医用高分子材料的应用及前景
郭梦雨
（四川农业大学生命科学与理学院四川雅安625014）
摘要:生物医用材料的种类越来越多,而生物高分子材料在医学上已经得到广泛引用的,高分子材料在生物相容性和机械性能上都有很大的优势。
本文主要介绍了医用高分子材料的特点、种类及各种医疗应用，探讨了其在非聚氯乙烯（PVC）材料和邻苯二甲酸二辛酯（DEHP）替代材料、组织工程材料、药物控释材料的热点问题。
关键词：医用高分子材料；聚氯乙烯；增塑剂；组织工程
The application and prospect of medical polymer materials
Guo Mengyu
(Sichuan Agricultural University,Yaan625014,Sichuan,China) Abstract:There are more and more kinds of biomedical materials,and biological macromolecule materials in medicine has been widely cited,which has great advantages on the biocompatibility and mechanical properties of polymer materials.This article mainly introduced the characteristics of medical polymer materials,types,and various medical applications,it is discussed in the polyvinyl chloride(PVC)material and phthalate esters(DEHP)alternative materials,tissue engineering,drug controlled release materials.
Key words:Medical polymer materials,polyvinyl chloride(PVC),plasticizer,tissue engineering
1引言
医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，是生物医用材料中的重要组成部分，主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、疾病治疗等医疗领域[1-2]。
医用高分子材料的性能要求随着使用目的的不同、是否与人体接触以及接触时间的长短不同而不同[3]。
基本性能要求为：安全性，必须无毒或副作用极少。
这就要求聚合物纯度高，生产环境非常清洁，聚合助剂的残留少，杂质含量为ppm级，确保无病、无毒传播条件；力学性能稳定，满足医用所需设计和功能的要求；具有良好的化学惰性；经过灭菌过程，制品不变形、性能不发生改变；材料易得，价格适当；具有良好的适应
性，包括与医疗用品中其他材料的适应性，材料与人体各种组织的适应性。
总之，与其他材料相比，因医用高分子材料多用于人体，直接关系到人的生命和健康，所以要求是相当严格的[3]。
2医用高分子材料的种类及应用
目前医用高分子材料还没有统一的分类标准。
按其医学用途，主要分类有[4]：（1）一次性使用的医用高分子材料材料。
如：输注器械、血袋、各种导管及插管、采血管、高分子绷带等。
（2）植入、介入类材料。
如：人工血管、人工心脏瓣膜、人工晶体、人工关节、人工肾、人工肺、中心静脉导管等。
（3）用于人体组织修复材料。
如：人工皮肤、疝修补片等
（4）药物和药物控释用高分子材料。
如：载药支架等。
（5）医药包装用高分子材料。
如：预灌封注射器、药用胶囊、大输液瓶等。
3医用高分子材料的研究热点
3.1非聚氯乙烯（PVC）材料和增塑剂DEHP替代品的研制
PVC是目前医疗领域应用最为广泛的一类医用高分子材料，大量用于输液器等管路产品中。
PVC材料具有生产工艺简单、价格低、综合物理机械性能优良等优点[4]。
然而，采用PVC作一次性医疗器械有以下几方面的缺点[5]：（1）PVC中残留有极少量的氯乙烯单体，该化合物已被证实是致癌物质。
（2）PVC软制品在加工时必须使用如邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)等增塑剂。
