一种安全型血液或血液成分贮存容器及其制备方法

摘要

本发明提供了一种安全型血液或血液成分贮存容器及其制备方法。该贮存容器包括贮存袋和管；所述的贮存袋由聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜制成；所述的管用聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管制成；所述的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜的内层由聚氨酯制成，对应的外层为聚氯乙烯；所述的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管的内表面为聚氨酯层，外表面为聚氯乙烯层；聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜由共挤出吹塑法制备，聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管由共挤出法得到。该贮存容器的血液相容性优良，能避免邻苯二甲酸二(2－乙基己酯)增塑剂等小分子污染血液，耐热性满足湿热灭菌要求，力学强度高，易于粘结，适宜高频焊接，制造成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，具体涉及一种安全型血液或血液成分贮存容器及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯价格便宜，综合性能优良，被普遍用作一次性输液器具、输血器具材料。随着临床应用的广泛深入和相关医学科学技术的发展，人们发现聚氯乙烯材料本身存在安全隐患，加工及使用性能上亦存在诸多缺陷。聚氯乙烯树脂在生产或加工中会产生少量的氯乙烯单体，该化合物已被证实是致癌物质。为了获得软质聚氯乙烯制品，加工中必须使用增塑剂，其中，邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)(DEHP)增塑剂的使用最多，这类增塑剂会进入药液和血液，并随之进入人体，危害人体健康。为防止聚氯乙烯在加工过程发生降解，通常加入含铅、锌和钡等元素的化合物作热稳定剂，在使用过程中，这些热稳定剂中的重金属可能进入人体。聚氯乙烯医用耗材的废弃处理困难，掩埋长时间不降解，焚烧则产生氯化氢和二噁英等有毒气体，污染环境。聚氯乙烯加工时会分解产生氯化氢气体，不但腐蚀加工设备，而且威胁操作人员健康。

血液在DEHP聚氯乙烯贮存容器保存20天时，全血中DEHP的含量达到83.2μg/mL。对体重为60kg的患者，输血500mL则摄入41.6mg DEHP，即摄入DEHP为693μg/kg，是日本厚生省规定的DEHP的耐受摄入量(每天非肠道耐受摄入量为40-140μg/kg)的5倍以上，超过美国食品药品监督管理局规定的DEHP的耐受摄入量(每天非肠道耐受摄入量为600μg/kg)。

鉴于聚氯乙烯材料及其血液、血液成分贮存容器存在的问题，国内外都在研发价格上可与聚氯乙烯抗衡、性能满足使用要求的新材料。近年来申请的非聚氯乙烯血袋材料专利有：美国专利5,026,347公开了苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物/丁酰柠檬酸三正己酯/聚丙烯的共混物非聚氯乙烯血袋材料；中国专利95191306.9公开了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物/超低密度聚乙烯的共混物非聚氯乙烯血袋材料；美国专利5,952,423公开了聚丙烯/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物/尼龙/柠檬酸酯/维他命E的共混物非聚氯乙烯血袋材料；美国专利5,683,768公开了聚丙烯/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物/尼龙的共混物非聚氯乙烯血袋材料；美国专利6,579,583公开了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物/超低密度聚乙烯的共混物非聚氯乙烯血袋材料；美国专利4,479,989公开了线性低密度聚乙烯/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混物非聚氯乙烯血袋材料；美国专利4,561,110公开了聚烯烃/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的共混物非聚氯乙烯血袋材料等。

至今，已开发了多种适于贮存血液、血液成分的非聚氯乙烯材料，虽然这些材料部分性能都能满足使用要求，但还存在诸多不足，可归纳为：

(1)材料耐热性较差，制备的血液、血液成分贮存袋袋体高温蒸汽灭菌会出现形变。

(2)材料力学性能较差。制备的非聚氯乙烯血液、血液成分贮存袋袋体强度不高，应用中易出现破损、漏液等现象。

(3)材料的抗溶血性能较差，为提高抗溶血性能而添加的小分子酯类化合物，如：丁酰柠檬酸三正己酯、柠檬酸酯，会渗入血液或药液中，对人体造成潜在危害。

(4)材料成本远高于聚氯乙烯材料，导致贮存容器制作成本高。

(5)材料的介电常数一般较小，不能采用操作简单的、低成本的高频焊接，血袋制作过程难度加大，成本提高。上述非聚氯乙烯材料以聚烯烃为主要基材，其粘结性能不好，不利于袋体间的连接和配件的组装。

