全身毒性试验.docx

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1、全身毒性试验 汤苏阳艾玉峰董兆麟杨青芳施新猷 作者单位：汤苏阳、艾玉峰第四军医高校西京医院整形外科中心 董兆麟西北高校杨青芳西北工业高校施新猷第四军医高校动物试验中心 本课题受国家863安排新材料领域资助(715-004-0160) 摘要目的：评价生物可降解性材料聚羟基丁酯在动物体内 的急、慢性全身毒性。方法：参照ISO对医用植入材料的评价标准和所举荐的生物学试验， 对PHB进行其浸出液经静脉注射后的急性全身性毒性反应和PHB长期埋植动物体内血液常规、 血液生化指标的视察。结果：在动物体内的急性全身性毒性反应为无毒，慢性长期埋 置PHB在动物体内不引起明显的血液常规、血液生化学的变更。结论：新

2、型可降解材料 具有优良的生物相容性及平安性。 关键词生物可降解材料PHB全身毒性反应试验生物相容性 生物平安性 THE ACUTE AND CHRONIC GENERAL TOXICITY TO A NEWBIODEGRDA BLE POLY3HYDROXYBUTYRATE g，h ，Yang Qingfang,Shi Xinyou Plastic Surgical Center of XiJing Hospital The Fourth Military Medical Un iversity (Xian710032) Objective：To evaluate the acute and

3、chr onic general toxicity to a new biodegradable PHB.ethods：According to ISO ab out biological evaluationand and test of medical materias. We carried out a syst emic biological evaluation of domestic medical PHB including acute general toxic ity and embeded under skins for long time to proceed the b

4、lood routine examinati on and serum biochemical tests.esult：The acute general toxicity of PHB is n early no The chronic general toxicity of PHB embedding suggest no significative changes in the blood routine examination and serum biochemical tests.onclusion ：The result showed that this new medical b

5、iodegradable PHB has good biocompat ibilty and biological safety. Biodegradable materialPHBGeneral Tox icityBiocompatibilityBiological safety 合成的或自然的可降解聚合物正被广泛地应用于生物医学1 ，特殊是组织工程和遗传工程以及医学外科领域2，3。聚羟基丁酯 (Po ly3hydraxybutyrate 简称PHB)是一种由微生物细胞合成的生物可降解性高分子聚合物， 它兼有自然与人工合成的高分子聚合物的优点。目前英国ICI公司已将它做外科勿需拆除的 支架、

6、缝线等引入医学外科领域，特殊是整形美容外科领域4。而目前我国尚无P HB成品应用于临床医学。本文是我们继新型生物降解材料PHB细胞毒性试验5之 后所作的全身毒性试验的报告。采纳的PHB成品是西北高校、西北工业高校、第四军医高校 西京医院整形外科中心联合开发研制的。依据国际标准化组织(Intenational Standard Org anization 简称ISO)对医用植入材料的评价标准及其所举荐的生物学试验4，对P HB进行急性、慢性毒性反应试验，现报告结果如下。 1急性全身性毒性试验 1.1被试动物及中毒推断标准选用清洁级SD大鼠40只，雌雄各半，动物周龄 不低于8周，体重130g150

7、g之间，试验期间赐予标准试验室饮食，不予限量，根据随机分 配的方法，将动物分为试验组和比照组，每组各有10只雌性及10只雄性，试验组赐予试验材 料，比照组赐予等量的介质，操作过程两组均一样。依据体重改变、中毒症状或有无死亡等 ，确定为无毒(合格)、轻度毒性、中度毒性、重度毒性及死亡五级4。 1.2材料PHB分子量为1.47105(粘度法)颗粒状物及膜片状物两种以过粗洗、精洗 、消毒，原则上根据ISO文件要求6： 试样表面积/浸体介质=3cm2/ml。 用生理盐水浸提高压灭菌121 1h，用于急性全身性毒性试验。 1.3赐予途径以每1千克体重50ml剂量标准将试样注入大鼠尾静脉，用相像的方式赐予

8、 比照组注射相当体积的生理盐水。 1.4试验结果动物静脉注射PHB浸出液后马上视察。4、24、48、72小时及第七天未视察 到动物出现步态不稳、瘫痪、呼吸困难、惊厥、呕吐、大小便排泄不良等改变，证明PHB浸 出液不引起大鼠急性全身性毒性反应。大鼠体重呈增长趋势，均无死亡和中毒反应。 2慢性毒性反应及植入刺激性反应 2.1动物和试验材料同急性全身毒性反应 2.2试验方法试验前将大鼠背部脊柱两侧用10%硫化碱脱毛，面积8cm2，检查脱皮区 无皮肤损伤及皮肤刺激反应后，进行试验。无菌手术将直径10mm2.5mm PHB制品植入背部 皮下，左右两侧各一，每天定时视察植入部位有无皮肤刺激、感染、坏死等改