动物试验表明，DEHP对生殖系统、肝脏、肺脏以及心血管等系统有不同程度的毒性作用，给人类健康带来风险。
（3)有研究证明，PVC对某些药物（如硝酸甘油、尼莫地平等）具有吸附作用，使用药剂量不准确，影响疗效。
（4）PVC加工时加有多种含金属的化合物作稳定剂，如钙、锌等，在输液过程中会可能进入人体，对人的身体健康带来危害。
（5）为了提高金属稳定剂的稳定效果，在加工中还加入了含磷的辅助稳定剂—亚磷酸苯二异辛酯等，增加了PVC材料的毒性。
（6）PVC材料在加工时会分解产生有毒的烟雾和微量的氯化氢，对操作人员的健康会带来威胁，同时对加工设备也造成腐蚀。
（7）废弃的PVC材料燃烧处理比较困难，焚烧会产生氯化氢和二恶英气体。
氯化氢会形成酸雨，二恶英气体是致癌物质，掩埋会对土壤造成严重污染。
因此，非PVC材料的研制和不含DEHP増塑剂PVC的研制就成了当前研
究的一个热点问题。
非PVC材料的应用将是今后发展的一个方向，目前的替代材料主要有热塑性弹性体（thermoplastic elastomer，TPE）（如聚苯乙烯类热塑性弹性体与聚丙烯合金材料）、乙烯硝酸乙烯共聚物（EVA）、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）等，增塑剂邻苯二甲酸二辛脂（DEHP）的替代品主要有环己烷1，2二甲酸二异壬基脂（DINCH）[6]。
3.2组织工程材料
组织工程的中心任务是设计和构建用于受损组织和器官的替代物。
医用高分子材料是组织工程的重要研究内容，必须与活细胞在体内或体外相容，近年来已经受到各国科学家的广泛关注[7]。
目前，研究的热点材料有胶原、明胶、壳多糖、聚乳酸及其共聚物等。
产品有人工血管、神经再生导管、人工肝、人工皮肤、组织修补网等。
3.3药物控释材料
药物缓释体系开始于50年代，控释型药物体系开始于70年代，到80年代开始了靶向型药物释放体系的研究。
目前，常用的药物载体高分子材料有：明胶、淀粉、白蛋白、藻酸盐、聚酸酐、脂肪族聚酯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷橡胶、聚丙烯酸酯等[8]。
3.4医用高分子材料的表面改性
由于医疗器械新产品层出不断，对材料的血液相容性织相容性要求越来越严格。
在传统材料的基础上进行表面化学处理、表面物理改性以提高材料在特定方面的性能，已经为医用高分子材料研究的一个热点课题。
在制造体内植入导管时，可以化学接枝的方法对材料表面进行化学改性，以提材料的润滑性能；还可用共聚的方法，对材料进行亲水改性呈微观体均匀结构状态，这样可以大大提高抗血栓能力。
4结束语
我国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。
目前约有50多个单位从事这方面的研究,现有医用高分子材料60多种,制品达400余种,用于医疗的聚甲基丙烯酸甲酯每年达300t。
虽然医用高分子材料的应用已经取得了巨大的成功，不仅挽救了数以万计的生命，而且提高了人类的生命质量，但目前大多数材料还处
于基础研究阶段。
常规材料的临床应用中已经暴露出了很多问题，如凝血问题、药物吸附问题、增塑剂毒性问题等，究其根源，主要是对材料的生物学基础研究还很薄弱。
因此，根据生物学原理指导现有材料的改进和更新，是当前医用高分子材料科学与工程发展的一个重要方面。
参考文献
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[2]张承焱.医用高分子材料的应用研究及发展[J].中国医疗器械信息,2005,11(5):35-38．
[3]刘亚军,黄华.医用高分子材料在医疗领域的应用及前景[J].专题研究,2012,6(33):72-73.
[4]程辉,杨欣.医用高分子材料的应用及发展前景[J].医疗装备,2006,19 (10):32-33．
[5]章俊,胡兴斌,李雄.生物医用高分子材料在医疗中的应用[J].中国医院建筑与装备,2008,9(1):30-35．
[6]奚廷斐.生物医用材料现状和发展趋势[J].中国医疗器械信息,2006, 12(5):1-4.
[7]刘盛辉,郎美东.新一代生物医用材料,高分子通报,2005,6:113-117.
[8]于成,赵卫生,贾伟.生物医用材料的研究进展[J].玻璃钢/复合材料,2012,2（3）：79-81.。