采用非聚氯乙烯血袋材料，制备单层塑料薄膜不能满足血液成分贮存容器的要求。将不同的单层膜通过一定的加工方法粘合在一起的复合膜，兼具单层膜的优点，能弥补单层膜的不足。美国专利5,529,821介绍了一种可用于血液贮存的复合膜，其结构为两层膜结构。与血液接触的内层由微相分离型材料制成，如：聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、聚氨酯弹性体和甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚物，外层由氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物等加工而成。

发明内容

针对聚氯乙烯血液或血液成分贮存容器存在的问题，本发明提供了一种安全型血液或血液成分贮存容器及其制备方法。

本发明提供的一种安全型血液或血液成分贮存容器，包括安全型血液或血液成分贮存袋和与血液或血液成分接触的管；

所述的安全型血液或血液成分贮存袋由聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜制成；与血液或血液成分接触的管用聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管制成；

所述的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜与血液或血液成分接触的内层由聚氨酯制成，对应的外层为聚氯乙烯；聚氨酯层与聚氯乙烯层的厚度比为1∶2-5，优选聚氨酯层厚度为0.05-0.2mm，聚氯乙烯层厚度为0.20-0.40mm；

所述的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜剖面放大图如图1所示。图1中，1.聚氨酯内层；2.聚氯乙烯外层

所述的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管的内表面为聚氨酯层，外表面为聚氯乙烯层，聚氨酯层与聚氯乙烯层的厚度比为1∶2-8，优选聚氨酯层厚度为0.05-0.35mm，聚氯乙烯层厚度为0.35-0.80mm；

所述的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管剖面放大图如图2所示。图2中，3.聚氨酯层；4.聚氯乙烯层

所述的聚氨酯为：热塑性聚氨酯弹性体，其熔体流动速率1-10邵氏硬度≤80，拉伸强度≥13MPa，断裂伸长率≥250％；

所述的聚氯乙烯为：增塑的软聚氯乙烯，其邵氏硬度≤80，拉伸强度≥13MPa，断裂伸长率≥250％。

所述的安全型血液或血液成分贮存容器贮存容器袋体为：全血袋单袋、红细胞袋单袋、血小板单袋、血浆袋单袋或多连袋中的全血袋、红细胞袋、血小板、血浆袋或转移袋；

所述的安全型血液或血液成分贮存容器贮存容器管路为：采血管、灌液管或多连袋间的连接管。

以下介绍本发明提供的一种安全型血液或血液成分贮存容器的制备方法。

制备聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜，采用共挤出吹塑法，步骤和条件如下：采用双层共挤吹塑机组，该机组由两台挤出机和一个共挤出吹塑机头组成，所述的共挤出吹塑机头为内层中心进料外层侧面进料共挤出吹塑机头、内外层均从侧面进料的芯棒式共挤出吹塑机头或内层外层均中心进料共挤出吹塑机头；聚氨酯用挤出机温度为：进料段140-160℃，压缩段150-180℃，计量段160-190℃；聚氯乙烯用挤出机温度为：进料段130-150℃，压缩段150-170℃，计量段160-180℃；共挤出吹塑机头温度为160-180℃；

将烘干后聚氨酯和聚氯乙烯，按重量比为1∶1-8分别加入双层共挤吹塑机组的聚氨酯挤出机料斗和聚氯乙烯挤出机料斗内，调节共挤出吹塑机头的模口和吹气参数改变聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜的厚度，改变聚氨酯挤出机和聚氯乙烯挤出机进料速率比调节的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜的聚氨酯层和聚氯乙烯层厚度比，将吹塑的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜水冷却，由牵引辊引出，用不锈钢托盘收集。

制备聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管，采用由共挤出法，步骤和条件如下：采用共挤出双层管机组，该机组由两台挤出机和一个共挤出双层管机头组成，所述的共挤出双层管机头为内层中心进料外层侧面进料共挤出双层管机头、内外层均从侧面进料芯棒式共挤出双层管机头或内层外层均中心进料共挤出双层管机头；聚氨酯用挤出机温度为：进料段140-170℃，压缩段160-190℃，计量段170-200℃；聚氯乙烯用挤出机温度为：进料段140-160℃，压缩段160-180℃，计量段170-190℃；共挤出双层管机头温度为170-190℃；

