为什么要选择模拟血液的溶剂

在实际临床使用过程中，医疗器械中的化学物质（如抗氧剂、增塑剂等）可能会迁移到人体中，这些迁移物可能会对人体产生潜在的毒理学安全风险。然而人体血液是一种较为复杂的生物液体，其成分和性质直接影响与医疗器械的相互作用，因此，选择合适的模拟溶剂能够更真实的反应这种相互作用，有助于更好的预测实际应用中的可能风险。其次，模拟溶剂能够提供更为稳定和可控的实验条件，与使用真实血液相比，能够减少实验的变异性，提高实验结果的可重复性。最后，使用血液进行实验不仅涉及到伦理和法规的问题，还具有较高的成本和操作复杂性。合适的模拟溶剂可以在一定程度上降低成本，并简化实验的操作流程。

如何选择合适的模拟血液的溶剂

Q1有哪些考虑因素呢？

1、pH值：血液的pH范围通常在7.35到7.45之间，选择的模拟血液溶剂应能够稳定在这个范围内，以保持与真实血液相似的酸碱平衡。如pH 7.4磷酸缓冲溶液。

2、离子强度：血液中的离子浓度对于维持细胞功能和生理过程至关重要。一般来说，血液中主要的电解质包括钠、钾、氯等。模拟血液的溶剂应考虑这些主要离子的浓度和组成，以确保实验中的电解质环境与生理血液接近。

3、极性：血液是一个复杂的液体，含有水溶性物质（如蛋白质、糖类、电解质）和脂质成分（如脂蛋白）。选择的模拟血液溶剂应具有适当的极性特性，以能够溶解和稳定这些不同类型的成分。比如，水性溶剂体系（如生理盐水或Ringer液）适合模拟水溶性成分的相互作用，而乙醇-水混合溶剂则可以模拟脂溶性物质的影响。

Q2怎样的醇/水比例更为合适呢？

1、 Haishima等人比较了不同比例的乙醇/水溶液和牛血清对聚合材料中双酚A的提取能力，研究表明17.2%乙醇/水溶液对于血液透析器中的双酚A的提取能力与牛血清相当。【1】

2、 Luo等人比较了3组健康人类血液和溶液密度为0.9378g/mL乙醇/水对邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）的提取能力，研究表明乙醇/水的提取能力（约2.84 mg）远高于血液的提取能力（约0.068~0.110 mg）。这也表明如果使用高浓度乙醇/水对DEHP进行提取时，提取量接近或超出限值不一定能完全转化为临床实际使用中患者受到的DEHP暴露量，而需进一步进行研究。【2】

3、 Jenke等人基于聚氯乙烯（PVC）中浸提出的邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）水平与乙醇/水浸提溶剂中乙醇比例的相关性，开发了模拟溶剂强度的模型，用以预测不同比例的乙醇/水的提取能力。软件预测，46%乙醇/水模拟溶剂用于替代血液和血液组分是合适的。【3】

4、 ISO 10993-18:2020中也给出建议“40%乙醇/水混合物被认为是血液和血液相关物质（包括血清）的合适替代物”。【4】

5、 Li等人使用Abraham溶剂化参数模型，即根据溶质-溶剂相互作用（极化性、偶极性、氢键和空腔形成）准确表征色谱系统的选择性，研究发现，60%乙醇/水和50%乙醇/水可以作为医疗器械化学表征研究中适宜的模拟血液的溶剂。【5】

6、 Jordi等人比较了不同比例的醇/水溶液，牛血和生理盐水对血液透析器中较为常见的化合物的提取能力，研究表明20%乙醇/水可以满足对血液提取能力的合理的最坏的情况模拟，且通过研究表明常见的与血液直接接触的器械（如导管，尿道支架等）对二元溶液中的醇基本无吸收。【6】

结语

因此，如何选择合适的模拟血液的溶剂对准确评估器械临床使用条件下的风险至关重要。这就需要专业人员针对器械的类型、器械材料和实际临床使用条件，选择合适的溶剂来评估安全性风险。

参考文献

【1】Haishima, Y.; Hayashi, Y.; Yagami, T.; Nakamura, A., Elution of bisphenol_A from hemodialyzers consisting of polycarbonate and polysulfone resins. Journal of Biomedical Materials Research 2001, 58 (2), 209-215.

【2】Luo, H.; Sun, G.; Shi, Y.; Shen, Y.; Xu, K., Evaluation of the Di (2-ethylhexyl) phthalate released from polyvinyl chloride medical devices that contact blood. SpringerPlus 2014, 3 (1), 58.

【3】Jenke, D.; Liu, N.; Hua, Y.; Swanson, S.; Bogseth, R., A Means of Establishing and Justifying Binary Ethanol/Water Mixtures as Simulating Solvents in Extractables Studies.

【4】ISO 10993-18:2020 Biological Evaluation of Medical Devices – Part 18: Chemical Characterization of medical device materials within a risk management process. PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology 2015, 69 (3), 366-382.

【5】Li, J., Evaluation of blood simulating solvents in extractables and leachables testing for chemical characterization of medical devices based on Abraham general solvation model. Journal of Molecular Liquids 2022, 345, 116995.

【6】Jordi, M.; Meade, T.; Rowland, K.; Ho, C.; Tocher, J.; Liu, W., Comparison of Binary Alcohol/Water Solvent Systems to Blood for Extractions of Blood-Contacting Medical Devices. PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology 2024, 78 (3), 212-213.