抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管的制備與性能分析

抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管的制備與性能分析摘要：本論文主要研究了以聚氨酯為材料的抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管的制備，并分析了其具體性能及市場(chǎng)前景，證實(shí)了該項(xiàng)聚氨酯中心靜脈導(dǎo)管的使用價(jià)值，也為其他醫(yī)院提供一些參考意見。關(guān)鍵詞：抗感染抗凝血中心；靜脈導(dǎo)管；制備；性能前言：自20世紀(jì)40年代以來，中心靜脈置管術(shù)因其便捷、安全的特性被應(yīng)用于心臟術(shù)后患者臨床中［1］。其可檢測(cè)患者中心靜脈壓，維持患者血容量，采集血液標(biāo)本。但中心靜脈導(dǎo)管在臨床應(yīng)用中常會(huì)出現(xiàn)感染等問題，嚴(yán)重影響中心靜脈導(dǎo)管的功能發(fā)揮。故本文以制備抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管為出發(fā)點(diǎn)，開展如下探究。一、抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管的制備（一）原料PU中心靜脈導(dǎo)管（自產(chǎn)），98%NVP（stabilized,ACROSORGAICS）；引發(fā)劑（lrgacure907,Ciba公司出產(chǎn)）；光敏二苯甲酮（BP；中國醫(yī)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑公司）；無水乙醇（廣州化學(xué)試劑廠）；95%乙醇（同無水乙醇）；碘（天津東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠）；正庚烷（廣東汕頭市西隴化工廠）。（二）接枝反應(yīng)將PU溶于THF中，流延成膜，厚度約為0.2mm。將其剪成長方形的樣條浸泡于乙醇與去離子水1:1的融合中，浸泡三小時(shí)，去除膜表面污垢后以去離子水沖洗，放入真空干燥箱內(nèi)稱重。準(zhǔn)備好NVP甲醇溶液，將干燥的PU膜浸泡其中。多次充氮?dú)?，排除空氣后塞進(jìn)橡膠塞。于室溫下放置在紫外線10cm外光處引發(fā)反應(yīng)后將PU膜去除，以大量水沖洗并于65°C內(nèi)浸泡24h，去除未參加反應(yīng)的單體和媳婦在PU膜表面的均聚物，于37C真空干燥到恒重。（三）絡(luò)合反應(yīng)準(zhǔn)備好0.01g/ml碘的95%乙醇溶液備好，將接枝完成的PU膜（內(nèi)含NVP）置入其中，并調(diào)整溫度至60C，反應(yīng)4h后去除于室溫下晾干。去除溶劑后將PU膜止于正庚烷中浸泡24h去除游離碘，并真空干燥。（四）表征與測(cè)試①紅外全反射光譜對(duì)試樣進(jìn)行分析，儀器選用美國Nicolet公司生產(chǎn)的傅立葉變換紅外線光譜儀。②去THF試劑，將PU（與碘絡(luò)合反應(yīng)）膜剪碎后溶解至其中。以THF為空白樣品，以紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定溶液中表征絡(luò)合物。二、抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管的性能分析（一）光接枝反應(yīng)光引發(fā)劑能吸收光化學(xué)輻射并斷裂生成初級(jí)自由基，引發(fā)單體聚合反應(yīng)。光敏劑吸收光的能量后轉(zhuǎn)移給另一個(gè)分子，使之形成初級(jí)自由基，在這種能量轉(zhuǎn)移機(jī)制中，光敏劑不消耗或結(jié)構(gòu)不改變。在三種引發(fā)體系的條件下進(jìn)行PU膜與NVP光接枝反應(yīng)，測(cè)定接枝反應(yīng)的接枝密度，其中引發(fā)劑為Irgacure907，光敏劑為二苯甲酮（BP）。單純引入引發(fā)劑的體系中，其課直接吸收光能量形成初級(jí)自由基，后促使其余單體NVP聚合，聚合反應(yīng)后可生成大量PVP*。但無光敏劑不可將吸收的紫外線能量轉(zhuǎn)移到PU膜上形成PU*，故光接枝反應(yīng)缺少PU*預(yù)支鏈。故僅有少部分成功接枝到PU膜上，大部分粘附與PU表面［2］。當(dāng)單純引入光敏劑的情況下，其在接受能源后迅速將其轉(zhuǎn)移到PU膜上，增加中心靜脈導(dǎo)管PU膜的PU*。但此種，也有NVP在光照下形成結(jié)合斷鏈PVP*,分子接枝到PU膜上，但數(shù)量極少。故單純引入光敏劑接枝密度低，效果不理想。同時(shí)引發(fā)光敏劑和引發(fā)劑的情況下，效果最佳。引發(fā)劑可促進(jìn)大量初級(jí)自由基與NVP聚合，生成長鏈PVP*。而光敏劑的存在可實(shí)現(xiàn)紫外光能量向本體材料轉(zhuǎn)移，使中心靜脈導(dǎo)管材料上生成大量PU*，故NVP轉(zhuǎn)化為長鏈PVP接枝到PU表面，其接枝密度大，活性最高，好于單純引發(fā)劑引發(fā)或單純光敏劑引發(fā)。