将聚氨酯和聚氯乙烯烘干后，按重量比为1∶1-8分别加入共挤出双层管机组的聚氨酯挤出机料斗和聚氯乙烯挤出机料斗内，调节共挤出双层管机头模口改变聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管厚度，改变聚氨酯挤出机和聚氯乙烯挤出机进料速率比调节聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管的聚氨酯层和聚氯乙烯层厚度比，将挤出的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管通过冷却水槽冷却，由牵引辊引出，用不锈钢托盘收集。

将制备的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜和聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管裁剪，用高频焊接的方法与有关的部件组合制成安全型血液或血液成分贮存容器。

有益效果：本发明提供的一种安全型血液或血液成分贮存容器，包括袋体和管路，安全型血液或血液成分贮存容器与血液或血液成分接触的袋体和管材的内层由聚氨酯制成；由于聚氨酯具有优良的血液相容性，能降低全血和红细胞溶血率，减轻血浆蛋白的吸附和凝血，提高全血和血液成分保存质量，延长保存期。聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜和聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管可防止聚氯乙烯材料中的增塑剂、热稳定剂和氯乙烯单体进入血液，危害人体健康。

通过调节聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜、聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管的厚度或聚氨酯层和聚氯乙烯层间的厚度比，可以改变聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜、聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管的的透气性，使其分别适合氧气透过性要求较低的红细胞和氧气透过性要求较高的血小板的保存。聚氨酯与聚氯乙烯具有较好的相容性，聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜、聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管的粘结性能较好适合高频焊接，加工制作容易，力学性能优良，成本远低于非聚氯乙烯材料，适宜推广应用。

附图说明

图1是聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜剖面放大图。

图2是聚氨酯/聚氯乙烯双层复合管剖面放大图。

具体实施方式

实施例所用材料的编号和物性指标详见表1。聚氨酯/聚氯乙烯复合筒膜物理性能见表2。

表1

  组分  代号  商品名  型号  生产厂家 硬度(邵氏A)  A1  聚氨酯  S-6558  亨斯迈(中国)有限公司  77  A2  聚氨酯  E-4675  亨斯迈(中国)有限公司  70  B1  聚氯乙烯  S-1000  齐鲁石化股份有限公司  78  B2  聚氯乙烯  DS01  大电塑料(上海)有限公司  77

实施例1

称取A1、B1材料，分别加入双层共挤吹塑机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内层中心进料外层侧面进料共挤出吹塑结构。设定A1材料用挤出机进料段温度150-160℃，压缩段温度160-170℃，计量段温度170-185℃；设定B1材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定双层共挤吹塑机头温度170-180℃。将重量比为1∶4的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入双层共挤吹塑机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶3.5，，将吹塑的聚氨酯/聚氯乙烯复合筒膜水冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。双层复合筒膜的膜厚度、透光率、雾度和透气性，测试结果见表2。

称取A2、B1材料，分别加入共挤出双层管机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内外层均从侧面进料芯棒式共挤出双层管结构。设定A2材料用挤出机进料段温度150-165℃，压缩段温度165-175℃，计量段温度175-185℃；设定B1材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定共挤出双层管机头温度175-185℃。将重量比为1∶6的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入共挤出双层管机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶4.5，将挤出的双层复合管通过冷却水槽冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。

将制备的双层复合筒膜、双层复合管裁剪，用高频焊接将双层复合筒膜与双层复合灌液管、双层复合采血管和输血插口焊接在一起，高频焊接双层复合筒膜底部、双层复合灌液管顶部，用溶剂胶将采血针组装到双层复合采血管上，制备安全型血液或血液成分贮存单袋。

实施例2

称取A1、B2材料，分别加入双层共挤吹塑机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内层外层均中心进料共挤出吹塑结构。设定A1材料用挤出机进料段温度150-160℃，压缩段温度160-170℃，计量段温度170-185℃；设定B2材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定双层共挤吹塑机头温度170-180℃。将重量比为1∶7的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入双层共挤吹塑机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶5.5，将吹塑的聚氨酯/聚氯乙烯复合筒膜水冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。双层复合筒膜的膜厚度、透光率、雾度和透气性，测试结果见表2。

