醫(yī)用SEBS主要特性和安全性評價

萬金文

（巴陵石化 合成橡膠事業(yè)部， 湖南 岳陽414014）

醫(yī)用SEBS主要特性和安全性評價

萬金文

（巴陵石化 合成橡膠事業(yè)部， 湖南 岳陽414014）

SEBS是利用氫化方式將SBS中脂肪族雙鍵飽和化， 使之獲得較SBS更為優(yōu)異的性能， 醫(yī)用SEBS為SEBS的一種. 本文介紹了醫(yī)用SEBS主要特性， 并對相關(guān)的安全性評價問題進行了探討.

SEBS； 醫(yī)用； 特性； 安全性評價

熱塑性彈性體被稱作“第三代合成橡膠”， 由于其性能卓越， 在業(yè)界享有“橡膠黃金”之美譽. SEBS是一種用途廣泛的新型熱塑性彈性體， 是由嵌段共聚物苯乙烯—丁二烯—苯乙烯分子中不飽和雙鍵經(jīng)過選擇加氫而制得的. SEBS在常溫下具有橡膠的高彈性， 在高溫下可以熔融流動， 直接加工成型， 且具有較SBS更為優(yōu)異的性能， 如耐臭氧、耐熱老化、耐氧化、耐紫外線和耐侯性等. 醫(yī)用SEBS為眾多SEBS產(chǎn)品中的一種， 其生產(chǎn)過程的控制更加嚴(yán)格， 添加輔料均符合環(huán)保要求， 對產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)更高. 美國食品醫(yī)藥管理局認(rèn)為醫(yī)用SEBS材料無毒， 不會對人體組織產(chǎn)生過敏、變異及排斥反應(yīng)， 具有氣密性好、耐溫、耐老化等優(yōu)點， 能使用高溫蒸煮和紫外線直接消毒， 所以可作為醫(yī)療器械的基礎(chǔ)材料， 用來制造如外科手術(shù)套、手術(shù)衣、輸液管、止血帶、血液分離器、膠塞等. 因此， 醫(yī)用SEBS亦被稱為PVC理想替代材料［1］.本文就SEBS主要特性及安全性評價加以討論， 為今后的深入研究提供參考.

1　實驗部分

1.1主要儀器和原料

自動熔體流動速率測定儀： 7024型， 意大利CEAST公司；

電子天平： BP221S型， 賽多利斯公司；

Autograph橡膠拉力機： 日本島津SH1MADU；

邵氏橡膠硬度計： 上海六菱儀器廠；

巴陵石化合成橡膠事業(yè)部生產(chǎn)鋰系聚合物膠樣： 醫(yī)用SEBS YH-506；

上海賽科石化： 醫(yī)用PP專用料.

1.2分析方法

力學(xué)性能測試標(biāo)準(zhǔn)： GB/T528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定.

熔融指數(shù)測試標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 3682-2000 熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率的測定.

硬度測試方法： GB/T 531.1-2008 硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗方法第1部分： 邵氏硬度計法.

2　醫(yī)用SEBS主要特性

由醫(yī)用SEBS材料制成的主要產(chǎn)品有： 藥用膠塞、注射器密封膠封、輸液管、軟管、導(dǎo)管、密封件、閥、嬰兒奶嘴等. 作為必要條件的物理性能， 制品不同， 對生物相容性的要求也不同. 在使用一次性的制品， 如輸液管、軟管、體外循環(huán)導(dǎo)管等時， 要求其具有柔軟性、耐屈撓、透明、易加工以及價值低廉等特性. 從醫(yī)用材料的加工性能， 柔軟性； 低析出性； 原料成本這三方面考慮， 使用醫(yī)用SEBS優(yōu)于硫化橡膠.

2.1醫(yī)用SEBS 流變性能

用于輸液管制造的苯乙烯—氫化二烯烴嵌段共聚物的加工性能與傳統(tǒng)的SEBS是完全不同的. 用苯乙烯—氫化二烯烴嵌段共聚物制造輸液管時， 一般需共混聚丙烯（PP）. 為了定量的衡量其加工能力的好壞， 實驗中擬采用30%共聚PP和均聚PP進行共混， 測定其流變性能.

從圖1所示的流變曲線可以看出： ①輸液管用醫(yī)用SEBS具有優(yōu)異的加工流動性； 1P②、2P、3P的流變性能差異不大； ③在相同的條件下， SEBS/PP（70/30）合金的剪切粘度小于純SEBS的剪切粘度； 在210℃溫度下， SEBS/PP合金的粘度比純SEBS的粘度下降了70～100Pas， 這是由于PP在此溫度下的粘度小于SEBS的粘度所致. SEBS/PP合金粘度的下降， 對于提高工業(yè)上的生產(chǎn)效率有利.

圖1　210℃條件下醫(yī)用SEBSYH-506及加入30%PP后的流變曲線

2.2醫(yī)用SEBS物理性能

用于醫(yī)用耗材的聚合物需同時具備一定的彈性、力學(xué)性能與合適的硬度、熔體流動指數(shù)， 而高分子材料的力學(xué)性能與彈性和加工性能往往是一對矛盾. 對于氫化苯乙烯類熱塑性彈性體來說， 苯乙烯含量越高、硬度越高、力學(xué)性能越優(yōu)異、彈性越差、需要的加工溫度越高； 而單純的熱塑性彈性體不能同時滿足各個參數(shù)， 需選擇合適的高分子材料共混改性. 從表1可以看出， 選擇合適的PP與YH-506共混改性后的力學(xué)性能完全能滿足加工要求.

