聚二甲基硅氧烷類疤痕修復產品保濕性實驗方法的建立及驗證

張春梅，石巍，劉美玲，李紅艷，何佳俊，張文杰

（1.天津嘉氏堂科技有限公司，天津 300450；2.天津市醫療器械技術審評查驗中心，天津 300110）

疤痕是臨床上的常見病和多發病，是皮膚受創后組織修復的結果。疤痕形成的誘因有很多種，如創傷、手術、燒燙傷、感染及激光等，目前并未完全清楚。瘢痕的治療為手術和非手術兩大類，非手術治療主要有加壓、口服藥物、外用聚二甲基硅氧烷類疤痕產品等?！恶：墼缙谥委熑珖鴮＜夜沧R2020版》[1]中推薦使用外用藥物作為疤痕修復的產品，其中聚二甲基硅氧烷類疤痕類產品是臨床上使用較多的產品之一[2-3]。查詢國家藥品監督管理局批復的聚二甲基硅氧烷類疤痕類產品信息，發現有聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠和聚二甲基硅氧烷類疤痕敷貼兩大類，其中聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠的主要成分是聚二甲基硅氧烷類成分，主要評價指標有pH 值、黏度、重金屬含量等。而臨床上發現在疤痕護理、修復過程中，軟化角質層、適當增加疤痕內部的含水量，可以加快疤痕內部炎性成分的代謝、疤痕成熟及修復[4-5]。因此，聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠類產品的保濕性對疤痕的修復效果非常重要。本研究對現行的保濕性測試方法進行檢索分析后，建立了聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠產品保濕性能測試的實驗方案，現將結果報告如下。

1 儀器與方法

1.1 一般資料

1.1.1 儀器 透濕杯（圓筒+夾板+蓋板）：由耐腐蝕材料制造的圓筒，圓筒的兩端各有1 個凸緣，凸緣的內徑為（35.7±0.1）mm（截面積為10 cm2），外徑為55 mm，透濕杯的高度為36 mm。圓筒的一端用密封膠環和圓形蓋板密封，圓形蓋板的直徑與圓筒的外徑相同。圓筒的另一端為1 個環形夾板，開孔面積為10 cm2，夾板外徑與圓筒外徑相等，內徑與圓筒內徑相等。環形夾板的厚度要求為0.3 mm。見圖1。

圖1 透濕杯圓筒示意圖

疏水性濾膜：聚偏二氟乙烯（PVDF）疏水性圓形濾膜，直徑50 mm，濾徑0.45 μm。同一批次實驗采用同一品牌的疏水性圓形薄膜。

恒溫恒濕實驗箱：有循環風并能使溫度保持在（37±1）℃，能使空氣均勻分布，在整個實驗過程中，相對濕度（RH）保持在不大于20%。

1.1.2 其他器材：天平，精度為0.01 g；溫濕度計；載玻片，起到刮涂的作用。

1.2 方法

1.2.1 實驗組 將PVDF 膜平整放置在蓋板和環形夾板中間，并固定。將待測樣品擠在PVDF 膜上，用載玻片將樣品均勻刮涂開，并將環形夾板上的多余樣品擦干凈。將透濕杯一端用密封膠圈和蓋板密封，然后加入實驗用純化水，使液面與放置后的空白濾膜之間的距離為（15±1）mm，一般加水量為20 g。然后將刮涂好試樣的濾膜和環形夾板轉移至透濕杯圓筒上固定、整體稱重，記錄質量。按照上述操作，共制備3 個樣品，分別為試樣1、試樣2、試樣3，質量分別標記為W試樣1、W試樣2、W試樣3，精確到0.01 g。

1.2.2 對照組 取透濕杯一套，將PVDF 膜平整放置在蓋板和環形夾板中間，并固定；將待測樣品擠在PVDF 膜上，用載玻片將樣品均勻刮涂開，并將環形夾板上的多余樣品擦干凈，然后將刮涂好試樣的濾膜和環形夾板轉移至透濕杯圓筒上，固定，整體稱重，記錄質量。按照上述操作，共制備3 個樣品，分別為對照1、對照2、對照3，質量分別標記為W對照1，W對照2，W對照3，精確到0.01 g。

1.2.3 空白組 取透濕杯一套，將透濕杯一端用密封膠圈和蓋板密封，然后加入實驗用純化水，使液面與放置后的空白濾膜之間的距離為（15±1）mm。一般加水量為20 g。將透濕杯另一端放上過濾膜，然后蓋上夾板，固定，整體稱量質量。按照上述操作，共制備3 個樣品，分別為空白1、空白2、空白3，質量分別標記為W空白1，W空白2，W空白3，精確到0.01 g。