称取A2、B1材料，分别加入共挤出双层管机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内外层均从侧面进料芯棒式共挤出双层管结构。设定A2材料用挤出机进料段温度150-165℃，压缩段温度165-175℃，计量段温度175-185℃；设定B1材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定共挤出双层管机头温度175-185℃。将重量比为1∶6的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入共挤出双层管机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶4.5，将挤出的双层复合管通过冷却水槽冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。

将制备的双层复合筒膜、双层复合管裁剪，用高频焊接将双层复合筒膜与双层复合灌液管、双层复合采血管和输血插口焊接在一起，高频焊接双层复合筒膜底部、双层复合灌液管顶部，用溶剂胶将采血针组装到双层复合采血管上，制备安全型血液或血液成分贮存单袋。

实施例3

称取A2、B1材料，分别加入双层共挤吹塑机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内层中心进料外层侧面进料共挤出吹塑结构。设定A2材料用挤出机进料段温度150-160℃，压缩段温度160-170℃，计量段温度170-185℃；设定B1材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定双层共挤吹塑机头温度170-180℃。将重量比为1∶7的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入双层共挤吹塑机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶5.5，将吹塑的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜水冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。。双层复合筒膜的膜厚度、透光率、雾度和透气性，测试结果见表2。

称取A2、B2材料，分别加入共挤出双层管机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内外层均从侧面进料芯棒式共挤出双层管结构。设定A2材料用挤出机进料段温度155-160℃，压缩段温度165-175℃，计量段温度175-185℃；设定B2材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定共挤出双层管机头温度175-185℃。将重量比为1∶4的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入共挤出双层管机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶2.5，将挤出的双层复合管通过冷却水槽冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。

将制备的双层复合筒膜、双层复合管裁剪，用高频焊接将双层复合筒膜与双层复合灌液管、双层复合采血管和输血插口焊接在一起，高频焊接双层复合筒膜底部、双层复合灌液管顶部，用溶剂胶将采血针组装到双层复合采血管上，制备安全型血液或血液成分贮存单袋。

实施例4

称取A2、B2材料，分别加入双层共挤吹塑机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内层外层均中心进料共挤出吹塑结构。设定A2材料用挤出机进料段温度150-160℃，压缩段温度160-170℃，计量段温度170-185℃；设定B2材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定双层共挤吹塑机头温度170-180℃。将重量比为1∶3的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入双层共挤吹塑机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶2.3，，将吹塑的聚氨酯/聚氯乙烯双层复合筒膜水冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。双层复合筒膜的膜厚度、透光率、雾度和透气性，测试结果见表2。

称取A2、B2材料，分别加入共挤出双层管机组中，挤出机组的螺杆直径均为40mm，长径比均为36，机头为内外层均从侧面进料芯棒式共挤出双层管结构。设定A2材料用挤出机进料段温度155-160℃，压缩段温度165-175℃，计量段温度175-185℃；设定B2材料用挤出机进料段温度140-155℃，压缩段温度150-165℃，计量段温度160-175℃；设定共挤出双层管机头温度175-185℃。将重量比为1∶4的聚氨酯、聚氯乙烯烘干后，分别加入共挤出双层管机组的聚氨酯挤出机料斗、聚氯乙烯挤出机料斗内，开机，设定聚氨酯挤出机、氯乙烯挤出机进料速率比为1∶2.8，将挤出的双层复合管通过冷却水槽冷却，由牵引辊引出，尺寸外观检测合格后，用不锈钢托盘收集。

将制备的双层复合筒膜、双层复合管裁剪，用高频焊接将双层复合筒膜与双层复合灌液管、双层复合采血管和输血插口焊接在一起，高频焊接双层复合筒膜底部、双层复合灌液管顶部，用溶剂胶将采血针组装到双层复合采血管上，制备安全型血液或血液成分贮存单袋。

表2

注1：对比样1为百特公司PVC红细胞袋袋体

注2：对比样2为百特公司PVC血小板袋袋体