李惠
天津市塑料研究所有限公司 天津市300350
摘要：本文的研究目的是为了明确医疗器械中增塑剂的应用以及安全性，并提出了相应的策略用于优化增塑剂的使用。塑料医疗器械中，聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚碳酸酯（PC）等是主要的组成成分，添加在塑料中的增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯（DEHP）具有潜在的风险和副作用，增塑剂本身及其代谢产物具有生殖系统毒性和易造成肝脏损伤，塑料制医疗器械的风险评估主要来自于增塑剂的释放量和机体吸收代谢两方面。基于此，本文展开了相应的研究和分析。
关键词：医疗器械；增塑剂；安全性应用
前言：塑料作为高分子材料，使用成本低，容易加工，且具有很好的化学惰性和生物相容性，优点较为明显，如今，它被广泛应用于各个领域。在医疗领域，由于塑料材料会作为诊断和治疗的工具直接接触人体，因此对医疗材料以及增塑剂的要求格外严格，需要确保材料对人体是安全的，其对人体产生危害的风险在可接受的范围内。因此，本文针对医疗器械中的增塑剂进行了研究分析，对控制和降低增塑剂安全风险具有重要意义。
1.保证医疗器械中增塑剂安全的重要性
据《医疗器械监督管理条例》(中华人民共和国国务院令第739号)第八章附则第一百零三条，医疗器械定义,是指直接或者间接用于人体的仪器、设备、器具、体外诊断试剂及校准物、材料以及其他类似或者相关的物品,包括所需要的计算机软件[7]。塑料的使用成本低，容易加工，且具有很好的化学惰性，优点较为明显[1],被广泛应用于生活中的各个领域。在医疗器械中，最常见的塑料主要有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)等，都被广泛应用于医疗器械当中，例如输血袋、注射器和手术导管等。尤其三类医疗器械会直接接触到人体中枢神经系统和中央循环系统等部位，因此塑料医疗器械对于关键原料塑料材料的要求非常严格，必须要确保其中的有害成分尽可能的不直接或间接进入人体，并且不会在人体代谢中产生毒性，造成器官的损伤，即使对人体产生危害，其收益风险比也必须在可接受范围内。因此，医用塑料添加剂的选择也要以保证其安全性为基本准则。
目前，PVC材料是最常用的医疗器械材料，大约三分之一的医疗器械都是由其制成。PVC材料具有优良的柔韧性和支撑性，因此在医疗领域中应用广泛。大部分的PVC产品中都含有增塑剂，如邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、己二酸二辛酯等。增塑剂的主要作用是为塑料材料增添柔韧性、可塑性和延展性，增塑剂与PVC的结合是一种物理反应的过程，而并非产生共价键等的化学连接。因此，随着时间的推移，增塑剂会逐渐析出，并渗入到起浸提作用的介质中[2]。至今为止，还没有证据能够直接表明此塑料材质本身会对人体造成损害，但因为患者极有可能在治疗和诊断中长期或反复接触到塑料材质中的增塑剂，形成一定量的累积，因此，增塑剂的生物安全性评价尤为重要。
2.医疗增塑剂的种类及风险
目前在用于材料中的增塑剂主要有八种：即邻苯二甲酸二乙酯（DEHP）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、己二酸二辛酯（DEHA）、偏苯三甲酸三异辛酯（TOTM）、ATBC类产品（ATBC）、环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯（DINCH）、环氧大豆油（ESO）和二甘醇二苯甲酸辛酯（DEHB）。医用塑料广泛用于医疗的各个环节之中，并直接反映增塑剂暴露于人体的方式。基于不同的接触方式，每种增塑剂溶出的方式和量都有所区别，以PVC中的添加剂为例，详见表1[6]
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于不同溶剂中溶出量的基础，不同增塑剂毒性的耐受量和主要作用部位也有所区别，以无明显损害作用水平(NOAEL)为判定指标详见表2[6]
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塑料制品用于循环系统时，作为人工机械瓣膜的耐用性和抗腐蚀性都十分良好[3]；用于呼吸系统的塑料管在保证柔软度的同时也具备一定硬度，便于调节；塑料制成的引流管、人工角膜、人工食道等广泛应用于神经外科手术；常见的注射器、输血袋等医疗用品也是由塑料制成的，由于以上塑料制医疗器械可能需要长期或重复直接接触人体组织，又通常都会使用增塑剂。因此在塑料医疗器械选择增塑剂时，需要充分考虑该器械与人体组织接触的途径和时间，从而评估其对机体产生伤害的风险是否可接受。
