抗菌抗凝血医用硅胶导管的实验
作者：徐伟 顾振悦 吕晓萍
单位：徐伟(中国人民解放军第四五五医院理疗科，上海 200052)；顾振悦(中国人民解放军第四五五医院理疗科，上海 200052)；吕晓萍(中国人民解放军第四五五医院理疗科，上海 200052)
关键词：医用硅胶导管；抗细菌；抗凝血
第四军医大学学报000657 摘要：目的 对用环丙沙星丙酮液和含洗必泰、肝素季氨酯、聚氨酯树脂溶液处理过的医用硅胶导管(简称“双抗管”)进行抗菌、抗凝血功效实验，以证实其抗菌抗凝血功效. 方法 用琼脂腔试验法和导管在营养肉汤中的抑菌活性试验测定导管的抗菌性能. 用大鼠急性动静脉短路试验和兔颈外静脉搭桥手术埋藏“双抗管”，18 d解剖观察，以检验该导管的抗凝血作用. 结果 琼脂腔试验显示其抑菌区大；导管在营养肉汤中抑菌活性强. 大鼠急性动静脉短路试验和兔颈外静脉搭桥慢性手术试验均显示其明显的抗凝血作用. 结论 这种经过抗菌抗凝血药物处理的医用硅胶导管具有明显的抗菌抗凝血功能.
, http://www.100md.com
中图号：R613 文献标识码：A
文章编号：1000-2790(2000)06-S0148-03
Experiment on medical silica gel guide tube of antibiosis and anticoagulation
XU Wei GU Zheng-Yue LU Xiao-Ping
(Department of Physiotherapy， No.455 Hospital of Chinese PLA, Shanghai 200052, China)
Abstract： AIM To prove the antibiotic and anticoagulative effects of the medical silica gel guide tube immersed first by the solution of cirprofloxacin and acetone and then by the solution of hibitane,heparin quarternary amine ester and polyurethane rcsin. METHODS The agar cavity experiment and the experiment of bacteriostatic activity of the guide tube in the nutrient meat broth were made.An acute experiment was carried out to connect a rat's artery with its vein,and an operation to put the guide tube into the vena jugularis externa of a rabbit through bridging was done in vivo. After 18 days,anatomy was done to examine the function of anticoagulation of the guide tube. RESULTS The agar cavity experiment showed that there was a big antiblastic area of bacoeriotat around the guide tube,which had strong activity of antibiosis in the nutrient neat both. The experiments on the rats and rabbits also indicated that it had an evident function of anticoagulation. CONCLUSION The medical silica gel guide tube thus processed can play an important in antibiosis and anticoagulation.
, 百拇医药
Keywords:medical silica gel tube;antibiosis;anticoagulation
0 引言
临床上过去所用的输液导管多用聚乙烯等塑料材料制成，管腔易堵塞、易感染，在体内保留的时间很短，目前国外许多国家已废弃不用，而以硅胶导管取代. 硅胶是一种新型的高分子材料，有许多优点，但就硅胶管本身并无抗菌作用，其抗凝作用也难以满足临床要求. 我们先后于1996年及1999年两次科技查新，结果未见有关兼具抗菌和抗凝血硅胶导管的国内外专利文献报道. 为使硅胶导管达到抗菌、抗凝血的效果，我们将硅胶导管浸泡在专门配制的抗菌抗凝血复方混合药液后烘干，经体外抗菌抗凝血活性检验以及动物实验表明，这种处理过的医用硅胶导管(简称“双抗管”)具有明显的抗菌抗凝血功效，适合临床应用.
1 材料和方法
1.1 硅胶导管的抗菌抗凝血处理 硅胶导管分别放入专门配制的环丙沙星丙酮溶液和含洗必泰、肝素季氨酯、聚氨酯树脂的溶液中浸泡一定时间后烘干.
