医用SEBS主要特性和安全性评价

万金文

（巴陵石化 合成橡胶事业部， 湖南 岳阳414014）

医用SEBS主要特性和安全性评价

万金文

（巴陵石化 合成橡胶事业部， 湖南 岳阳414014）

SEBS是利用氢化方式将SBS中脂肪族双键饱和化， 使之获得较SBS更为优异的性能， 医用SEBS为SEBS的一种. 本文介绍了医用SEBS主要特性， 并对相关的安全性评价问题进行了探讨.

SEBS； 医用； 特性； 安全性评价

热塑性弹性体被称作“第三代合成橡胶”， 由于其性能卓越， 在业界享有“橡胶黄金”之美誉. SEBS是一种用途广泛的新型热塑性弹性体， 是由嵌段共聚物苯乙烯—丁二烯—苯乙烯分子中不饱和双键经过选择加氢而制得的. SEBS在常温下具有橡胶的高弹性， 在高温下可以熔融流动， 直接加工成型， 且具有较SBS更为优异的性能， 如耐臭氧、耐热老化、耐氧化、耐紫外线和耐侯性等. 医用SEBS为众多SEBS产品中的一种， 其生产过程的控制更加严格， 添加辅料均符合环保要求， 对产品中的杂质含量标准更高. 美国食品医药管理局认为医用SEBS材料无毒， 不会对人体组织产生过敏、变异及排斥反应， 具有气密性好、耐温、耐老化等优点， 能使用高温蒸煮和紫外线直接消毒， 所以可作为医疗器械的基础材料， 用来制造如外科手术套、手术衣、输液管、止血带、血液分离器、胶塞等. 因此， 医用SEBS亦被称为PVC理想替代材料［1］.本文就SEBS主要特性及安全性评价加以讨论， 为今后的深入研究提供参考.

1　实验部分

1.1主要仪器和原料

自动熔体流动速率测定仪： 7024型， 意大利CEAST公司；

电子天平： BP221S型， 赛多利斯公司；

Autograph橡胶拉力机： 日本岛津SH1MADU；

邵氏橡胶硬度计： 上海六菱仪器厂；

巴陵石化合成橡胶事业部生产锂系聚合物胶样： 医用SEBS YH-506；

上海赛科石化： 医用PP专用料.

1.2分析方法

力学性能测试标准： GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定.

熔融指数测试标准： GB/T 3682-2000 热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率的测定.

硬度测试方法： GB/T 531.1-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分： 邵氏硬度计法.

2　医用SEBS主要特性

由医用SEBS材料制成的主要产品有： 药用胶塞、注射器密封胶封、输液管、软管、导管、密封件、阀、婴儿奶嘴等. 作为必要条件的物理性能， 制品不同， 对生物相容性的要求也不同. 在使用一次性的制品， 如输液管、软管、体外循环导管等时， 要求其具有柔软性、耐屈挠、透明、易加工以及价值低廉等特性. 从医用材料的加工性能， 柔软性； 低析出性； 原料成本这三方面考虑， 使用医用SEBS优于硫化橡胶.

2.1医用SEBS 流变性能

用于输液管制造的苯乙烯—氢化二烯烃嵌段共聚物的加工性能与传统的SEBS是完全不同的. 用苯乙烯—氢化二烯烃嵌段共聚物制造输液管时， 一般需共混聚丙烯（PP）. 为了定量的衡量其加工能力的好坏， 实验中拟采用30%共聚PP和均聚PP进行共混， 测定其流变性能.

从图1所示的流变曲线可以看出： ①输液管用医用SEBS具有优异的加工流动性； 1P②、2P、3P的流变性能差异不大； ③在相同的条件下， SEBS/PP（70/30）合金的剪切粘度小于纯SEBS的剪切粘度； 在210℃温度下， SEBS/PP合金的粘度比纯SEBS的粘度下降了70～100Pas， 这是由于PP在此温度下的粘度小于SEBS的粘度所致. SEBS/PP合金粘度的下降， 对于提高工业上的生产效率有利.

