摘要对70套长效避孕皮下埋植剂(6根型)的硅橡胶控释材料的物理机械性能、交联密度进行了测试(体内埋植时间分别为5～87月)。对实验数据进行统计分析，结果表明：随体内埋植时间的增加材料的结构逐渐破坏，物理机械性能缓慢下降。

The Study in Degradation of Silicone Rubber in Vivo

当有机硅橡胶长期植入体内时，不仅要有良好的生物相容性，而且还要在生理条件下长期保持结构及性能的稳定，即有良好的生物耐久性。关于硅橡胶在体内的降解行为，因其使用条件不同不能一概而论。有科学家曾经对经体内埋植的心脏起博器导线硅橡胶绝缘套管和硅橡胶的心脏瓣膜的物理机械性能、表面模量、尺寸随体内埋植时间的变化进行了研究^［1～3］，但未见有硅橡胶作为药物载体在皮下环境的生物耐久性的报道。为此我们对70套因症取出的长效避孕皮下植剂硅橡胶控释管作了一系列的有关性能的研究及表面形态观察，并对实验数据进行了一元线性回归及回归方程检验^［4，5］。

1材料和实验

1.1实验样品的处理

乙醇冲洗除去埋植剂表面污物，晾干，切开两头封堵材料，倾出药末，用乙醇清洗两遍后再用氯仿速冲一遍。

1.2物理机械性能实验

万能拉力机测试。

1.3溶胀实验

称取一定量的样品置于称量瓶中，加入足量苯，30℃平衡溶胀24 h置于真空烘箱，80℃，4 h。计算表观交联密度^［6］。

2结果及讨论

2.1物理机械性能

扯断力与埋植时间的依赖关系通过对实验数据的线性回归分析得到。

TF=19.706-3.424×10^-2t(1)

其中TF为扯断力(N)，t为时间(月)

方程的γ=0.440，显著高于α=0.01上γ临界值0.181(n=200)，即方程1在0.99置信度上线性显著。有方程1得出埋植60和87月后，硅橡胶管扯断力分别下降10.4%和15.0%。扯断力随埋植时间的延长而呈下降趋势。

扯断伸长率对埋植时间的变化关系通过对实验数据的回归分析得到。

E=312.491+17.215 Ln(t)(2)

其中E为扯断伸长率%，t埋植时间月

回归方程2的相关系数γ=0.204,高于α=0.01上的γ临界值0.181(n=200)。即方程2在0.99置信度上线性显著。

扯断伸长率随埋植时间延长呈起伏变化，体内埋植时间60和87月扯断伸长率比埋植前上升22.6%和24.6%。表明在埋植过程中硅橡胶网络中的部分交联点被破坏，使扯断伸长率有所增加。但当交联点破坏超过一定程度时，扯断伸长率便会下降。

硅橡胶的抗张强度及扯断伸长率与其硫化网络结构有关。表观交联密度可以反映形成的网络结构因聚硅氧烷活性基团化学反应形成的交联及白碳黑填料对聚硅氧烷的结合而产生的交联。

2.2溶胀实验

表观交联密度(1/Q)对埋植时间的依赖关系通过对实验数据的回归分析得到：

1/Q=63.233-9.499×10^-2t(3)

γ=0.462,显著高于α=0.05上γ临界值0.361(n=28)。即方程3在0.95置信度上线性显著。

硅橡胶表观交联密度随埋植时间的延长呈下降趋势(同一时间点的样品测试值取平均值)。由方程3得出埋植时间分别为60及87月后，硅橡胶表观交联密度分别下降9%和13.1%。表观交联密度随埋植时间的这种变化，表明硅橡胶交联网络在长期的生理条件下，逐渐遭到破坏。这与生理环境下，由于磷脂，脂肪酸酯、蛋白质被硅橡胶吸附，对硅橡胶有溶胀破坏作用有关。溶胀实验中浸出溶胶的增加证实了这一点。被浸出溶胶包括由于硅橡胶交联网络的降解所产生低分子量聚硅氧烷和溶入的脂类^［1］。在生理条件下，聚硅氧烷网络中可水解成分^［7，8］的作用也使有效交联密度下降即交联网络降解从而使得物理机械性能下降。

3结论

由于生理环境的影响，硅橡胶控释管经受缓慢的破坏，并导致其扯断力、表观交联密度下降，而扯断身长率有所增加，这与网络结构的变化有关。扯断伸长率只是在一定程度上的增加，当网络结构降解到一定程度时，扯断伸长率便会下降。通过对实验数据的一元线性回归，得出近似描述硅橡胶在体内变化的回归方程。有方程知控释材料植入体内60月扯力下降10.4%，表观交联密度下降9%。由于埋植有效避孕时间为5～7年，所以，并不影响埋植剂的临床使用。

参考文献

1Dolezel B et al.In Vivo degradation of polymers Biomaterials,1989;10∶387

2Edward F et al.In Vivo degradation of silicone rubber,Poppets in prosthetic heart valves.J Biomed Mater Res,1976;10∶471

3Raible Keller J et al.Elastomer for use in heart vavles.Rubber Chem Technol,1966;39∶1276

4PR贝文顿著.数据处理和误差分析

5张世俊.计算机在分析测试中的应用.编著，中国地质大学出版社，188

6《合成橡胶工业》(6)415

7Vondracek P,Dolezel B. Biostability of medical elastomers,Biomaterials,1984;5∶209

8Vondracek P,Gent A N. Slow decomposition of silicone rubber