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CN113088028A - 干细胞药用输液袋聚丙烯材料及其制备工艺 - Google Patents

干细胞药用输液袋聚丙烯材料及其制备工艺 Download PDF

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CN113088028A CN202110348052.8A CN202110348052A CN113088028A CN 113088028 A CN113088028 A CN 113088028A CN 202110348052 A CN202110348052 A CN 202110348052A CN 113088028 A CN113088028 A CN 113088028A
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于丽红
戚敏
马加春
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王文娟
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Shandong Yongju Medical Technology Co ltd
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Abstract

本发明属于医用包装技术领域，具体涉及一种干细胞药用输液袋聚丙烯材料及其制备工艺，所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，由PP和SEBS制备而成。本发明提供的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，为高分子非PVC材料，是与SEBS改良改性的PP。聚丙烯树脂材料不含增塑剂，是通用塑料中密度最低的，无毒，透明性好；有良好的力学性能，刚性、耐磨性好，硬度比较高；耐热性较好适合121℃高温灭菌，改良改性后耐受低温‑70℃；不吸水，化学稳定性好，最终制备的干细胞药用输液袋具有高安全性。

Description

干细胞药用输液袋聚丙烯材料及其制备工艺
技术领域
本发明属于医用包装技术领域，具体涉及一种干细胞药用输液袋聚丙烯材料及其制备工艺。
背景技术
干细胞生物药品，是一种创新类新型药品。间充质干细胞的临床研究已经在许多国家开展，美国批准了60余项临床试验，随着间充质干细胞及其相关技术的日益成熟，我国也批准了多项临床试验，走入了间充质干细胞核心技术研发的舞台。我国已经大力加强干细胞研究工作的开展，包括国家昂赛细胞基因工程有限公司、细胞产品国家工程研究中心在内的多家权威研究机构以及各地方脐带血库已将研究技术引向临床。迄今的研究表明，脐带来源的间充质干细胞不但能够成为骨髓间充质干细胞的理想替代物，而且具有更大的应用潜能。脐带间充质干细胞表达多种胚胎干细胞的特有分子标志，具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便、无道德伦理问题的限制、易于工业化制备等特征，因此有可能成为最具临床应用前景的多能干细胞。
干细胞药品的研究进展迅速，如何保障干细胞在包装、运输、使用过程中的安全性有效性也就成为药品包材企业的研究方向。干细胞制剂现在临时采用采血袋或玻璃瓶包装，但是普通的采血袋是PVC材质，含有大量的塑化剂不适合干细胞药品的包装，玻璃类容器易碎不耐低温，有交叉污染风险使用不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种干细胞药用输液袋聚丙烯材料，为高分子非PVC材料，是改良改性的PP。聚丙烯树脂材料不含增塑剂，是通用塑料中密度最低的，无毒，透明性好；有良好的力学性能，刚性、耐磨性好，硬度比较高；耐热性较好适合121℃高温灭菌，改良改性后耐受低温-70℃；不吸水，化学稳定性好。
所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，由PP和SEBS制备而成。
所述的PP为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或多种。优选地，所述的PP为嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯。
PP-B嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯：乙烯含量较高(7-15％)。没有降低均聚PP-H的规整度。没有降低熔点和结晶度，有利于医药产品的高温灭菌。耐冲击强度高，有一定刚性，能够保证药品包装袋的撕裂强度和挺性。由于均聚物型的PP温度高于0℃以下时非常脆，因此许多商业应用的PP材料是加入1-4％乙烯的无规择共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
