侯 麗，曾冬明，王 昕，鄭秀娥

國家食品藥品監(jiān)督管理局濟南醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，山東省醫(yī)療器械生物學(xué)評價重點實驗室，濟南，250101

一次性使用導(dǎo)尿管細(xì)胞毒性試驗研究

【作 者】侯 麗，曾冬明，王 昕，鄭秀娥

國家食品藥品監(jiān)督管理局濟南醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，山東省醫(yī)療器械生物學(xué)評價重點實驗室，濟南，250101

為了進(jìn)一步明確目前導(dǎo)尿管的毒性情況，對進(jìn)行注冊檢測的一次性使用導(dǎo)尿管類產(chǎn)品進(jìn)行了細(xì)胞毒性試驗評價，并就試驗方法與導(dǎo)尿管材質(zhì)間的關(guān)系進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，在導(dǎo)尿管的上市檢測中加強細(xì)胞毒性的檢測，對于臨床導(dǎo)尿管的選擇，有著重要的指導(dǎo)意義。

導(dǎo)尿管；細(xì)胞毒性；尿道感染和狹窄

一次性使用導(dǎo)尿管是經(jīng)由尿道插入膀胱，通過吸附、負(fù)壓和虹吸等作用引流尿液出體外的管腔類產(chǎn)品。在我國，按照《醫(yī)療器械分類目錄》，其管理類別為 II 類。由于導(dǎo)尿管在臨床應(yīng)用日益普遍，而且隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，導(dǎo)尿管的材質(zhì)、種類和功能等日益增加，臨床出現(xiàn)粘膜損傷（刺激）、感染的問題也日益得到重視，因此應(yīng)該對其安全性和有效性加以必要的控制。根據(jù)GB/T16886試驗選擇指南，導(dǎo)尿管屬于黏膜接觸類產(chǎn)品[1]，應(yīng)進(jìn)行的生物學(xué)評價試驗有粘膜刺激、皮膚致敏和細(xì)胞毒性等試驗，其中的細(xì)胞毒性試驗，早已被公認(rèn)為是鑒別篩選具有良好生物相容性材料和最敏感的一種體外試驗方法。但由于導(dǎo)尿管材質(zhì)不同，細(xì)胞毒性試驗結(jié)果差別很大。我們對2011下半年本實驗室檢測的一次性使用導(dǎo)尿管類產(chǎn)品進(jìn)行了細(xì)胞毒性試驗評價，其結(jié)果可供該同類產(chǎn)品的注冊檢測和臨床選用導(dǎo)尿管作參考。

1 試驗樣品與方法

1.1 試驗樣品

本次進(jìn)行細(xì)胞毒性研究的導(dǎo)尿管樣品量為34個，其中材質(zhì)為硅橡膠和PVC的有9個，乳膠類（包括硅化乳膠導(dǎo)尿管）有25個，基本涵蓋了目前臨床使用中的主要導(dǎo)尿管種類。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品浸提液和對照浸提液的制備

1.2.1.1 樣品浸提液的制備

根據(jù)GB/T16886.12-2005標(biāo)準(zhǔn)，分別按4 g/20 ml（簡稱試驗一）和1.25 cm2/ml（簡稱試驗二）兩種浸提比例進(jìn)行浸提[2]，設(shè)置三個濃度梯度分別為100%、50%和25%，浸提介質(zhì)均為含血清細(xì)胞培養(yǎng)基，浸提溫度37±1oC，浸提時間72±2 h。

1.2.1.2 陰性和陽性對照

陰性對照物為高密度聚乙烯，購自Hatano Research Institute/Food and Drug Safety Center, Japan。

陽性對照物為0.25%ZDBC的聚氨酯，購自Hatano Research Institute/Food and Drug Safety Center, Japan。

按4 g/20 ml浸提介質(zhì)（含血清細(xì)胞培養(yǎng)基）的比例，37±1oC浸提72±1 h。分別制備陰性、陽性對照供試液。

1.2.1.3 溶劑對照

將不含試驗材料的細(xì)胞培養(yǎng)液（含10%血清），于37±1oC中同法處理72±1 h。

1.2.2 試劑與細(xì)胞

MEM培養(yǎng)基，賽默飛世爾生物化學(xué)制品（北京）有限公司產(chǎn)品，批號為NWE0403，胎牛血清，杭州四季青生物工程材料有限公司產(chǎn)品，批號為100517，細(xì)胞：小鼠成纖維細(xì)胞L929，購自中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所。

1.2.3 試驗方法

按照ISO10993-5：2009醫(yī)療器械生物學(xué)評價 第5部分 體外細(xì)胞毒性試驗MTT法進(jìn)行檢測[3]。

2 結(jié)果

根據(jù)本次試驗細(xì)胞毒性試驗結(jié)果，將導(dǎo)尿管大體分為兩類：按兩種浸提方法試驗結(jié)果均不大于1級，有硅橡膠和PVC類，共9個產(chǎn)品；按兩種浸提方法試驗結(jié)果均大于1級，有乳膠類（包括硅化乳膠），共25個產(chǎn)品。根據(jù)試驗結(jié)果的不同又分為以下兩組。