1.2.4 測試過程 將制備好的樣品依次放入恒溫恒濕實驗箱內，樣品向上，實驗溫度為（37±1）℃，相對濕度不大于20%。靜置（24 h±10 min）后，從恒溫恒濕實驗箱內取出實驗用樣品，在室溫下平衡15min，進行樣品稱重，試樣1、試樣2、試樣3 的質量分別標記為W試樣1’，W試樣2’，W試樣3’，對照1、對照2、對照3的質量分別標記為W對照1’，W對照2’，W對照3’，空白1、空白2、空白3 的質量分別標記為W空白1’，W空白2’，W空白3’，精確到0.01 g。（注意：所用實驗材料及工具需一一對應，以保證稱量數據的準確性）。

1.3 結果計算標準

用下列公式計算產品的保濕性

其中，實驗組24 h 減失質量的平均值：

A=（W試樣1-W試樣1’+W試樣2-W試樣2’+W試樣3-W試樣3’）/3

對照組24 h 減失質量的平均值：

B=（W對照1-W對照1’+W對照2-W對照2’+W對照3-W對照3’）/3

空白組24 h 減失質量的平均值：

C=（W空白1-W空白1’+W空白2-W空白2’+W空白3-W空白3’）/3

式中：質量單位為g

1.4 方法建立的過程 本研究中提及的保濕性是指待測產品（無定型聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠）所具有的防止水分透過、揮發的能力，其能力的大小可以通過使用產品前后的水蒸氣透過率或者水蒸氣透過量進行表征。經全國標準信息服務平臺檢索資料，目前國內關于水蒸氣透過性/水蒸氣透過率的國家標準、行業標準和團體標準均只適用于評價定型產品，不適用于無定型的凝膠類產品。本實驗方法參照《接觸性創面敷料試驗方法第2 部分：透氣膜敷料水蒸氣透過率》[6]，關鍵的改動之處有2個，分別是使用PVDF 膜、使用固定厚度的環形夾板，也分別進行了驗證。

1.4.1 PVDF 膜的驗證 本方法選擇PVDF 膜為實驗膜材，其化學性質比較穩定，有疏水性能，有較高的機械強度，滿足實驗需求。市售PVDF 膜常規孔徑0.22、0.45 及1.2 μm，本方法中選擇0.45 μm PVDF 膜并對不同品牌的膜進行了驗證，驗證數據見表1。

表1 不同品牌PVDF 膜的水蒸氣透過性比較

由表1 可看出，相同時間、不同品牌PVDF 膜的水蒸氣透過性能略微有差異，但基本一致，基于這個結果，在實驗方法中做如下規定，即同一批次的實驗中使用同一品牌的PVDF 膜，以減少不同品牌PVDF 膜對實驗結果的影響。

1.4.2 環形夾板厚度的驗證 如圖1 中所示，使用環形夾板聯合PVDF 膜共同制備出固定厚度的樣品膜。在摸索過程中，分別讓機加工廠用激光雕刻了0.2、0.3 及1.0 mm 厚度的環形夾板，在實驗室分別制備了0.2、0.3 及1.0 mm 厚度的樣品膜，實驗樣品為天津嘉氏堂科技有限公司生產的醫用疤痕透明質酸硅凝膠（添加了聚二甲基硅氧烷類成分），PVDF 膜由海鹽新東方塑化科技有限公司生產，測試數據見表2。

表2 0.2、0.3 及1.0 mm 厚度的醫用疤痕透明質酸硅凝膠保濕數據

由表2 可以看出，保濕性數據的穩定性受樣品膜厚度影響，當樣品膜厚度為0.2 mm 時，測得數據的方差為4.94；當樣品膜厚度為0.3 mm 時，測得數據的方差為0.91；當樣品膜厚度為1.0 mm 時，測得數據的方差為1.13。一般認為方差越小，說明數據的離散性越小，數據越穩定；另外當樣品膜厚度為1.0 mm 時，樣品的使用量過大，與實際使用的涂抹量相差較大。綜上，本實驗方法選擇使用的樣品膜厚度為0.3 mm，即環形夾板的厚度為0.3 mm。測試過程中使用的產品信息見表3。

表3 測試過程中使用的PVDF 膜信息

2結果

使用本方法測試了5 種產品，醫用疤痕硅凝膠、美國進口硅凝膠和醫用疤痕透明質酸硅凝膠的保濕性數值在50.00%左右，而硅凝膠的保濕值為71.50%，偏高；疤痕敷料的保濕數值偏低，只有26.78%。保濕性數據和計算結果見表4，測試產品的信息見表5。

表4 已上市產品的保濕性數據

表5 測試用產品信息

3 討論

聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠的保濕性能可以減少疤痕的經皮失水量，對疤痕的治療和修復效果至關重要，適宜的增加疤痕的含水量可以降低疤痕硬度，水合軟化疤痕。根據《接觸性創面敷料試驗方法第2 部分：透氣膜敷料水蒸氣透過率》[6]，對其進行改進，得到了對無定型的聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠類產品保濕性進行測試的實驗方法，經驗證，使用該方法測得的實驗結果有良好的穩定性和可重復性，可以客觀、便捷的評價一款聚二甲基硅氧烷類疤痕凝膠的保濕能力。另外，本方法操作簡單便捷，也適用于其他凝膠、膏狀產品或物料等的保濕性測試。