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1.2 抗菌活性测定
1.2.1 琼脂腔试验法 d=25 mm,l=150 mm的培养管20支，每个用10 mL的血琼脂基础培养基固化， 用打孔器从管内去除管中心的琼脂，留下一个琼脂腔，将0.4 mL的消毒尿加至琼脂腔内，再在腔内插入4 cm长的双抗管1根，导管插入后将1×104 cfu金葡菌涂在靠近导管的琼脂腔上端孔周围. 然后在37℃下培养，每隔24 h从导管和腔内取出100 μL尿丢掉，腔内再补充100 μL新鲜消毒尿. 观察琼脂周围的抑菌区. 抑菌区愈大，则抑菌程度和杀菌倾向愈大. 1.2.2 营养肉汤的抑菌活性试验 d=15 mm,l=100 mm无菌试管80支，每支置入营养肉汤4 mL. 40支种入金葡菌少许，40支种入绿脓杆菌少许，浓度均为1×104 cfu. 20支金葡菌肉汤试管及20支绿脓杆菌试管内各置入4 cm长的双抗管1根；另外20支金葡菌肉汤试管及20支绿脓杆菌试管内各置入4 cm长的硅胶导管1根作对照，37℃孵箱培养，18 h观察结果,若混浊则无抑菌效果，清亮则为存在抑菌活性.
, 百拇医药
1.3 硅胶导管抗凝血活性测定
1.3.1 材料 0.1 moL*L-1 CaCl2,腹水血浆(采用109 mmoL*L-1枸橼酸钠抗凝的正常人血浆，收集后立即冰冻待用)，37℃恒温水箱.
1.3.2 方法 取d=10 mm,l=100 mm玻璃试管60支同时放入37℃水箱内预温. 分别注入腹水血浆0.5 mL ，30支试管各置入2 cm长的双抗管1根，另30支试管各置入2 cm长的对照硅胶导管1根，充分混匀，两组试管完全浸泡在血浆中，每支试管内匀注入0.1 moL*L-1 CaCl2 0.5 mL，充分混匀后放入37℃水箱并开始计算时间. 每隔1 min轻轻摇动试管，观察并记录血浆从流体变为胶体的时间.
1.4 大鼠急性动静脉短路试验
, 百拇医药
1.4.1 材料 SD大鼠试验组和对照组各10只，雄性，体质量250～300 g，上海中科院动物房提供. 合格证号：中科动管005号. 用抗菌抗凝血配方(内含聚氨酯清涂料)涂布的丝线10根和不含抗菌抗凝血配方的聚氨酯清涂料制作的丝线10根(作对照).
1.4.2 实验方法 戊巴比妥钠麻醉动物. 用2根长约13 cm细塑料管，中间接6.5 cm 略粗的套管，内置上述配制的7 cm长丝线1根，制成体外循环导管，细管一端插入颈总动脉，另一端插入颈外静脉，体外循环30 min后取出丝线测其质量. 减出原丝线质量，得出附于丝线上血检的质量.
1.5 兔颈静脉搭桥试验
1.5.1 动物 新西兰大白兔10只，雄性，体质量2.5～3.0 kg,上海医药工业研究院动物房提供，合格证号：沪动合证字107号.
1.5.2 实验方法 戊巴比妥钠麻醉动物，分离两侧颈外静脉，用长5 cm的硅胶导管搭桥 ，右侧为“双抗管”，左侧为对照硅胶导管，进行同体对照，然后缝合颈部皮肤. 饲养18 d 后解剖动物，取出硅胶导管，观察管内血栓情况.
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2 结果
2.1 抗菌活性 ①琼脂腔20次重复试验结果显示“双抗管”周围抑菌区范围为18～20 mm,而对照管周围几乎无抑菌区(Fig 1)，表明“双抗管”抑菌程度和杀菌倾向大. ②“双抗管”在营养肉汤中的抑菌活性试验结果：分别接种有Staphylockoceus aureus 和Pseudoronas aeruginosa菌的肉汤中，当放有“双抗管”时经37℃，18 h培养(n=20)，肉汤仍保持清亮；而放有对照硅胶管的这两种肉汤(n=20)，在同样培养条件下，变得混浊，说明“双抗管”有明显的抑菌活性.
图1 琼脂腔试验结果
Fig 1 The result of the agar cavity experiments
, 百拇医药 The tubes of antibiosis and anticoagulation () have an antibiosis area of 18～20 mm diameter."↑" indicates control tubes.