表1　SEBS YH-506典型值與加入PP共混的典型值

2.3毒性分析

目前， 國內(nèi)外一次性輸液器普遍使用PVC原料. 雖然該材料具有力學(xué)機械性能優(yōu)良、價格低、生產(chǎn)工藝簡單等優(yōu)點， 但在使用PVC時， 存在以下幾個安全衛(wèi)生上的問題： ①增塑劑析出； ②有氯乙烯單體殘留； ③有滅菌使用的環(huán)氧乙烷殘留. 這些都會對人體產(chǎn)生較大危害. 與血液接觸的材料使用時， 其致命的缺點是與血液的相容性差.

醫(yī)用SEBS則是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、以主鏈共聚的聚合物， 與聚烯烴、含苯乙烯聚合物有良好相容性， 消毒方便、無需添加交聯(lián)劑， 表現(xiàn)出優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和生物惰性， 屬于“綠色橡膠”. 文［3］指出， TPE輸液器藥物相容性優(yōu)于PVC輸液器.

3　安全性評價

醫(yī)用SEBS是與人體健康密切相關(guān)的高分子材料， 因此對進入臨床使用時需進行嚴(yán)格的安全性評價［2］.醫(yī)用SEBS作為醫(yī)用產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料， 醫(yī)療器械成品、醫(yī)用覆膜、醫(yī)用包材、輸液器等醫(yī)用產(chǎn)品在加工、消毒過程中原材料的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化， 所以不僅是原材料， 甚至對最終產(chǎn)品都要進行適當(dāng)?shù)臋z驗. 不然，用于治病救命的醫(yī)用高分子材料會引起不良后果. SEBS作為醫(yī)用材料制備產(chǎn)品時必須進行化學(xué)性能試驗、血液相容性試驗、生物相容性試驗及藥物相容性等試驗項目. 試驗中， 要對制品的生物相容性、毒性等進行檢驗. 依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)生物學(xué)評價：GB/T16886.1醫(yī)療器械生物學(xué)評價第1部分：評價與試驗以及根據(jù)體內(nèi)一體外、短期一長期、不接觸血液一接觸血液等情況的不同進行安全性評價.

3.1化學(xué)性能

醫(yī)用SEBS YH-506的化學(xué)性能分析見表2. 結(jié)果表明SEBS YH-506體系純凈度非常高，完全能滿足高標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療行業(yè)對于醫(yī)療耗材體系純凈度的要求.

3.2生物性能

醫(yī)用彈性體的典型生物學(xué)試驗包括細(xì)胞毒性、移植毒性、生物降解性、重金屬分析、致癌性物質(zhì)、組織相容性、環(huán)氧乙烷殘留量、熱源性物質(zhì). 表3為用于輸液（血）管的SEBS YH-506生物性能， 結(jié)果表明醫(yī)用SEBS生物性能指標(biāo)均符合要求.

3.3標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的建立

國內(nèi)對醫(yī)用SEBS的要求、控制項目及指標(biāo)要求都是建立在對通用型SEBS認(rèn)識的基礎(chǔ)上的. 作為新型醫(yī)用彈性體材料， 須建立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)， 根據(jù)其特點， 對試驗項目、測試方法進行規(guī)范， 以便于其在國內(nèi)醫(yī)用行業(yè)的推廣.

表2　醫(yī)用SEBS YH-506化學(xué)性能

表3　醫(yī)用SEBS YH-506生物性能

4　結(jié)語

醫(yī)用SEBS作為硫化橡膠制品或聚氯乙烯制品的代用品， 近年來的研究十分活躍.無論在基礎(chǔ)理論，還是在材料應(yīng)用方面都取得了相當(dāng)?shù)倪M展. 醫(yī)用SEBS受到了廣泛關(guān)注， 使用其作為醫(yī)用材料的產(chǎn)品的產(chǎn)量正在增加. 但其開發(fā)、生產(chǎn)、臨床應(yīng)用是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程， 需要兼顧化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、毒理學(xué)和藥物學(xué)的需要， 其中提高生物相容性是醫(yī)用SEBS深入應(yīng)用的一個發(fā)展方向. 在推動SEBS作為醫(yī)用材料應(yīng)用的同時， 我們期望開發(fā)出性能更高、成本更低的SEBS醫(yī)用材料.

［1］ 趙成如， 夏毅然， 史文紅. 醫(yī)用高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用［J］. 中國醫(yī)療器械信息， 2006， 12（5）： 9～16

［2］ 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB/T 16886.1-2011 醫(yī)療器械生物學(xué)評價［S］. 北京： 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2011

［3］ 辛鳳鮮， 薛云燕. TPE輸液器藥物相容性探討［J］. 中國醫(yī)療器械信息， 2011， 17（2）： 34～37

Main Characteristics and Safety Evaluation of Medical SEBS

WAN Jin-wen
（Baling Petrochemical Synthetic Rubber Division， Yueyang 414014， China）

SEBS is the use of hydrogenated SBS aliphatic double bond saturation of， so as to get more excellent performance is better than the SBS， medical SEBS is a kind of SEBS. In this paper， we introduce the main characteristics of medical SEBS， and discussed the related safety evaluation problems.

SEBS； medical； characteristic； safety evaluation

TQ333.1

A

1672-5298（2016）03-0056-03

2016-07-10

萬金文（1978- ）， 男， 湖北浠水人， 巴陵石化合成橡膠事業(yè)部工程師. 主要研究方向： 生產(chǎn)工藝管理