2.1 按0.2 g/ml的比例進(jìn)行浸提時，細(xì)胞毒性試驗結(jié)果為在100%濃度為4級（50%濃度4級，25%濃度不大于2級）的有14個，占全部樣品的41.2%。而以上產(chǎn)品按1.25 cm2/ml的比例浸提時，細(xì)胞毒性結(jié)果明顯優(yōu)于上述結(jié)果：100%濃度大于2級（小于4級）的僅有4個（50%濃度大于2級2個，50%濃度1級2個），占全部樣品的11.8%；100%濃度不大于2級的有10個，占全部樣品的29.4%（如表1所示）。

表1 兩種不同浸提比例細(xì)胞毒性結(jié)果Tab.1 The cytotoxicity result of two different extraction ratios

2.2 按照0.2 g/ml的比例進(jìn)行浸提時，細(xì)胞毒性試驗結(jié)果在100%濃度為4級（50%濃度4級，25%濃度大于2級）的有11個，占全部樣品的32.4%。而以上產(chǎn)品按1.25 cm2/ml的比例浸提時，100%濃度仍為4級的有9個，占全部樣品的26.5%（其中，50%濃度仍為4級的有3個，占8.8%）；100%濃度不大于2級的有2個，占全部樣品的5.9%（如表2所示）。

表2 兩種不同浸提比例細(xì)胞毒性結(jié)果Tab.2 The cytotoxicity result of two different extraction ratios

3 結(jié)果分析

3.1 浸提方法的選擇

根據(jù)本類產(chǎn)品的臨床使用特點，接觸人體的部位為外表面（內(nèi)腔用來沖洗和引流尿液未接觸人體），因此我們在試驗時沒有將試驗材料加工成小段樣品或是選擇整體浸提，而是在無菌條件下選用合適的干凈的化學(xué)惰性的封閉容器做為浸提器具，只有導(dǎo)尿管外表面接觸浸提介質(zhì)（導(dǎo)尿管兩端保持在浸提介質(zhì)以上），將試驗系統(tǒng)對細(xì)胞毒性試驗結(jié)果的影響降低到最小限度，因而試驗系統(tǒng)對試驗結(jié)果的影響因素基本被排除。根據(jù)GB/T16886.12導(dǎo)尿管屬于不規(guī)則形狀固體器械，選擇0.2 g/ml的浸提比例。另外，考慮到樣品的管壁厚度能更客觀地反映試驗結(jié)果，我們在實驗中又選擇了1.25 cm2/ml的浸提比例。按照GB/T16886.5，由于含血清的細(xì)胞培養(yǎng)基既能支持細(xì)胞生長，又能做為極性和非極性浸提介質(zhì)，故在本次研究中選擇含血清的細(xì)胞培養(yǎng)基作為浸提介質(zhì)。為了盡可能地模擬臨床使用，將浸提時間延長至72±1 h。

由于硅橡膠和PVC材質(zhì)的生物相容性較好，在兩次試驗結(jié)果中細(xì)胞毒性均不大于1級。而在試驗一（按0.2 g/ml的比例進(jìn)行浸提）中，當(dāng)浸提液濃度為100%和50%時，除了硅橡膠或PVC類材質(zhì)外的導(dǎo)尿管細(xì)胞毒性結(jié)果均為4級，各種材質(zhì)間試驗結(jié)果沒有差異。這顯然不利于不同材質(zhì)毒性的篩選與樣品間毒性的分析判斷?？紤]到細(xì)胞毒性普遍偏大，因此將硅橡膠或PVC類材質(zhì)外的導(dǎo)尿管的試驗濃度進(jìn)一步稀釋，即選擇25%濃度又進(jìn)行了試驗，結(jié)果出現(xiàn)了一定的分布性。在試驗二（按1.25 cm2/ml的比例進(jìn)行浸提）中，試驗結(jié)果表明，硅橡膠或PVC類導(dǎo)尿管細(xì)胞毒性絕大多數(shù)仍為1級，甚至出現(xiàn)了0級的結(jié)果；其余材質(zhì)的導(dǎo)尿管毒性較第一次試驗降低，47%導(dǎo)尿管的細(xì)胞毒性可小于4級，毒性4級的導(dǎo)尿管僅占導(dǎo)尿管產(chǎn)品的26.4%。進(jìn)一步選擇25%濃度對這部分產(chǎn)品繼續(xù)試驗，全部導(dǎo)尿管均可達(dá)2級以下毒性。試驗結(jié)果充分反映出了不同材質(zhì)導(dǎo)尿管間存在細(xì)胞毒性差異。

兩次試驗結(jié)果之間的差異表明，樣品制備是材料進(jìn)行本試驗的關(guān)鍵步驟，試驗前必須詳細(xì)了解材料的性質(zhì)，根據(jù)具體的樣品選擇合適的試驗方法，設(shè)定合適的試驗濃度梯度，能夠更真實、準(zhǔn)確地反映樣品的毒性。