9、变，每两周称 体重一次，连续视察两个月至十二个月；戊基巴比妥钠麻醉动物后，马上由下腔静脉采血， 作血液及血液生化学常规检查，分别检查植入部位四周皮下组织有无病变，并作必要的病理 组织学检查。 2.3试验结果 2.3.1一般状况视察PHB制品植入大鼠背部皮下两个月后，动物一般行为表现、胃肠道 反应、食饮、大小便等，与未植入的正常动物均无明显差异(P0.05)， 体重改变见表1。 2.3.2血液学检查PHB制品植入大鼠体内2个月对血液学指标影响见表2，3 2.3.3血液生化检查PHB制品植入大鼠体内对血液生化学指标影响见表45 由表15结果可见PHB制品植入大鼠体内二个月后，红细胞，白细胞，血红蛋

10、 白等血液指标、肝功、肾功、血球蛋白等血液生化学指标与未植入PHB制品正常动物无明显 差异(P0.05)。 2.3.4病理组织学检查PHB制品植入大鼠12个月后，经解剖，PHB植入物在动物皮下， 已由致密的结缔组织包袱、肉眼未见有出血、感染等刺激反应，取心、肝、脾、肾上腺、皮 肤等主要脏器，10%中性福尔马林固定，脱水、包埋、切片、染色后病理组织学检查，见各 组织细胞形态基本正常，与正常比照组比较无明显差异，因此证明PHB制品植入动物体内无 局部刺激反应和慢性毒性反应。 3探讨 对生物可降解材料PHB生物相容性的探讨，国外已有报道8，而国内对P HB生物相容性的探讨尚未见报道。现在的探讨结果表

11、明：PHB浸出液经静脉输入SD大鼠体内 后，急性全身毒性试验结果显示为无毒。PHB皮下植入慢性毒性试验和植入刺激反应的结果 显示长期植入PHB不会引起大鼠体内各器官系统的结构改变，不会引起多种酶体系的变更和 机体防卫机能的变更。不破坏血液中的有形成份，由于PHB是一种生物可降解材料，它在体 内滞留时间一般为6个月至一年8，植入初期处于固体状态的PHB本身对局部和全 身组织、无化学物质的毒性作用，当PHB随时间推移发生降解，其降解产物主要是羟基 丁酸乙酰乙酸、二氧化碳和水，最终完全被生物排出体外7，无毒副作用。具有 较好的组织相容性及血液相容性。 依据ISO关于医用植入材料所举荐的生物学试验标准

12、，目前我们进行了PHB的初期试验，二期 试验结果显示，新开发的PHB符合医用植入性材料的要求，与国外同种材料相比，试验结果 一样8。关于PHB的长期生物平安性试验正在接着进行之中，期盼PHB尽早应用于 医学外科特殊是整形美容外科领域。 参考文献 1Freed LE.Composition of cellpolymer cartilage implants Biotechnolo gy and Bioengineering 1994;43:605 2Argentin G,et al.Mouse chondrocytes in culture:new prospects for the study

13、 of bone formation in mammals Acad Naz Lincei 1993;4:9 3Nicholas A,et al. New challenges in biomaterials.Science 1994;263:1715 4汤苏阳，艾玉峰.医用可降解材料的降解机理和应用前景.中国美容医学杂志.2000；( 1)：50 5汤苏阳，艾玉峰，董兆麟等.新型生物降解材料PHB细胞相容性探讨.中国美容医学杂志 .2000；(2)：86 6ISO/TC194,Biological testing of medical and dental materials and der

14、ice.1099 310992 7郭秀君，于昕.一种新型生物塑料(PHB)的探讨进展和开发前景.生物工程进展，1997； 17(5):52 8Gorolewski.s Jovanovicom.Perren S,M.Tissue response and in vivo degradation o f setiected polyhydroxyacids:polylactides(PLA),Poly3hydroxbutyrate(PHB)and p oly3hydroxybutyrate3hydroxyvalerate (PHB/VA).Biomedi Res.1993;27(14):113 5 收稿日期2000-03-05 编辑/姜如蓉