本发明聚丙烯：该粒料已进行了USP﹤88﹥进行了体内生物试验[全身毒性(0.9％氯化钠注射液、聚乙二醇400、乙醇：0.9％氯化钠注射液＝1:20、植物油)、皮内刺激(0.9％氯化钠注射液、聚乙二醇400、乙醇：0.9％氯化钠注射液＝1:20、植物油)、植入试验]，试验结果分别为：无潜在系统毒性、无刺激性、无组织接触刺激，均符合USP﹤88﹥要求。
为了进一步验证聚丙烯的安全性，粒料委托中国食品药品检定研究院进行了生物相容性评价试验，包括“体外细胞毒性试验、急性毒性试验(静脉注射最大给样量测定)、急性毒性试验(腹腔注射最大给样量测定)、亚慢性毒性试验(大鼠静脉注射30天)、慢性毒性试验(大鼠腹腔注射26周)、眼刺激试验、血管刺激试验、肌肉刺激试验、皮内反应试验、全身主动过敏试验、迟发型超敏反应试验(最大剂量法)、遗传毒性试验-Ames试验、遗传毒性试验-染色体畸变试验、遗传毒性试验-微核试验、肌肉植入试验、生育力与早期胚胎发育毒性试验(Ⅰ段)、胚胎-胎仔发育毒性试验(Ⅱ段)、围产期毒性试验(Ⅲ段)、热原试验”，试验结论依次为细胞毒性为1级，急性毒性试验条件下未出现导致动物体重降低、死亡或全身毒性的症状和体征，无亚慢性全身毒性反应(30天)、无慢性全身毒性反应(26周)、无眼刺激反应，未见血管刺激反应，无肌肉刺激反应，未见皮内刺激反应，未出现全身主动过敏反应，未出现迟发型超敏反应，无遗传毒性，肌肉植入试验结果为阴性，无生殖毒性、无致热作用。
所述的SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性和耐老化性。SEBS具有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性。SEBS与石蜡之间有比较好的相溶性，因此可用作纸制品较柔韧表面涂层。SEBS在加热时没有明显的剪切流动时温度不敏感，因此它可以作为IPN的模板。(IPN的基本原理：两种不相溶的聚合物，可达到缠结链段的相互贯穿，如此就可以通过共价键交联将两种不相溶聚合物"锁定"在一起。)SEBS油共混物的有机溶液可替代天然胶乳制造外科手套等制品，由于SEBS不含不饱和双键且纯度较高，在此且有以下两种优点：(1)抗氧性、抗臭氧性较好；(2)天然橡胶中含有蛋白质，会使某些病人产生危险的过敏反应，而这个共混物就不会。
本发明使用的SEBS热塑性弹性体材料，已通过美国药典体外〈87〉，体内〈88〉生物反应测试，且通过由美国FDA认可的独立实验室进行的一套毒理学测试，测试结果表明这些产品通过了比传统的USP第VI类更为严格的新的国际ISO标准，并且通过了ISO 10993标准。Kraton G1645由FDA批准可用于与食品直接接触的应用，应用没有任何条件或食物种类的限制，并且符合欧洲食品接触指令2002/72/EC。
所述的PP和SEBS的质量比优选为100:10～130。
本发明所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料的制备工艺，具体包括以下步骤：
原料的筛选和分析→原料的烘干和混合→挤出改性→水冷热切制粒→料性检测→成品包装。
原料的烘干和混合工序中，按照配方比例，用低速混合机混合搅拌，同时升温至65-85℃，烘干时间为30-60分钟，优选45分钟。
两种混合的原料通过双螺杆塑料加工挤出机加工改性。在加工温度方面，PP加工温度一般在160～230℃之间，而SEBS一般在190～260℃之间；PP加工时，要求剪切速率较低，而SEBS加工时要求剪切速率较高；挤出加工时，PP一般采用适中的剪切速率，挤出成型一般采用低压缩比的螺杆，而SEBS加工时，宜采用高注塑率和高压缩比的螺杆。所以，双螺杆挤出机的长径比在38倍以上，压缩比2.8:1，加料段80℃，其余为190-230℃，最高260℃。
为保证粒料颗粒没有粉末、拉丝、粒径不均和颗粒长短不齐，故采用水冷热切制粒。
产品造粒后根据国家药典和企业的相关标准，检测融指、密度、熔点、维卡温度、拉伸强度、断裂伸长率、正己烷、炽灼残渣、重金属离子等指标。最终检测合格后包装入库。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，为高分子非PVC材料，是与SEBS改良改性的PP。聚丙烯树脂材料不含增塑剂，是通用塑料中密度最低的，无毒，透明性好；有良好的力学性能，刚性、耐磨性好，硬度比较高；耐热性较好适合121℃高温灭菌，改良改性后耐受低温-70℃；不吸水，化学稳定性好，最终制备的干细胞药用输液袋具有高安全性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例中均以重量份数计。