3.2 關(guān)于材質(zhì)的分析

經(jīng)調(diào)查，我國醫(yī)院中使用的導(dǎo)尿管主要分為四類[4]：① 采用橡膠或有機物如聚氯乙烯( PVC)、聚氨酯( PU) 的導(dǎo)尿管，目前臨床使用較少；② 硅化乳膠導(dǎo)尿管，即在天然乳膠導(dǎo)尿管表面包被一層硅橡膠，以其適中的價格在臨床廣泛使用；③ 硅橡膠導(dǎo)尿管；④ 帶涂層導(dǎo)尿管，即在導(dǎo)尿管表面涂上抗菌涂層或改性的親水性材料。從我們實驗室2011年下半年注冊檢測的產(chǎn)品可以看出，目前我國生產(chǎn)和注冊硅橡膠導(dǎo)尿管的企業(yè)相對較少，乳膠類產(chǎn)品還占有較大的比例。另外，鑒于樣本量問題，本次研究沒有包括第四類導(dǎo)尿管。

在本次分析研究中可知，由于硅膠類和PVC類導(dǎo)尿管產(chǎn)品的生物相容性較好，細(xì)胞毒性試驗結(jié)果較為統(tǒng)一。在其它類導(dǎo)尿管中，相同材質(zhì)的產(chǎn)品其細(xì)胞毒性結(jié)果大多數(shù)較為一致，但部分導(dǎo)尿管細(xì)胞毒性結(jié)果有較大差異。在按0.2 g/ml的比例浸提，濃度為25%進(jìn)行試驗時，41.2%的導(dǎo)尿管細(xì)胞毒性為4級，32.4%的導(dǎo)尿管細(xì)胞毒性為為2級，其級差達(dá)兩級。這說明產(chǎn)品間同材不同質(zhì)的現(xiàn)象較為明顯。這其中除了材料本身的細(xì)胞毒性外，生產(chǎn)過程中工藝、配料、助劑和添加劑使用比例不正確也會造成部分影響，即不同生產(chǎn)商或者不同品牌間的產(chǎn)品質(zhì)量控制水平參差不齊。這就提示在我國當(dāng)前情況下，在導(dǎo)尿管的注冊技術(shù)審評過程中（省級或國家級技術(shù)審評部門），對細(xì)胞毒性較大的導(dǎo)尿管類產(chǎn)品要根據(jù)檢測結(jié)果客觀地進(jìn)行評價，既不能一味放寬本身細(xì)胞毒性較大材料的要求，又不能因為毒性較大拒絕產(chǎn)品的上市。評估樣品的毒性不能僅憑材質(zhì)或工藝就作出結(jié)論，對每個樣品或樣品的每個組件的毒性評價，都必須以實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。

據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道[4-5]，導(dǎo)尿管留置于尿道后，毒性物質(zhì)釋放，可引起尿道粘膜的化學(xué)性損傷，促使尿道感染和狹窄的發(fā)生。目前，在我國不同水平的醫(yī)療機構(gòu)中，由于價格和認(rèn)識的原因，需要長期留置導(dǎo)尿管的病人可能會選擇不同材質(zhì)的產(chǎn)品。因此，在導(dǎo)尿管上市前進(jìn)行細(xì)胞毒性的檢測，對導(dǎo)尿管的毒性大小進(jìn)行評估，同時結(jié)合導(dǎo)尿管的理化性能進(jìn)行綜合考慮，對于指導(dǎo)臨床選擇導(dǎo)尿管，從而減少尿道刺激、感染或狹窄的發(fā)生有著重要的現(xiàn)實意義。

[1] GB/T16886.1-2001, 醫(yī)療器械生物學(xué)評價第1部分: 評價與試驗[S].

[2] GB/T16886.12-2005, 醫(yī)療器械生物學(xué)評價第12部分: 樣品制備與參照樣品[S].

[3] ISO10993-5: 2009 醫(yī)療器械生物學(xué)評價 第5部分: 體外細(xì)胞毒性試驗[S].

[4] 許宏, 韋莉萍. 留置導(dǎo)尿相關(guān)感染的研究進(jìn)展[J]. 護(hù)士進(jìn)修雜志, 2005, 20 (1): 7-8.

[5] 陳策, 錢云程, 高清元. 留置導(dǎo)尿管致尿道狹窄107例[J], 人民軍醫(yī), 2000, 43(09): 510.

The Cytotoxicity Study of Sterile Urethral Catheter for Single Use

【W(wǎng)riters】Hou Li, Zeng Dongming, Wang Xin, Zheng Xiue

State Food and Drug Administration Jinan Quality Supervision and Inspection Center for Medical Devices. Key lab of

biological evaluation of medical devices of Shandong province ,Jinan, 250101 WTo further demonstrate the toxicity of the catheter, cytotoxicity evaluation was conducted in registration inspection products and the relationship between testing methods and materials were analyzed. This result showed that to strengthen cytotoxicity assay in registration inspection is important to choose catheter in clinic.

catheter, cytotoxicity, urinary tract infection and stricture

R318

B

10.3969/j.issn.1671-7104.2012.03.016

1671-7104(2012)03-0213-02

2012-01-16

侯麗，E-mail:521keren@sina.com