2.2 抗凝血活性 30支置入双抗管的试管内的腹水血浆均>24 h不凝固，而30支置入对照硅胶导管的试管内的腹水血浆均5 min即已凝固.
2.3 大鼠急性动静脉短路试验 抗凝血丝线血栓的质量为(2.5±1.5) mg (n=10), 对照丝线血栓质量(59.5±26.3) mg (n=10)，两者比较，差异非常显著(P<0.001).
2.4 新西兰大白兔颈静脉搭桥试验 10例动物实验，双抗管除个别管内有少量血栓附着外，均保持畅通，而对照硅胶导管内均已完全被血栓堵塞(Fig 2).
, http://www.100md.com 3 讨论
临床上采用静脉切开或穿刺留置导管日趋普遍，尤其是对于重危或癌症晚期患者的输血、补液、给药和补充营养是必不可少的途径. 静脉导管感染及堵塞并发症较为多见，一旦发生感染和堵塞，不得不废弃该根静脉，需在其他部位另作静脉切开置管，造成很大麻烦. 许多学者对静脉导管感染进行了研究，Maki [1]研究表明静脉导管感染是由在穿刺皮肤表面的病原菌引起. 许多研究表明导管培养阳性率及相关脓毒血症发生率随导管留置时间延长而升高[2，3]，当静脉导管留置时间超过48 h，其脓毒血症发生率为2%～5%[4，5]，而在一些医院高达7%～8% . 且将静脉切开置管与皮肤穿刺置管两种方法比较，其感染率前者高于后者[6]. 硅橡胶：①耐高热、耐老化，可高压蒸气消毒；②抗腐蚀； ③与人体组织及血液相容；④有一定的抗凝作用，可作缓释药物的载体；⑤无毒无味. 可见它是制造静脉导管的理想材料，但是单纯的硅胶管本身无抗菌和抗凝血作用. 最近国外有的学者在硅橡胶基质中添加抗凝成分，使其在体内保留的时间更长，迄今尚末见兼具抗菌和抗凝血作用的硅胶导管的文献报道. 我们用自已配制的抗菌抗凝血复方药液处理过的硅胶管，通过体外抗菌活性及抗凝血活性的测定，表明其具有明显的抗菌抗凝血作用；用大鼠急性动静脉短路试验和兔颈外静脉搭桥手术证实其在体内也具有显著的抗凝血作用. 这种抗菌抗凝血硅胶导管解决了静脉导管易感染及堵塞的问题，还可用作导尿管、创口引流管、体内埋藏管等，应用广泛，有待临床批量试用后改进和推广.
, 百拇医药
图 2 双抗管的兔颈外静脉搭桥试验结果
Fig 2 The result of the experiment of bridging the rabbit's vena jugularis externa of the guide tube of antibiosis and anticoagulation (shortly called "guide tube of doubl-anti")
A: An operation to put the guide rubes into the vena jugularis externa of through bridging. A "guide tube of double anti"() into the right vena jugularis externa of through bridging. A silica gel tube(↑) into the left vena jugularis externa of through bridging.
, 百拇医药
B: After 18 d,anatomy was done to examine the function of the guide tube's anticoagulation. The "guide tube of double-anti"() kept unblocked.The control tube (↑) was completely blocked with thrombus.
作者简介：徐 伟(1952-), 男(汉族)， 上海市人. 副主任医师. Tel.(021)62802465
参考文献：
[1] Maki DG.Infection in intravenous therapy[J].Ann Intern Med,1973;79(4):807.
[2] Cheney FW,Lincoln TR.Phlebitis from plastic intravenous catheters[J]. Anesthesiolgy,1964;25(3):650.
, 百拇医药
[3] Brereton RB.Incidence of complications from indwelling venous cathters[J]. Del Med,1969;12(3):481.
[4] Bentley DE,Lepper MH.Septicema related to indwelling venous catheter[J]. J AMA,1968;206(12):1749.
[5] Hoshal VL. Intravenous catheters and infection[J]. Surg Clin N AM,1972;52( 8):1407.
[6] Peter G. Local infection and bactermia from scalp vein needles and poly thy lene catheters in children[J]. J Pediatr,1972;80(2):78.