（二）PU膜表面接枝PVP的峰值變化本次對(duì)PU表面接枝NVP前后結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，以FTIR為表面反射光譜。本次中心靜脈導(dǎo)管的主要材料為聚氨酯，其在紅外線譜照射下，于1200-1050cm-1處有兩個(gè)完全振動(dòng)吸收峰。于1550-1530cm-1區(qū)域有有二聚乙烯基吡絡(luò)烷酮含有-CON-基團(tuán)的大分子。經(jīng)紅外譜圖照射可見其在1673cm-1處有強(qiáng)反射峰，在1270cm-1處有C-N鍵伸縮振動(dòng)峰。將基材PU膜和紫外光接枝后的PU膜進(jìn)行比較，此次對(duì)比借助FTIR圖譜進(jìn)行?？梢娮贤夤饨又蟮腜U在1290cm-1和1660cm-1處出現(xiàn)了兩個(gè)較強(qiáng)的吸收峰。故可知在PU膜上已接枝上PVP鏈會(huì)使峰值稍有位移，這可能是由于PVP接枝在PU膜表面致分子鏈基團(tuán)和空間結(jié)構(gòu)相互影響導(dǎo)致。（三）抗菌性能中心靜脈導(dǎo)管洗脫后15d內(nèi)，樣品對(duì)于金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有較強(qiáng)抑菌性。洗脫半月后培養(yǎng)皿內(nèi)幾乎沒有細(xì)菌生長。但銅綠假單胞菌于9d內(nèi)抑菌效果顯著，但在12-15d內(nèi)抑菌性明顯減弱，但此間依舊可見明顯抑菌性。故可知洗脫15d內(nèi)抑菌率試驗(yàn)經(jīng)紫外接枝處理后具有符合結(jié)構(gòu)的中心靜脈導(dǎo)管具有較強(qiáng)的抑菌性，且15d內(nèi)抑菌性能幾乎不變。（四）抗凝血性能中心靜脈導(dǎo)管在配置過程中含有大量硫酸鋇顆粒（可作為顯影接枝），經(jīng)顯微鏡觀察為白色細(xì)小顆粒。而血小板在電鏡下表現(xiàn)為橢圓形羊毛。未處理的培養(yǎng)皿在放大3000倍的條件下表面有大量血小板粘附，并聚集在一起。而紫外接枝處理后樣品表面幾乎觀察不到血小板粘附，中心靜脈導(dǎo)管可有效抑制血小板粘附，故增加了其自身的抗凝血功能。三、市場(chǎng)前景分析（一）中心靜脈導(dǎo)管全球市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)下，全球中心靜脈導(dǎo)管銷售額已經(jīng)由2003年的4.2億美元上升到2010年的5.9億美元，年復(fù)合增長率為5.3%[3]。美國作為全球最大的中心靜脈導(dǎo)管市場(chǎng)2010年銷售額為近3億美元，占全球的一半。當(dāng)前，美國箭牌和巴德等為中心靜脈導(dǎo)管的主要制造廠商。引起產(chǎn)品性能高，質(zhì)量好而聞名世界。但我國中心靜脈導(dǎo)管銷售額與美國具有較大差距，產(chǎn)品性能也相對(duì)落后。故未來發(fā)展階段，我國中心靜脈導(dǎo)管行業(yè)將朝著優(yōu)化產(chǎn)品性能，提升銷售額的目標(biāo)前進(jìn)。（二）市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)中心靜脈導(dǎo)管行業(yè)作為醫(yī)療器械行業(yè)的重要組成部分，其關(guān)系到醫(yī)療水平和國計(jì)民生。故中心靜脈導(dǎo)管市場(chǎng)監(jiān)管力度較大，需求量較高。而在國家產(chǎn)業(yè)政策大力支持下，中心靜脈導(dǎo)管行業(yè)的技能和產(chǎn)量不斷加大。據(jù)不完全估計(jì)，未來五年內(nèi)中心靜脈導(dǎo)管市場(chǎng)將保持20%的年增長率，2020年中心靜脈導(dǎo)管產(chǎn)業(yè)利潤將高達(dá)10億人民幣。但當(dāng)下已暴露出中心靜脈導(dǎo)管的弊端，故未來將以改良型中心靜脈導(dǎo)管市場(chǎng)準(zhǔn)入及盈利為主。總結(jié)：綜上所述，本次抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管以Irgacuer907引發(fā)劑和二苯甲酮光敏劑作為引發(fā)體系，利用紫外光輻照將PVP接枝到PU表面。后利用PVP與碘發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，提升原有中心靜脈導(dǎo)管的抗感染和抗凝血功能。原有中心靜脈導(dǎo)管使用性能不佳，而本次制備的中心靜脈導(dǎo)管性能優(yōu)越，市場(chǎng)前景廣闊，故建議同行也可嘗試制備，基于本次制備基礎(chǔ)上進(jìn)行改良創(chuàng)新，觀其實(shí)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)：[1]孫元元,崔景強(qiáng),楊洋,等.抗感染抗凝血中心靜脈導(dǎo)管的制備及性能[J].材料保護(hù),2014，12(s1):56-58.[2]楊鈞,程芮,公靜,