硅橡胶可作为药物缓释体系的载体 ,如包封药 物胶囊 ,皮下埋置剂 ,子宫植入剂 ,阴道环 ,皮肤吸收 型制剂 (如各种膏药) ,还有可注射的加成型硅橡胶 可用于手术女性永久性绝育 。硅橡胶作为包封药物 胶囊 ,包封的药物包括各种甾族化合物 ,前列腺素 , 抗生素 ,镇静剂 ,安眠药 ,抗癌药 ,麻醉剂等 。
differential pulse voltammetry using magnetic microspheres [J ] . Talanta ,2001 ,55(3) :4792484.
杨 旭1 ,2 , 覃 军1 , 陶长元2
(1 第三军医大学化学教研室 ,重庆 400038 ; 2 重庆大学化学化工学院 ,重庆 400044)
此外 ,硅橡胶还可作为消泡剂治疗某些疾病 。 如用于抢救急性肺水肿 ,可迅速疏通呼吸道 ,改善缺 氧状况 ,减少或避免因泡沫阻塞气流通过而窒息的 死亡 ;患感冒咳嗽迄今尚无特效药可治 ,原因是由于 支气管分泌液起泡 ,病人咳嗽吃了含硅油的糖浆便 起消泡作用 ,因而咳嗽大为减弱 ,效果显著等 。
尽管硅橡胶在生物医疗领域已经使用多年 ,但 它对人体仍有一定的副作用 。(1) 由于其分子结构 的低极性造成疏水性 ,使其仍对人体有一定的异物 反应 ,今后的发展要求是对其表面进行改性 ,提高其 亲水性 。(2) 抗张力强度不够易破裂和撕裂 ,要解 决其机械强度低的性质就要对其采用物理和化学方 法改性 。(3) 对皮下避孕埋植系统而言 ,以硅橡胶为 载体的长效皮下埋植剂在放置有效期满后必须取 出 ,增加了使用者的痛苦和花费 ,这样就引发了可生 物降解埋植剂的研究[13] 。硅橡胶今后的主要发展 方向是其无机/ 有机杂化复合材料在生物工程和组 织工程上的应用 。
生物功能性是指生物材料具有在其植入位置上
行使功能所要求的物理和化学性质 ,具体有 : 可检 查 、诊断疾病 ;可辅助治疗疾病 ;可满足脏器对维持 或延长生命功能的性能要求 ;可改变药物吸收途径 ,
控制药物释放速度 、部位 、满足疾病治疗要求的功能
等。
1. 3 无毒性 无毒性即化学惰性 。此外 ,还应具备耐生物老
极性或非极性基团 ,所以整个大分子极性很低 ,使硅 橡胶表现出疏水性 、耐氧化以及抗老化性 。此外 ,主 链中 Si2O 键和侧链中的 C2Si 键的极性都近似于离 子键 ,在正常使用温度 (250°C以下) 不发生裂解 、氧 化等反应 ,故又具有优异的耐热性 ,可用作医疗器 械 、人造脏器和药物缓释体系 ,对人体有良好的生物 相容性 。正因为硅橡胶具有以上的特点 ,从而成为 典型的医用高分子材料获得广泛的应用 。 2. 1 作为人造器官[527]
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医用高分子材料 —硅橡胶
据 1996 年 12 月美国健康工业制造者协会的资 料表明 ,1995 年世界医疗器械市场已达 1200 亿美 元 ,美国达 510 亿美元 ,相当于美国半导体工业的产 值 ,而医疗器械市场份额的 60 %以上来源于生物医 学材料和医用植入体[1] 。随着人口的老龄化 ,现代 工业 ,交通和体育事业的发展 ,人们对于生物医学高 分子材料及其制品的需求量日益增大 。预计 21 世 纪初生物医学高分子材料及其制品的发展将成为国 民经济的支柱产业 。本文就高分子材料应用到医学 领域所具备的条件以及有机硅橡胶的应用进行概 述。 1 医用高分子材料