图1　210℃条件下医用SEBSYH-506及加入30%PP后的流变曲线

2.2医用SEBS物理性能

用于医用耗材的聚合物需同时具备一定的弹性、力学性能与合适的硬度、熔体流动指数， 而高分子材料的力学性能与弹性和加工性能往往是一对矛盾. 对于氢化苯乙烯类热塑性弹性体来说， 苯乙烯含量越高、硬度越高、力学性能越优异、弹性越差、需要的加工温度越高； 而单纯的热塑性弹性体不能同时满足各个参数， 需选择合适的高分子材料共混改性. 从表1可以看出， 选择合适的PP与YH-506共混改性后的力学性能完全能满足加工要求.

表1　SEBS YH-506典型值与加入PP共混的典型值

2.3毒性分析

目前， 国内外一次性输液器普遍使用PVC原料. 虽然该材料具有力学机械性能优良、价格低、生产工艺简单等优点， 但在使用PVC时， 存在以下几个安全卫生上的问题： ①增塑剂析出； ②有氯乙烯单体残留； ③有灭菌使用的环氧乙烷残留. 这些都会对人体产生较大危害. 与血液接触的材料使用时， 其致命的缺点是与血液的相容性差.

医用SEBS则是结构稳定、以主链共聚的聚合物， 与聚烯烃、含苯乙烯聚合物有良好相容性， 消毒方便、无需添加交联剂， 表现出优异的化学稳定性和生物惰性， 属于“绿色橡胶”. 文［3］指出， TPE输液器药物相容性优于PVC输液器.

3　安全性评价

医用SEBS是与人体健康密切相关的高分子材料， 因此对进入临床使用时需进行严格的安全性评价［2］.医用SEBS作为医用产品的基础材料， 医疗器械成品、医用覆膜、医用包材、输液器等医用产品在加工、消毒过程中原材料的结构会发生变化， 所以不仅是原材料， 甚至对最终产品都要进行适当的检验. 不然，用于治病救命的医用高分子材料会引起不良后果. SEBS作为医用材料制备产品时必须进行化学性能试验、血液相容性试验、生物相容性试验及药物相容性等试验项目. 试验中， 要对制品的生物相容性、毒性等进行检验. 依据国家标准生物学评价：GB/T16886.1医疗器械生物学评价第1部分：评价与试验以及根据体内一体外、短期一长期、不接触血液一接触血液等情况的不同进行安全性评价.

3.1化学性能

医用SEBS YH-506的化学性能分析见表2. 结果表明SEBS YH-506体系纯净度非常高，完全能满足高标准医疗行业对于医疗耗材体系纯净度的要求.

3.2生物性能

医用弹性体的典型生物学试验包括细胞毒性、移植毒性、生物降解性、重金属分析、致癌性物质、组织相容性、环氧乙烷残留量、热源性物质. 表3为用于输液（血）管的SEBS YH-506生物性能， 结果表明医用SEBS生物性能指标均符合要求.

3.3标准法规的建立

国内对医用SEBS的要求、控制项目及指标要求都是建立在对通用型SEBS认识的基础上的. 作为新型医用弹性体材料， 须建立产品标准， 根据其特点， 对试验项目、测试方法进行规范， 以便于其在国内医用行业的推广.

表2　医用SEBS YH-506化学性能

表3　医用SEBS YH-506生物性能

4　结语

医用SEBS作为硫化橡胶制品或聚氯乙烯制品的代用品， 近年来的研究十分活跃.无论在基础理论，还是在材料应用方面都取得了相当的进展. 医用SEBS受到了广泛关注， 使用其作为医用材料的产品的产量正在增加. 但其开发、生产、临床应用是一项复杂的系统工程， 需要兼顾化学、材料学、生物学、毒理学和药物学的需要， 其中提高生物相容性是医用SEBS深入应用的一个发展方向. 在推动SEBS作为医用材料应用的同时， 我们期望开发出性能更高、成本更低的SEBS医用材料.

［1］ 赵成如， 夏毅然， 史文红. 医用高分子材料在医疗器械中的应用［J］. 中国医疗器械信息， 2006， 12（5）： 9～16

［2］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 16886.1-2011 医疗器械生物学评价［S］. 北京： 中国标准出版社， 2011

［3］ 辛凤鲜， 薛云燕. TPE输液器药物相容性探讨［J］. 中国医疗器械信息， 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

万金文（1978- ）， 男， 湖北浠水人， 巴陵石化合成橡胶事业部工程师. 主要研究方向： 生产工艺管理