3.目前医疗器械中增塑剂的使用情况
邻苯二甲酸二乙酯是目前塑料制成医疗器械中最常使用的增塑剂，经过多年研究，对人体的危害及其毒副作用已经清晰，并且逐渐成为医疗器械安全评价领域关注的焦点。因此，各国不仅在完善增塑剂的安全评级体系，还在努力开发对人体基本无害的新型增塑剂。目前，国外医用PVC材料中主要采用低渗出性、高安全性的新型增塑剂，如ESO等[4]。美国目前已经逐渐放弃含有邻苯二甲酸二乙酯的医用PVC产品，欧盟推出一系列标准和指导来管控医疗器械塑料制品中DEHP的使用。在临床中大多使用新型偏苯三甲酸三异辛酯增塑剂，可见，由于邻苯二甲酸二乙酯的生殖毒性和肝毒性会对人体造成损害，市场急需邻苯二甲酸二乙酯的替代品来取代其原有的增塑剂位置。
4.医疗器械中增塑剂的安全性评价策略
4.1.溶出方面
增塑剂的溶出量代表着，产品临床使用时能够析出至各种类型溶剂的最大量，是评估增塑剂风险的重要因素之一。通常用于医疗材料的增塑剂多为酯类，同时从表1也可以看出，酯类具有脂溶性的特点，又因它与PVC之间并非化学键结合，所以很容易从塑料制品中溶出。影响到溶出量的因素有很多种，例如接触组织或器官的脂质含量、接触的时间长短、接触部位的温度和条件等。酯类增塑剂在一定条件下易产生水解反应，因此，评价其毒性时，应充分重视其代谢产物的评估[5]。
4.2.摄入量方面
将增塑剂摄入量与耐受摄取量进行对比，形成一定的比值，该比值可以明确患者的摄入安全指数，这也是增塑剂摄入量评价指标的之一。特定化合物暴露于某种组织一段时间后没有出现任何可观测的毒副作用的剂量就是耐受摄入量。人体能够承受的安全剂量是塑料制品风险评估的另一个指标。当人体的增塑剂摄入过高，并超过耐受摄入量时，该塑料制品就有对人体造成伤害的的风险，如果没有超过耐受摄入量，则视为风险就在可接受围之内。耐受摄入量的大小是增塑剂本身的物质特性，不与医疗器械的质量有直接关联，因此，在评价同一种增塑剂在不同类型的医疗器械中的安全性时，可将耐受摄入量作为参考值。
4.3.在高暴露环节中的使用
在评估增塑剂的安全性时，高风险群体会更加敏感，高风险群体主要包括新生儿、孕妇、哺乳期妇女、手术病人等，因此，应加强对该群体在高暴露医疗环节安全性评价的重视。例如，新生儿的输血、体外膜肺氧合以及各种治疗；青春期男性、孕妇和哺乳期妇女的体外循环治疗过程；心脏移植、冠状动脉搭桥手术；大剂量输血的严重外伤手术患者和新生儿及成人的场内、外给养等。
结论：通过本文的分析和研究得知，增塑剂是广泛应用于医疗塑料中的成分，因此，为保证患者的生命安全，要对其使用进行严格的把控和监管。基于此，本文分析了增塑剂的使用风险和安全评价策略，从多个方面来提高增塑剂的安全使用性，对增塑剂的使用监控和安全性评价事业具有重要参考价值。
参考文献：
[1]杜璇,杨政.基于丙烯酸类树脂液体创口贴的研究与制备[J].天津科技,2018,45(05):51-55+58.
[2]王越,谢昕,姜红强,王军.DEHP在PVC医疗器械中的应用及安全性评价[J].中国医疗器械杂志,2018,42(04):293-295.
[3]周玲玲.环境友好型增塑剂在PVC医疗器械上的应用进展[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2018,34(04):70-73.
[4]王笑妍,薛燕波,者东梅,高昂,郭若海,高静.邻苯二甲酸酯类增塑剂概况及法规标准现状[J].中国塑料,2019,33(06):95-105.
[5]王成云,谢堂堂,林君峰,李成发,杨左军.热解吸-气质联用法快速筛查和半定量分析医疗器械中增塑剂[J].塑料助剂,2020,8(05):32-40+54.
[6]Scientific committee on emerging and newly-identified health risks SCENIHR opinion on the safety of medical devices containing DEHP-plasticized PVC or other plasticizers on neonates and other groups possibly at risk,2015.
[7]《医疗器械监督管理条例》(中华人民共和国国务院令第739号)