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硅橡胶可作为导管短期置入人体的某个部位 , 作为抢救和治疗各种病例的重要辅助材料和手段 ; 如为肝功能不全 、肠瘘 、烧伤等病人进行补液用的静 插管 ,治疗急慢性功能衰竭病人解除药物中毒的动 静外瘘管和腹膜透吸管 ,以及导尿管 、输液管 、泄压
管 、胸腔引流管 、中耳炎通气管 、洗胃管 、灌肠器等一 次用品 。还可用于人工心肺机 ,膜式人工肺 ,胎儿吸 引器的吸头 ,医用电极板缓释体系的应用
医用高分子材料是指在医学上使用的高分子材 料 ,它对于挽救生命 ,救治伤残 ,提高人类生活质量 具有重要的意义和巨大的社会效益 。能被应用到医 学领域的高分子材料对其性能要求十分苛刻 ,具体 如下[224] : 1. 1 生物相容性
生物相容性是描述生物医用材料与生物体相互 作用情况的 ,是作为医用材料必不可少的条件 ,包 括 :血液相容性 ,组织相容性 ,生物降解吸收性 。 1. 2 生物功能性
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化 学 世 界
2005 年
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化 ,物理和力学稳定性 ,易加工成型 ,材料易得 ,价格 适当 ,便于消毒灭菌 ;以及还要防止在医用高分子材 料生产 、加工过程中引入对人体有害的物质 。
对于不同用途的医用高分子材料 ,往往又有一 些具体要求 。在医用高分子材料进入临床应用之
前 ,都必须对材料本身的物理性能 、机械性能以及材 料与生物体或人体的相互适应性进行全面评价 ,通 过评价之后经国家管理部门批准才能临床使用 。
如人工颅骨的修复[10] ; 在用尼龙 、聚酯纤维等 增强后作人造皮肤 ;提高视力的隐性眼镜 ;修补面容 的缺陷 ;修补前额 、鼻 、下颁 、颚 、勃颈等 ;治疗外耳的 缺损以及现在争议一直很大的人工乳房等 。
近年来发现硅橡胶乳房植入体对人体有不良的 副作用 。一是拉伸强度不够 ,植入体内经使用一定 时间后有破裂和撕裂发生 ,使美容成毁容 。二是对 X 射线只部分透过 ,使乳房部位可能存在的肿瘤无 法检出 ,从而贻误治疗 ,危及生命 ,基于这种高风险 , 现在 Corvita 公司己开发研究聚氨酯/ 聚碳酸酯共聚 物与有机硅聚合物复合材料代替硅橡胶作乳房植入 材料 。 2. 3 在医疗器械上的应用[11 ,12]
硅橡胶模拟制品可长期埋置于人体内作为人体 内某个部分不可缺少的元件 。包括脑积水引流装 置 、人工肺 、视网膜植入物 、人工脑膜 、喉头 、人工手 指 、手掌关节 、人造鼓膜 、牙齿印膜及托牙组织面软 衬垫 、人工心脏瓣膜附件 、人工肌腱以及用于消化系 统和腹外科制品的各种导管等 。
脑积水引流装置是最早的硅橡胶植入物 , 从 1955 年开始 ,至今仍被成功地应用于医疗方面 ,而 且至今为止 ,硅橡胶仍是这一装置的唯一材料[8] 。 最早开始的人造鼓膜的研究是 1960 年 ,是将结构类 似于人体鼓膜的硅橡胶薄膜贴补在穿孔的鼓膜上 。 复合人工脑膜用于修补外伤性硬脑膜缺损及因切除 肿瘤在硬脑膜的基蒂或浸润区所造成的硬脑膜和硬 脊膜缺损 。硅橡胶人工指关节是从 1963 年起推向 市场的[9] 。开发人工心脏瓣膜产品始于 1964 年 ,但 由于硅橡胶的异物效应仍不能全部消除 ,容易引发 癌症 ,有逐渐被代用的趋向 。 2. 2 在整容和修复方面的应用 。