亲水润滑镇痛导尿管的制备及性能表征

牛利卫，刘秋华，梁佳慧，张 铭，夏青云，夏凯丽，崔景强

（河南省医用高分子材料技术与应用重点实验室，河南 新乡 453400；河南驼人医疗器械集团有限公司，河南 新乡 453400）

留置导尿为泌尿外科手术患者的常规护理手段，但导尿管具有一定的侵入性，在留置导尿操作时，尿道会受到刺激引起疼痛与不适，而全身麻醉术后导尿常常会导致患者出现不同程度的导尿管相关刺激症状（CRBD），术后随着麻醉效应的减退和患者感觉的复苏，患者对留置导尿管的不适感逐渐显现出来，主要表现为异物感、排尿感，憋胀感、耻骨上区疼痛和尿道口烧灼感等[1]进而引起患者的烦躁不安，严重者甚至可导致心率、血压的异常变化[2]。有研究报道，CRBD的发生率为50%～90%，且男性患者远多于女性患者，严重影响麻醉苏醒质量[3]。同时，导尿管在插入患者膀胱的过程中易引起疼痛与不适，甚至易导致尿道损伤，引起并发症[4]。

为了改善导尿过程的舒适度，提高患者的依从性，目前临床上在插管前采用的方法大多为表面麻醉辅助导尿（如插管前涂抹盐酸丁卡因凝胶、盐酸达克罗宁胶浆、盐酸利多卡因凝胶等），可取得较好的效果，并已达成共识[5-8]，但在临床应用过程中需要医护人员进行烦琐的操作。另外，表面麻醉辅助导尿只能在尿管外壁进行，随着尿管不断地深入，润滑剂和局麻药不断减少，对尿道黏膜仍有较大的损伤，且局麻药药效时间较短，仅可维持数小时。研究表明[9-10]，盐酸丁卡因为酯类局麻药，脂溶性较高，性质稳定、安全，作用起效时间短（1～3 min），作用时间可维持1～3 h，可改变钠离子通道活性，阻滞钠离子内流，抑制动作电位的产生，从而阻断神经兴奋诱发及传导，对尿道、消化道等黏膜途径吸收快且无刺激性。鉴于此，本文通过热固化涂层的方式在普通乳胶导尿管表面涂覆亲水润滑镇痛药物涂层，可有效解决以上问题。

1 实验部分

1.1 药品与试剂

选择的药品与试剂如下：聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K90，MW 400000，医用级，上海维酮材料科技有限公司）、盐酸丁卡因（99%，阿拉丁）、聚氨酯（美国路博润化学有限公司）、水性聚氨酯树脂（U502，欧宝迪），其余溶剂均为分析纯，水为自制纯化水。

1.2 仪器

选择的仪器如下：FW-01全自动摩擦系数测定仪（江苏百赛飞）、TGA55热重分析仪（美国TA仪器Waters公司）、UV-8000S紫外-可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）、SDC-100S接触角测量仪（晟鼎精密仪器）。

1.3 亲水润滑镇痛导尿管的制备

亲水润滑镇痛导尿管的涂层结构主要有3层：第一层为底层，支撑涂层在管体表面附着不脱落，涂层液由聚氨酯和异丙醇、四氢呋喃混合溶剂组成；第二层为镇痛层，为含有局麻药盐酸丁卡因的聚氨酯树脂混合溶液；第三层为亲水层，为含有亲水聚合物PVP的聚氨酯树脂溶液。

对导尿管进行表面等离子处理后进行涂层，首先在第一层涂层液中浸涂30 s，于80℃烘箱中干燥1 h；然后，在第二层涂层液中浸涂30 s，于80℃烘箱中干燥1 h；最后，在第三层涂层液中浸涂30 s，于80℃烘箱中干燥5 h得到亲水润滑镇痛导尿管。

1.4 涂层性能测试

1.4.1 涂层摩擦系数测试

采用FW-01全自动摩擦系数测定仪对涂层前后导尿管的表面摩擦系数进行测定，通过对比涂层后样品管30次循环摩擦测试前后摩擦系数的变化，初步判断涂层的润滑性和牢固性。

1.4.2 接触角测试

采用SDC-100S接触角测量仪，通过液滴法进行涂层接触角的测试，对比涂层前后导尿管表面的亲水性差异。

1.4.3 药物热重分析

采用TGA55热重分析仪进行热重分析。

1.4.4 药物体外溶出测试

1.4.4.1 标准曲线的建立

精密称取适量盐酸丁卡因标准品，用生理盐水为溶剂配制成质量浓度为0～20 μg/mL的标准溶液，在310 nm波长处测定吸光度。以吸光度为横坐标，质量浓度为纵坐标，进行线性拟合，获得盐酸丁卡因的标准曲线方程。

1.4.4.2 药物体外溶出测定

通过紫外-可见分光光度法进行溶出药物吸光度的测试，计算其药物溶出量。首先，将管体涂层部分裁剪为长度为20 cm的短管，放入盛有250 mL生理盐水的容器中，以未涂层导尿管作为对照，置于37℃恒温水浴振荡器，并于1 h、1 d、3 d、5 d、7 d、8 d、13 d和14 d等时间点取样进行药物含量检测，每次取样后立即补充生理盐水至250 mL。

2 结果分析

2.1 接触角测试

涂层前后导尿管管体表面的接触角如图1所示。从图中可以看出，涂层后管体的接触角从不易润湿的90.001°转变为易润湿的43.741°，表明涂层后导尿管的亲水性增加，易润湿。

图1 涂层前后导尿管管体表面的接触角

2.2 药物热重分析

盐酸丁卡因的热重分析图如图2所示。从图中可以看出，在50～150℃的温度范围内盐酸丁卡因不会发生任何化学变化仍然维持原有化学态，证明80～100℃的热固化温度不会对其造成影响且依旧能发挥其原有的药理活性。

图2 盐酸丁卡因的热重分析图

2.3 涂层润滑性测试

涂层前后以及涂层后浸泡14 d后管体的摩擦系数如图3所示。从图中可以看出，涂层后导尿管管体的摩擦系数仅为涂层前的1.3%，润滑性良好，涂层牢固度较高；浸泡14 d后涂层摩擦系数依然维持在0.024，稳定性良好，表示涂层具有持久的润滑性。

图3 涂层前后以及涂层后浸泡14 d后管体的摩擦系数

2.4 药物溶出测试

药物标准曲线与药物溶出测试结果如图4所示。从图中可以看出，随着浸泡时间的延长，药物的释放度不断增加从而达到局部镇痛的效果。

图4 药物标准曲线与药物溶出测试图

3 结论

本文通过表面涂层热固化的方式成功制备了一种亲水润滑镇痛导尿管，由43.741°的接触角测试结果可知，制备的亲水润滑镇痛导尿管具有良好的亲水性；通过30次摩擦系数测试表明，涂层后导尿管摩擦系数仅为普通导尿管的1.3%，由摩擦系数基本保持不变可知，该导尿管具有持久润滑性；而且该导尿管经过14 d生理盐水浸泡后摩擦系数仍然维持在0.024，随着浸泡时间的延长，药物的释放度不断增加，有望通过热固化表面涂层的方式实现乳胶导尿管在留置过程中润滑的同时具有持续镇痛的功能，从而减轻患者的痛苦，提高患者的依从性。