殼聚糖-明膠止血材料亞慢性全身毒性檢測方案的探討

鄭譯 曹穗蘭 向健 莫怡飛 陶攀 楊立峰 顏林 廣東省醫(yī)療器械質量監(jiān)督檢驗所 （廣東 廣州 510663）

殼聚糖和明膠都具有優(yōu)異的生物相容性及可降解性能常作為止血材料，但由于材料本身的原因在臨床應用中都有一定的局限性。殼聚糖和明膠復合以后，明膠可以彌補殼聚糖吸水性差的缺點，殼聚糖可以彌補明膠分子骨架不穩(wěn)定，遇水易溶解的缺點。殼聚糖-明膠止血材料能形成互穿網(wǎng)絡水凝膠，使其既具有優(yōu)良的溶脹性質，又兼具生物高分子良好的生物相容性[1-5]。

GB/T16886.11-2011《醫(yī)療器械生物學評價第11部分：全身毒性試驗》提供了皮膚、植入、吸入、皮內、肌內、腹腔、靜脈、經(jīng)口、皮下這9種接觸途徑，但沒有對殼聚糖-明膠止血材料這類醫(yī)療器械提供詳細的亞慢性全身毒性檢測方案，所以有必要對該類醫(yī)療器械的亞慢性全身毒性檢測方案進行探究。

1.資料與方法

1.1 一般資料

試驗樣品：殼聚糖-明膠止血材料；試驗液：將試驗樣品除吸收容量外按0.1g/mL的比例加入0.9%氯化鈉注射液37?C浸提72h；試驗動物：SPF級SD大鼠80只，雌雄各半（廣東省醫(yī)學實驗動物中心）。

1.2 方法

將SD大鼠隨機分為4組，對照1組和試驗1組按腹腔途徑進行給藥，對照2組和試驗2組按皮下途徑進行給藥，劑量均為10mL/kg。連續(xù)給藥90d后，麻醉采血解剖。試驗期間做臨床觀察，體重記錄，血液生化指標檢測，臟器重量和臟器系數(shù)記錄，病理學檢查。

2.結果

各組SD大鼠試驗期間，未見異常表現(xiàn)，體重持續(xù)平穩(wěn)增長，未出現(xiàn)死亡。雌鼠中試驗1組的肝臟重量和肝臟臟器系數(shù)均顯著高于試驗2組，且數(shù)值變化在正常歷史數(shù)據(jù)范圍內，其余臟器重量及系數(shù)均無明顯差異。

2.1 生化檢測結果

血液生化結果顯示雄鼠試驗組ALB顯著低于對照組，試驗1組雄鼠ALT顯著高于試驗2組（P＜0.05）。試驗1組雌鼠TCHO，TP極顯著低于試驗2組。以上大鼠血液生化指標的變化均在正常歷史數(shù)據(jù)范圍內。試驗1組大鼠BUN極顯著低于對照1組和試驗2組。其余各組SD大鼠血液生化指標均無明顯差異。

2.2 血液學檢測結果

部分血液學指標檢測有一定差異，但都在在正常歷史數(shù)據(jù)范圍內，故認為無毒理學意義[6,7]。

2.3 SD大鼠病理切片結果

對照組病理切片表現(xiàn)為偶發(fā)輕微的腎小管擴張和腎小管鈣化，屬于大鼠常見的自發(fā)性病變，故認為對照組無明顯的病理變化[8]。試驗1組腹腔內多器官發(fā)生纖維素性炎癥，試驗2組主要表現(xiàn)皮下給藥部位炎性細胞浸潤，皮下纖維組織增生，毛細血管增生，脂肪細胞浸潤，故認為試驗1組和試驗2組對大鼠給藥部位都造成一定程度的炎性反應。

3.討論

3.1 關于殼聚糖-明膠止血材料亞慢性全身毒性檢測評價

結合亞慢性全身毒性檢測指，殼聚糖-明膠止血材料按腹腔和皮下兩種方式進行檢測，均未檢測出亞慢性全身毒性。

3.2 關于殼聚糖-明膠止血材料引起給藥部位炎性反應

研究表明殼聚糖-明膠材料兔子皮下植入6周才能基本降解，肌肉植入需4個月基本完成降解，肝臟埋植經(jīng)6個月仍能觀察到部分植入材料。說明殼聚糖-明膠材料體內降解速度緩慢[9]。Abdalbari等[10]和Wang等[11]研究中分別在兔子和大鼠體內植入殼聚糖海綿，8周后殼聚糖海綿未完全降解而且肌肉炎性反應較強烈，相關實驗反映了殼聚糖類材料容易引起炎癥的缺點[12]。在本次試驗過程中，兩種給藥途徑為每天給藥，劑量較大，且殼聚糖-明膠材料具有體內降解緩慢和容易引起炎癥的特點，從而導致給藥部位引起一定程度的炎性反應。

3.3 關于比較殼聚糖-明膠止血材料腹腔注射和皮下注射對SD大鼠的影響

試驗結果表明兩種給藥途徑均能引起部分大鼠肝損傷傾向的血液生化指標的變化，且腹腔注射給藥方式比皮下注射給藥方式大。從病理切片結果來看，殼聚糖-明膠止血材料經(jīng)腹腔注射能引起腹腔內多器官發(fā)生纖維素性炎癥，經(jīng)過皮下注射主要引起皮下給藥部位炎性細胞浸潤。總體比較而言，殼聚糖-明膠止血材料經(jīng)皮下注射比腹腔注射對SD大鼠的影響較小。

3.4 關于殼聚糖-明膠類材料亞慢性全身毒性檢測方案的建議

殼聚糖-明膠類材料由于制樣后變成懸濁液，無法通過離心或者沉淀的方式得到上清液，根據(jù)此類材料的理化特性以及實際用途，皮膚、吸入、皮內、靜脈、經(jīng)口這幾種途徑不適用于該類材料。殼聚糖-明膠材料具有體內降解緩慢和容易引起炎癥的特點，以及根據(jù)本次研究的結果，建議殼聚糖-明膠材料采用肌肉植入或者皮下植入的方式進行亞慢性毒性試驗檢測。給藥周期和給藥劑量應考慮產(chǎn)品的實際應用周期和用量，盡可能與實際臨床應用相契合。給藥頻率可以根據(jù)殼聚糖-明膠材料在實驗動物肌肉和皮下的降解速度制定，例如殼聚糖-明膠材料兔子皮下植入6周降解，可設計0d和6周這兩個時間點給藥。

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