一次性使用靜脈營養輸液袋新型包裝膜的研發
本文主要介紹一次性使用靜脈營養輸液袋包裝膜的材料類型及其各自缺點,并針對現有材料技術問題,采用多層共擠生產工藝,研發了一種新型包裝膜。該膜加工中不需要添加增塑劑使得遷移析出物少,藥物相容性優良,力學性能強,且具有較高的阻隔性,對藥物的保護性好,可大大降低藥品發生變質的機率,保障病人用藥安全。
靜脈營養輸液袋取代傳統的單瓶輸液,它簡化了營養輸液的操作,全封閉輸液無需排氣,減少了營養液污染的機會,同時24小時持續滴注,減輕了護士的工作量,得到廣大護士的認可。但是在使用過程中輸液袋是否有其它物質遷移釋放?是否與藥物發生反應或對其產生吸附?是否對全靜脈營養液(TPN)的質量及患者產生不良影響?這些都是臨床醫務工作者十分關注的問題。
一、目前常用材料PVC、EVA存在的問題
目前一次性靜脈營養輸液袋袋體的常用材料有聚氯乙烯(PVC)及其共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)二種材料。
1、聚氯乙烯(PVC)存在的主要問題
(1)聚氯乙烯(PVC)中含有聚氯乙烯單體,不利于人體的健康。
(2)聚氯乙烯(PVC)在生產過程中為改變其性能常加入鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)增塑劑,在其使用過程中可能有鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)增塑劑溶出,鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)是一種有害物質并可釋放雌性激素,接觸鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)可能導致生殖系統發育不良,嚴重危害人體健康。
(3)聚氯乙烯(PVC)在生產過程中為防止樹脂降解,通常加有含鈣、鋅、鋇等元素的穩定劑,這些金屬離子在輸液過程中有可能遷移,隨藥液或血液制品進入人體,對人的身體健康帶來影響。
(4)聚氯乙烯(PVC)對一些脂溶性、醇溶性藥物,尤其是對抗腫瘤藥物有較強的吸附性,從而導致處方用藥量不準確、療效降低。
(5)聚氯乙烯(PVC)及其共聚物燃燒后會形成鹽酸,導致人和動物呼吸道傷害及對建筑物的侵蝕,另燃燒時易產生二惡英對環境產生深遠的影響。
2、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)存在的主要問題
(1)材料耐熱性不好,輸液袋在高溫蒸汽滅菌時產生收縮和皺折,也易導致藥品染菌變質和病人熱原反應。
(2)材料力學性能較差,為提高拉斷力只有通過增加膜厚來彌補,通常膜厚為300~400um,因此制造成本大大增加。制成的輸液袋強度雖能滿足國標要求,但輸液袋強度仍不高,實際應用中易出現破損、漏液等現象。
(3)阻隔性能低,氧氣透過量極大,在長時輸液過程中對治療和營養輸液的保護性差,從而導致藥品的藥效降低甚至發生變質不能使用。
二、靜脈營養輸液袋新材料
針對上述現有材料不足,我們研發了一種綜合性能優異的靜脈營養輸液袋用膜,其目的是改進營養輸液袋的適應性,使之既可以采用γ射線輻照滅菌,也可以用115~125℃高溫蒸汽滅菌,另膜材加工時不需要添加增塑劑使得遷移析出物少,藥物相容性優良,力學性能強,厚度薄制造成本低,并具有較高的阻隔性,對藥物的保護性好,降低藥品發生變質的機率,保障病人用藥安全。
1、配方設計
一次性靜脈營養輸液袋新型包裝膜為四層結構,組成為A/B/C/D,其中包括:
第一層熱合層A是由醫用級乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)構成。所述乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)熔體流動指數(190℃,2.16kg)為1~3g/10min,乙酸乙烯酯(VA)含量8~25%。
第二層結構層B是由醫用級聚乙烯(PE)和乙烯辛烯共聚物(POE)組成的混合樹脂構成。所述聚乙烯(PE)占此層材料總重量50%~70%,熔體流動指數(190℃,2.16kg)為1~3g/10min,熔點90~115℃,密度為0.90~0.91g/cm3;乙烯辛烯共聚物(POE)占此層材料總重量30%~50%,熔體流動指數(190℃,2.16kg)為1~3g/10min,辛烯含量為15%~35%,熔點55~90℃,密度為0.86~0.89g/cm3。
第三層粘合層C是由馬來酸酐(MAH)改性乙烯辛烯共聚物(POE)構成。所述馬來酸酐(MAH)改性乙烯辛烯共聚物(POE)熔體流動指數(190℃,2.16kg)為1~4g/10min,熔點50~75℃,馬來酸酐(MAH)含量0.3~1.5%,密度為0.86~0.88g/cm3。
第四層外層D是由聚酯彈性體(TPEE)、尼龍(PA)和相容劑組成的混合樹脂構成。所述聚酯彈性體(TPEE)占此層材料總重量55%~70%,熔體流動指數(230℃,2.16kg)為3~15g/10min,熔點190~220℃,密度為1.1~1.2g/cm3;尼龍(PA)占此層材料總重量25%~45%,熔體體積流動速率(275℃,5kg)為75~150g/10min,熔點為185~215℃,密度為1.05~1.2g/cm3;相容劑占此層材料總重量3%~15%,相容劑類型為乙烯-丙烯酸共聚物,熔體流動指數(190℃,2.16kg)為1~8g/10min,熔點為55~90℃,密度為0.86~0.95g/cm3。
2、制備方法
原料按結構層B、外層D的配方組成,分別準確稱量,將稱量好的原料分別放在混料機中將其混合均勻,混合時間4~5min。
將各層的原料利用真空吸料機分別吸入擠出機料斗中。
采用上吹風冷生產工藝,生產區潔凈級別為C級,內冷空氣潔凈級別為A級。
成膜后需將膜放置在高能電子射線室中進行輻射交聯,輻射劑量為6~12Mard,凝膠含量為40%~55%。
膜材可為雙層筒膜、雙層片膜。
內包裝用低密度聚乙烯藥用袋抽真空包裝密封。
3、主要生產設備
共擠出系統:擠出機四臺(內、外層螺桿φ45mm,次外層螺桿φ40mm,中間層螺桿φ75mm)、共擠圓柱形疊加模頭。
上吹法膜泡成型系統:雙唇風環、膜泡內冷(IBC)、膜泡外冷、膜泡直徑控制裝置、第一牽引裝置。
旋轉收卷裝置:360°旋轉牽引裝置、第二、三牽引裝置、張力控制裝置、表面和中心收卷裝置。
輻射交聯裝置:直線型電子加速器(0.8Mev、50mA)
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