实施例1
采用100份PP-B嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯和30份SEBS为原料，聚丙烯PP和塑料弹性体SEBS在加工前，按照配方比例，用低速混合机混合搅拌，同时加温至70℃烘干45分钟。然后将混合料置于双螺杆挤出机中挤出改性，双螺杆挤出机长径比为40:1，压缩比2.8：1，加料段80℃，其他190-230℃，最高260℃。然后采用水冷热切制粒，产品造粒后根据国家药典和企业的相关标准，检测融指、密度、熔点、维卡温度、拉伸强度、断裂伸长率、正己烷、炽灼残渣、重金属离子等指标。检测合格后包装入库。
实施例2
采用100份PP-B嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯和70份SEBS为原料，聚丙烯PP和塑料弹性体SEBS在加工前，按照配方比例，用低速混合机混合搅拌，同时加温至70℃烘干45分钟。然后将混合料置于双螺杆挤出机中挤出改性，双螺杆挤出机长径比为40:1，压缩比2.8：1，加料段80℃，其他190-230℃，最高260℃。然后采用水冷热切制粒，产品造粒后根据国家药典和企业的相关标准，检测融指、密度、熔点、维卡温度、拉伸强度、断裂伸长率、正己烷、炽灼残渣、重金属离子等指标。检测合格后包装入库。
实施例3
采用100份PP-B嵌段(耐冲击)共聚聚丙烯和100份SEBS为原料，聚丙烯PP和塑料弹性体SEBS在加工前，按照配方比例，用低速混合机混合搅拌，同时加温至70℃烘干45分钟。然后将混合料置于双螺杆挤出机中挤出改性，双螺杆挤出机长径比为40:1，压缩比2.8：1，加料段80℃，其他190-230℃，最高260℃。然后采用水冷热切制粒，产品造粒后根据国家药典和企业的相关标准，检测融指、密度、熔点、维卡温度、拉伸强度、断裂伸长率、正己烷、炽灼残渣、重金属离子等指标。检测合格后包装入库。
将实施例1-3制备的聚丙烯材料在相同条件下制成干细胞药用输液袋，干细胞药用输液袋为内层、中层以及外层三层结构，其内层、中层以及外层均采用聚丙烯材料。采用多层共挤吹塑工艺生产，具体工艺为：原料→吹膜→分切→卷膜→输送→焊接灌装接口→焊接四边成袋→氮气密封检验→视觉检验→121℃湿热灭菌→自动双层包装→装箱入库。在成型制造过程中要求在“C+A”的洁净环境下操作，以保证产品的整洁无污染。
然后参照国家药包材标准对输液袋制品进行检测其性能，输液袋制品的性能为：厚薄均匀度高，弹性好抗跌落，耐高温，透光高(≥99％)，便于澄明度检查，炽灼残渣(≤0.01％)，溶出物试验和生物试验等均符合要求，对水蒸气(≤2.0g/(m2·24h))、氧气(≤700cm3/(m2·24h·0.1MPa))和氮气(≤200cm3/(m2·24h·0.1MPa))的阻隔性能好等特点，适宜灌装各种电解质输液、营养输液和治疗性输液等。
当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种干细胞药用输液袋聚丙烯材料，其特征在于：由PP和SEBS制备而成。
2.根据权利要求1所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，其特征在于：所述的PP为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，其特征在于：所述的PP为嵌段共聚聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，其特征在于：所述的SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。
5.根据权利要求1所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料，其特征在于：所述的PP和SEBS的质量比为100:10～130。
6.一种权利要求1-5任一所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
原料的筛选和分析→原料的烘干和混合→挤出改性→水冷热切制粒→料性检测→成品包装。
7.根据权利要求6所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：原料的烘干和混合工序中，烘干温度为65-85℃，烘干时间为30-60分钟。
8.根据权利要求6所述的干细胞药用输液袋聚丙烯材料的制备工艺，其特征在于：挤出改性工序中，采用双螺杆挤出机，长径比大于38，压缩比为2.8：1，加料段温度为80℃。
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