收稿日期：1999-12-16
修回日期：2000-01-31, http://www.100md.com
单位：徐伟(中国人民解放军第四五五医院理疗科，上海 200052)；顾振悦(中国人民解放军第四五五医院理疗科，上海 200052)；吕晓萍(中国人民解放军第四五五医院理疗科，上海 200052)
关键词：医用硅胶导管；抗细菌；抗凝血
第四军医大学学报000657 摘要：目的 对用环丙沙星丙酮液和含洗必泰、肝素季氨酯、聚氨酯树脂溶液处理过的医用硅胶导管(简称“双抗管”)进行抗菌、抗凝血功效实验，以证实其抗菌抗凝血功效. 方法 用琼脂腔试验法和导管在营养肉汤中的抑菌活性试验测定导管的抗菌性能. 用大鼠急性动静脉短路试验和兔颈外静脉搭桥手术埋藏“双抗管”，18 d解剖观察，以检验该导管的抗凝血作用. 结果 琼脂腔试验显示其抑菌区大；导管在营养肉汤中抑菌活性强. 大鼠急性动静脉短路试验和兔颈外静脉搭桥慢性手术试验均显示其明显的抗凝血作用. 结论 这种经过抗菌抗凝血药物处理的医用硅胶导管具有明显的抗菌抗凝血功能.
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中图号：R613 文献标识码：A
文章编号：1000-2790(2000)06-S0148-03
Experiment on medical silica gel guide tube of antibiosis and anticoagulation
XU Wei GU Zheng-Yue LU Xiao-Ping
(Department of Physiotherapy， No.455 Hospital of Chinese PLA, Shanghai 200052, China)
Abstract： AIM To prove the antibiotic and anticoagulative effects of the medical silica gel guide tube immersed first by the solution of cirprofloxacin and acetone and then by the solution of hibitane,heparin quarternary amine ester and polyurethane rcsin. METHODS The agar cavity experiment and the experiment of bacteriostatic activity of the guide tube in the nutrient meat broth were made.An acute experiment was carried out to connect a rat's artery with its vein,and an operation to put the guide tube into the vena jugularis externa of a rabbit through bridging was done in vivo. After 18 days,anatomy was done to examine the function of anticoagulation of the guide tube. RESULTS The agar cavity experiment showed that there was a big antiblastic area of bacoeriotat around the guide tube,which had strong activity of antibiosis in the nutrient neat both. The experiments on the rats and rabbits also indicated that it had an evident function of anticoagulation. CONCLUSION The medical silica gel guide tube thus processed can play an important in antibiosis and anticoagulation.
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Keywords:medical silica gel tube;antibiosis;anticoagulation
0 引言
临床上过去所用的输液导管多用聚乙烯等塑料材料制成，管腔易堵塞、易感染，在体内保留的时间很短，目前国外许多国家已废弃不用，而以硅胶导管取代. 硅胶是一种新型的高分子材料，有许多优点，但就硅胶管本身并无抗菌作用，其抗凝作用也难以满足临床要求. 我们先后于1996年及1999年两次科技查新，结果未见有关兼具抗菌和抗凝血硅胶导管的国内外专利文献报道. 为使硅胶导管达到抗菌、抗凝血的效果，我们将硅胶导管浸泡在专门配制的抗菌抗凝血复方混合药液后烘干，经体外抗菌抗凝血活性检验以及动物实验表明，这种处理过的医用硅胶导管(简称“双抗管”)具有明显的抗菌抗凝血功效，适合临床应用.
1 材料和方法
1.1 硅胶导管的抗菌抗凝血处理 硅胶导管分别放入专门配制的环丙沙星丙酮溶液和含洗必泰、肝素季氨酯、聚氨酯树脂的溶液中浸泡一定时间后烘干.
