn)前觀察：未見刺激癥狀，繼續(xù)以10%SLS涂布后繼續(xù)試驗(yàn)（2）局部誘導(dǎo)試驗(yàn)：斑貼時(shí)間：48h；斑貼方法：直接敷貼法；固定方法：封閉性包扎帶固定

③激發(fā)階段：斑貼時(shí)間：24h；斑貼方法：直接敷貼法；固定方法：封閉性包扎帶固定

二、結(jié)果與討論

（一）異常毒性結(jié)果與討論小鼠體重注射說明見表1-1。

表1-1 小鼠體重注射說明

實(shí)驗(yàn)結(jié)果和毒性程度評(píng)價(jià)見表1-2，1-3。

表1-2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表1-3 毒性程度評(píng)價(jià)

（二）致敏試驗(yàn)的結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1-4,1-5,1-6

表1-4 結(jié)果觀察

表1-4（續(xù)） 結(jié)果觀察

表1-5 反應(yīng)記分說明

表1-5（續(xù)） 反應(yīng)記分說明

表1-6 反應(yīng)計(jì)分

三、結(jié)語

（一）以IPDI、磺化聚酯多元醇、DMPA和KH-550等為主要原料，制備了WPU膠粘劑；然后對該膠膜的異常毒性和致敏性能進(jìn)行測定。目前，制約水性聚氨酯廣泛應(yīng)用的主要因素是成本較高及某些性能尚差于溶劑型，例如干燥速度慢，儲(chǔ)存穩(wěn)定性相比溶劑型略差，對非極性基材潤濕性差、初粘性低以及耐水性不好等。成本高是由于在工業(yè)化制造過程中程序復(fù)雜、產(chǎn)量不高，并且干燥時(shí)也需要更多的能量和較長的時(shí)間所致，針對這一系列問題，需要我們致力于降低成本、提高性能的深入研究。（二） 我國的環(huán)保型粘合劑初具規(guī)模，行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，環(huán)保性藥品包裝材料正在處于一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成長期，同時(shí)良好的使用性能和環(huán)境友好特征促進(jìn)了環(huán)保性藥品包裝材料市場的不斷擴(kuò)展。隨著水性聚氨酯新的品種不斷推出，水性聚氨酯應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V，我國水性聚氨酯的研究與開發(fā)前景將更加廣闊， 市場需求前景十分誘人。