藥品包裝用水性聚氨酯粘合劑的制備及生物學評價

文 郝小芳　朱必林　江蘇省醫療器械檢驗所

藥品包裝用水性聚氨酯粘合劑的制備及生物學評價

文 郝小芳朱必林江蘇省醫療器械檢驗所

［導讀］以IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）、磺化聚酯多元醇、DMPA（二羥甲基丙酸）等為主要原料，制備了藥品包裝用WPU（水性聚氨酯）膠粘劑；鑒于其良好的環保性能對其生物性能進行了測定。研究結果表明：當R值［R=n（IPDI中-NCO）/n（磺化聚酯多元醇中-OH）］為3.5時，其生物學性能良好，適合用于醫藥包裝材料的使用。

有機溶劑具有易燃、易爆、易揮發、氣味大和污染環境等缺點，故以溶劑型PU（聚氨酯）生產的藥包材仍存在著毒性隱患。WPU（水性PU）材料以水為介質，具有不燃、氣味小、節能、不污染環境以及操作加工方便等優點，雖然我國現階段的藥包材行業還是以溶劑型PU為主要基體樹脂，但WPU代替溶劑型PU已成為必然的發展趨勢。

本研究以IPDI（異佛爾酮二異氰酸酯）、磺化聚酯多元醇和DMPA（二羥甲基丙酸）等為主要原料，制備了WPU膠粘劑，通過進行膠粘劑的生物學評價，進一步證明該材料在環保性能上的突出優勢，為以后其在醫藥包裝產品中的應用提供參考。

一、試驗部分

（一）試驗原料

磺化聚酯多元醇，工業級，昆山冠寶化學有限公司；二羥甲基丙酸（DMPA），工業級，泰興市化學二廠；異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI），工業級，拜耳公司；二月桂酸二丁基錫（DBTDL），工業級，北京化工三廠；三乙胺（TEA），分析純，上海亭新化工試劑廠；丁酮，分析純，上海凌峰化學試劑有限公司；聚己二酸丁二醇酯二元醇、硅烷偶聯劑（KH-550）、乙二胺（EDA），分析純，市售。

（二）試驗儀器

電子天平：型號YP202N，上海精密科學儀器有限公司；

分析天平：型號LA-204，北京錦正茂科技有限公司；

恒溫水槽與水浴鍋：型號BWS-5，上海一恒科學儀器有限公司；

電熱鼓風干燥箱：型號HG101-1A，南京實驗儀器廠；

（三）試驗制備

1.原料的預處理

丁酮，用分子篩浸泡7 d以上，備用；聚己二酸丁二醇酯二元醇，105 ℃抽真空脫水若干時間，冷卻后儲存在干燥器中，備用。

2.WPU的制備

在帶有攪拌器、冷凝管的三口燒瓶中，加入脫水處理過的磺化聚酯多元醇、適量的IPDI、催化劑（DBTDL），反應1 h；然后加入DMPA，用丁酮控制預聚物的粘度，反應3 h；冷卻至室溫，加入硅烷偶聯劑（KH-550），反應0.5 h；加入TEA，中和成鹽；加入EDA，擴鏈反應若干時間，邊高速攪拌邊加入去離子水乳化；最后減壓蒸餾除去丁酮，即得所需產品。

（四）測試或表征

1.異常毒性的測定

試驗依據：YBB00122002

本法系給予小鼠一定劑量的供試品溶液，在規定時間內觀察小鼠出現的死亡情況，以判定供試品是否符合規定的一種方法。

供試用的小鼠應健康合格，體重17—20g，在試驗前及試驗的觀察期內，均應按正常飼養條件飼養。做過本試驗的小鼠不得重復使用。

2.皮膚致敏的測定

試驗依據：YBB00052003

試驗主要步驟：

①誘導階段：皮內誘導階段。誘導劑量：0.1 mL注射內容： 1—弗氏完全佐劑與溶劑等比例混合液；2—樣品浸提液；對照僅注射溶劑；3—樣品浸提液與弗氏完全佐劑與溶劑混合液等比例混合；

對照組注射空白液體與佐劑的乳

②局部誘導階段：（1）試驗前觀察：未見刺激癥狀，繼續以10%SLS涂布后繼續試驗（2）局部誘導試驗：斑貼時間：48h；斑貼方法：直接敷貼法；固定方法：封閉性包扎帶固定

③激發階段：斑貼時間：24h；斑貼方法：直接敷貼法；固定方法：封閉性包扎帶固定

二、結果與討論

（一）異常毒性結果與討論小鼠體重注射說明見表1-1。

表1-1 小鼠體重注射說明

實驗結果和毒性程度評價見表1-2，1-3。

表1-2 實驗結果

表1-3 毒性程度評價

（二）致敏試驗的結果與討論

實驗結果見表1-4,1-5,1-6

表1-4 結果觀察

表1-4（續） 結果觀察

表1-5 反應記分說明

表1-5（續） 反應記分說明

表1-6 反應計分

三、結語

（一）以IPDI、磺化聚酯多元醇、DMPA和KH-550等為主要原料，制備了WPU膠粘劑；然后對該膠膜的異常毒性和致敏性能進行測定。目前，制約水性聚氨酯廣泛應用的主要因素是成本較高及某些性能尚差于溶劑型，例如干燥速度慢，儲存穩定性相比溶劑型略差，對非極性基材潤濕性差、初粘性低以及耐水性不好等。成本高是由于在工業化制造過程中程序復雜、產量不高，并且干燥時也需要更多的能量和較長的時間所致，針對這一系列問題，需要我們致力于降低成本、提高性能的深入研究。（二） 我國的環保型粘合劑初具規模，行業產業鏈逐步形成，環保性藥品包裝材料正在處于一個產業發展的成長期，同時良好的使用性能和環境友好特征促進了環保性藥品包裝材料市場的不斷擴展。隨著水性聚氨酯新的品種不斷推出，水性聚氨酯應用領域將越來越廣，我國水性聚氨酯的研究與開發前景將更加廣闊， 市場需求前景十分誘人。