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1.2 抗菌活性测定
1.2.1 琼脂腔试验法 d=25 mm,l=150 mm的培养管20支，每个用10 mL的血琼脂基础培养基固化， 用打孔器从管内去除管中心的琼脂，留下一个琼脂腔，将0.4 mL的消毒尿加至琼脂腔内，再在腔内插入4 cm长的双抗管1根，导管插入后将1×104 cfu金葡菌涂在靠近导管的琼脂腔上端孔周围. 然后在37℃下培养，每隔24 h从导管和腔内取出100 μL尿丢掉，腔内再补充100 μL新鲜消毒尿. 观察琼脂周围的抑菌区. 抑菌区愈大，则抑菌程度和杀菌倾向愈大. 1.2.2 营养肉汤的抑菌活性试验 d=15 mm,l=100 mm无菌试管80支，每支置入营养肉汤4 mL. 40支种入金葡菌少许，40支种入绿脓杆菌少许，浓度均为1×104 cfu. 20支金葡菌肉汤试管及20支绿脓杆菌试管内各置入4 cm长的双抗管1根；另外20支金葡菌肉汤试管及20支绿脓杆菌试管内各置入4 cm长的硅胶导管1根作对照，37℃孵箱培养，18 h观察结果,若混浊则无抑菌效果，清亮则为存在抑菌活性.
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1.3 硅胶导管抗凝血活性测定
1.3.1 材料 0.1 moL*L-1 CaCl2,腹水血浆(采用109 mmoL*L-1枸橼酸钠抗凝的正常人血浆，收集后立即冰冻待用)，37℃恒温水箱.
1.3.2 方法 取d=10 mm,l=100 mm玻璃试管60支同时放入37℃水箱内预温. 分别注入腹水血浆0.5 mL ，30支试管各置入2 cm长的双抗管1根，另30支试管各置入2 cm长的对照硅胶导管1根，充分混匀，两组试管完全浸泡在血浆中，每支试管内匀注入0.1 moL*L-1 CaCl2 0.5 mL，充分混匀后放入37℃水箱并开始计算时间. 每隔1 min轻轻摇动试管，观察并记录血浆从流体变为胶体的时间.
1.4 大鼠急性动静脉短路试验
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1.4.1 材料 SD大鼠试验组和对照组各10只，雄性，体质量250～300 g，上海中科院动物房提供. 合格证号：中科动管005号. 用抗菌抗凝血配方(内含聚氨酯清涂料)涂布的丝线10根和不含抗菌抗凝血配方的聚氨酯清涂料制作的丝线10根(作对照).
1.4.2 实验方法 戊巴比妥钠麻醉动物. 用2根长约13 cm细塑料管，中间接6.5 cm 略粗的套管，内置上述配制的7 cm长丝线1根，制成体外循环导管，细管一端插入颈总动脉，另一端插入颈外静脉，体外循环30 min后取出丝线测其质量. 减出原丝线质量，得出附于丝线上血检的质量.
1.5 兔颈静脉搭桥试验
1.5.1 动物 新西兰大白兔10只，雄性，体质量2.5～3.0 kg,上海医药工业研究院动物房提供，合格证号：沪动合证字107号.
1.5.2 实验方法 戊巴比妥钠麻醉动物，分离两侧颈外静脉，用长5 cm的硅胶导管搭桥 ，右侧为“双抗管”，左侧为对照硅胶导管，进行同体对照，然后缝合颈部皮肤. 饲养18 d 后解剖动物，取出硅胶导管，观察管内血栓情况.
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2 结果
2.1 抗菌活性 ①琼脂腔20次重复试验结果显示“双抗管”周围抑菌区范围为18～20 mm,而对照管周围几乎无抑菌区(Fig 1)，表明“双抗管”抑菌程度和杀菌倾向大. ②“双抗管”在营养肉汤中的抑菌活性试验结果：分别接种有Staphylockoceus aureus 和Pseudoronas aeruginosa菌的肉汤中，当放有“双抗管”时经37℃，18 h培养(n=20)，肉汤仍保持清亮；而放有对照硅胶管的这两种肉汤(n=20)，在同样培养条件下，变得混浊，说明“双抗管”有明显的抑菌活性.
图1 琼脂腔试验结果
Fig 1 The result of the agar cavity experiments
, 百拇医药 The tubes of antibiosis and anticoagulation () have an antibiosis area of 18～20 mm diameter."↑" indicates control tubes.
