Показатели миграции веществ из резин особенно важны для резин медицинского и пищевого назначения, которые контактируют с биологическими средами, пищевыми продуктами, лекарственными препаратами. В любом случае добавки, используемые в резинах, не должны улетучиваться из полимерной композиции в процессе переработки и не должны выпотевать с поверхности изделия в процессе эксплуатации. Миграция добавок может привести к появлению ряда нежелательных явлений: образование тонкой пленки на поверхности, растворение в жидкостях, контактирующих с изделием, и др., что приводит к ухудшению эстетических и эксплуатационных показателей, снижению эффективности добавок. В производстве РТИ к наиболее выцветающим компонентам относятся сера (вулканизующий агент) и антиоксиданты, содержащиеся в каучуке.

Для изучения миграции веществ из резин, контактирующих с биологическими средами, выбирают модельные среды с учетом наиболее характерных особенностей биологических объектов. В качестве основного и обязательного модельного раствора используют дистиллированную воду, преимуществами которой является простота, однородность и стабильность состава. В условиях моделирования, в зависимости от назначения изделий, учитывают температуру, время, удельную поверхность образца и физико-химические свойства среды.

Общее содержание мигрирующих из резин химических соединений определяют по интегральным показателям водной вытяжки. Они характеризуют степень чистоты материала, стабильность его состава, инертность к окружающей среде, возможность применения по назначению:

Органолептические показатели - вкус, запах, прозрачность, цвет. Резины при контакте с модельными средами не должны вызывать выраженных органолептических изменений; отрицательные результаты органолептических исследований каучуков, вулканизатов на их основе и отдельных ингредиентов могут быть решающими при запрещении их к производству и эксплуатации. Например, на основе органолептических показателей не рекомендованы в производство без дополнительной обработки резины на основе каучука СКН-26. Все пищевые резины проходят органолептические испытания в соответствии с их назначением.

Для более достоверной оценки мигрирующих соединений, вызывающих изменение органолептических показателей, используют инструментальные методы. Так, в результате концентрирования на ионоообменных смолах с последующим исследованием фракций методом хромато-масс-спектрометрии микропримесей, вызывающих изменение запаха и вкуса, показано, что вещества, изменяющие цвет, относятся к соединениям фенольного типа и переходят в кислотную фракцию, а вещества, обусловливающие запах, входят в состав нейтральной фракции.

Окисляемость водных вытяжек характеризует суммарное количество выделяющихся из резин восстановителей органической и неорганической природы. По величине окисляемости нельзя сделать вывод о качественном составе мигрирующих веществ и оценить биологическую активность водных вытяжек, однако это обязательный показатель при гигиенической оценке изделий медицинского и пищевого назначения. Наибольшей окисляемостью обладают ускорители каптакс, сантокюры, дифенилгуанидин, каучуки НК (смокед шитс) и СКС-30, противостарители. Окисляемость вытяжек из наполненных резин всегда выше, чем из ненаполненных, и зависит от природы на-полнителя. Этот показатель можно уменьшить путем введения в резиновую смесь специальных ингредиентов, например, для каптакса - оксида цинка. Прямой зависимости между величиной окисляемости и токсичностью водных вытяжек не обнаружено.

Непредельность. Общее количество непредельных соединений в водных вытяжках определяют бромид-броматным методом, основанным на способности ненасыщенных соединений присоединять бром по месту кратной связи, а также на способности некоторых органических соединений замещать водород на бром. Количество бромирующихся веществ в водных вытяжках зависит от количества остаточных мономеров, олигомеров, продуктов распада каучука, фенолов и ароматических аминов. По содержанию бромирующихся соединений нельзя сделать однозначное заключение о действительном содержании органических примесей, однако количество кратных связей в какой-то мере характеризует биологическую инертность материала. Удовлетворительными при разработке резин пищевого и медицинского назначения считаются образцы, в вытяжках которых содержание бромирующихся веществ не превышает 10 мг брома на литр при экспозиции 1 час и 20 мг бром на литр при экспозиции 24 часа.

РН среды (кислотность или основность водных вытяжек) относится к наиболее значимым показателям, определяющим степень воздействия полимерных материалов на контактирующие с ними среды. Для медицинских изделий рН - важный и обязательный показатель, поскольку даже незначительные изменения рН биологических объектов или лекарственного препарата могут изменить их свойства и сделать непригодными к использованию. Допускается изменение рН водной вытяжки по отношению к холостой пробе на уровне ± 1.

Масса сухого остатка дает общее представление о содержании неорганических и нелетучих с водяным паром органических соединений; увеличивается с возрастанием содержания светлых неактивных наполнителей. Величина сухого остатка водного экстракта не должна превышать 0,8 % мае.

Величина мутности (прозрачности) определяет количественное содержание взвешенных коллоидных частиц, перешедших из резины в воду. Для укупорочных резиновых изделий проверка прозрачности инъекционных форм антибиотиков - один из важнейших показателей качества. Мутность нормируют и определяют по отношению к стандартным растворам пенициллина и стрептомицина нефелометри-ческим методом.

Спектр поглощения в УФ области дает достаточно полную информацию о миграции органических веществ: по характерным полосам поглощения судят о количественном составе водных вытяжек. Для некоторых видов изделий введена норма на величину оптической плотности.

В ряде случаев для оценки биологической инертности материалов необходимо осуществлять максимально полную идентификацию выделяющихся из эластомера веществ. Для оценки индивидуальных показателей изучают миграцию в модельные среды наиболее реакционноспособных и биологически активных веществ с помощью методов хроматографии (тонкослойной и газовой), фотометрии, масс-спектрометрии, проводят качественный анализ содержания химических элементов и ионов. Исследование процессов, связанных с миграцией ряда ингредиентов на поверхность резин, оказалось возможным лишь при сочетании нескольких методов - световой микроскопии, инфракрасной спектроскопии с нарушенным полным внутренним отражением (НПВО) и наиболее эффективной вследствие высокой чувствительности и избирательности тонкослойной хроматографии.