2.2 抗凝血活性 30支置入双抗管的试管内的腹水血浆均>24 h不凝固，而30支置入对照硅胶导管的试管内的腹水血浆均5 min即已凝固.
2.3 大鼠急性动静脉短路试验 抗凝血丝线血栓的质量为(2.5±1.5) mg (n=10), 对照丝线血栓质量(59.5±26.3) mg (n=10)，两者比较，差异非常显著(P<0.001).
2.4 新西兰大白兔颈静脉搭桥试验 10例动物实验，双抗管除个别管内有少量血栓附着外，均保持畅通，而对照硅胶导管内均已完全被血栓堵塞(Fig 2).
, http://www.100md.com 3 讨论
临床上采用静脉切开或穿刺留置导管日趋普遍，尤其是对于重危或癌症晚期患者的输血、补液、给药和补充营养是必不可少的途径. 静脉导管感染及堵塞并发症较为多见，一旦发生感染和堵塞，不得不废弃该根静脉，需在其他部位另作静脉切开置管，造成很大麻烦. 许多学者对静脉导管感染进行了研究，Maki [1]研究表明静脉导管感染是由在穿刺皮肤表面的病原菌引起. 许多研究表明导管培养阳性率及相关脓毒血症发生率随导管留置时间延长而升高[2，3]，当静脉导管留置时间超过48 h，其脓毒血症发生率为2%～5%[4，5]，而在一些医院高达7%～8% . 且将静脉切开置管与皮肤穿刺置管两种方法比较，其感染率前者高于后者[6]. 硅橡胶：①耐高热、耐老化，可高压蒸气消毒；②抗腐蚀； ③与人体组织及血液相容；④有一定的抗凝作用，可作缓释药物的载体；⑤无毒无味. 可见它是制造静脉导管的理想材料，但是单纯的硅胶管本身无抗菌和抗凝血作用. 最近国外有的学者在硅橡胶基质中添加抗凝成分，使其在体内保留的时间更长，迄今尚末见兼具抗菌和抗凝血作用的硅胶导管的文献报道. 我们用自已配制的抗菌抗凝血复方药液处理过的硅胶管，通过体外抗菌活性及抗凝血活性的测定，表明其具有明显的抗菌抗凝血作用；用大鼠急性动静脉短路试验和兔颈外静脉搭桥手术证实其在体内也具有显著的抗凝血作用. 这种抗菌抗凝血硅胶导管解决了静脉导管易感染及堵塞的问题，还可用作导尿管、创口引流管、体内埋藏管等，应用广泛，有待临床批量试用后改进和推广.
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图 2 双抗管的兔颈外静脉搭桥试验结果
Fig 2 The result of the experiment of bridging the rabbit's vena jugularis externa of the guide tube of antibiosis and anticoagulation (shortly called "guide tube of doubl-anti")
A: An operation to put the guide rubes into the vena jugularis externa of through bridging. A "guide tube of double anti"() into the right vena jugularis externa of through bridging. A silica gel tube(↑) into the left vena jugularis externa of through bridging.
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B: After 18 d,anatomy was done to examine the function of the guide tube's anticoagulation. The "guide tube of double-anti"() kept unblocked.The control tube (↑) was completely blocked with thrombus.
作者简介：徐 伟(1952-), 男(汉族)， 上海市人. 副主任医师. Tel.(021)62802465
参考文献：
[1] Maki DG.Infection in intravenous therapy[J].Ann Intern Med,1973;79(4):807.
[2] Cheney FW,Lincoln TR.Phlebitis from plastic intravenous catheters[J]. Anesthesiolgy,1964;25(3):650.
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[3] Brereton RB.Incidence of complications from indwelling venous cathters[J]. Del Med,1969;12(3):481.
[4] Bentley DE,Lepper MH.Septicema related to indwelling venous catheter[J]. J AMA,1968;206(12):1749.
[5] Hoshal VL. Intravenous catheters and infection[J]. Surg Clin N AM,1972;52( 8):1407.
[6] Peter G. Local infection and bactermia from scalp vein needles and poly thy lene catheters in children[J]. J Pediatr,1972;80(2):78.
收稿日期：1999-12-16
修回日期：2000-01-31, http://www.100md.com