药用高分子材料——聚氨酯

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1、药用高分子材料——聚氨酯摘要：对目前在医药行业应用比较广泛的聚氨酯的性能及其对应应用进行简单介绍。重点对聚氨酯作为生物可吸收材料的制备已经其作为药物缓释载体材料的应用及简单介绍。并简单介绍聚氨酯材料发展前景及其展望。关键词：聚氨酯；制备；缓释药物载体；展望聚氨酯弹性体(Polyurethane,缩写PU)是由软链段和硬链段交替镶嵌组成的、含有许多-NHCOO-基团的极性高聚物，通过选择适当的软、硬链段结构及其比例，就可合成出既具有良好的物理机械性能，又具有血液相容性和生物相容性的医用高分子材料。一、聚氨酯性能及其应用聚氨酯材料具有优异的机械强度、柔韧性、耐磨性以及生物相容性，可用作

2、各种医用导管材料，如输液管、导液管、导尿管等。与此同时聚氨酯又具有生物相容性及抗凝血性，成为被研究最广的抗凝血医用高分子材料之一。在临床应用中聚氨酯因其生物相容性好，无致畸变作用，无过敏反应，可解决天然胶乳医用制品固有的“蛋白质过敏”和“致癌物亚硝胺析出”两大难题，从而替代天然橡胶、硅橡胶、α-烯烃橡胶，成为国内外研制人工心脏及其辅助装置的首选材料。聚氨酯又因其有优良的韧性和弹性，加工性能好，加工方式多样，是制作各类医用弹性体制品的首选材料。如热塑性聚氨酯弹性体能够通过溶液浇注成型或挤塑、吹塑成型制成薄而韧的薄膜。这种薄膜具有较高的强度和弹性，良好的透气性、耐药品性、耐微生物、耐辐

3、射性能，可用于多种医疗卫生用途，如灼伤覆盖层、伤口包扎材料、取代缝线的外科手术用拉伸薄膜、用于病人退烧的冷敷冰袋、一次性给药软袋等。除以上几方面外，聚氨酯又由于其优异的生物相容性，还应用于假牙、肘部和腿部的人工骨或软骨、人工肾、人工肺、人工肝脏的制造；聚氨酯弹性体分离膜已逐渐替代纤维素膜，可将血液与渗析物分离开来。二、聚氨酯作为生物吸收材料近年来，生物吸收性高分子以其独特的性能引起了科研部门和医学界人士越来越多的兴趣。经过数十年的研究与临床应用，一些脂肪族聚酯类生物降解材料比如聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯等的均聚物或共聚物，已经证明是性能理想的生物吸收材料。它们

4、的降解产物是人体在新陈代谢过程中本身固有的，其生物无毒性得到了证实。聚氨酯材料作为生物吸收材料的主要问题是异氰酸酯的降解产物胺类具有生物毒性。2．6一二异氰酸酯己酸乙脂(LDI}和1．4-二异氰酸酯丁烷(BDI)的降解中间体是对人体无毒的小分子或人体新陈代谢的产物，LDI及BDI的出现使合成无毒性的聚氨酯生物吸收材料成为可能。2.1生物吸收性聚氨酯水凝胶网络的制备采用无毒的PCL(聚己内酯)/PDO(聚-2-羰基-1，4-二氧六环)、PCL/PLA(聚丙交酯)等共聚低聚物二元醇或PCL均聚物二元醇与LTI(赖氨酸三异氰酸酯)反应，以HEMA(甲基丙稀酸羟基乙酯)封端，并用HEMA作

5、稀释剂，采用紫外光固化合成了一系列新型生物吸收性聚氨酯水凝胶网络，该水凝胶对药物具有缓释作用。2.1.1原料PCL、PDO、PLA的均聚或共聚物，赖氨酸三异氰酸酯(β一异氰酸乙基一2．6一二异氰酸赖氨酸酯，简称LTI)，异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），2.1.2聚氨酯水凝胶网络的合成聚酯多元醇在6O℃下真空干燥过夜，在装有拎凝器、氮气保护装置、温度计、搅拌器的四口瓶中，加入1mol聚酯多元醇及2molLTI，将混合物加热至65℃反应1h，加入4molHEMA及3滴催化剂二丁基二异月桂酸锡，65℃反应3h。冷却至室温，加入计量的稀释剂HEMA和0.6％的光敏剂(2，2二乙氧基苯乙酮和

6、N一甲基二乙醇胺的1：1混合物)，搅拌均匀，将预聚物倒入模具，真空脱气，紫外光照射固化，得到板状透明的产品。2.1.3药物缓释载体材料随着聚合物科学和制药学的结合，逐步产生了一个新的研究领域：药物释放系统(DDS)，使药物在聚合物载体系统中达到时间或空间上的可控制释放。从最早的合成聚合物基(聚乙交酯)药物释放系统被研究以来，人们对新型的生物可降解聚合物基的设计与合成产生了极大的兴趣，因为生物可降解聚合物材料不必在药物释放系统失去效能之后，再被从母体中取出。生物可降解高分子材料在药物释放系统中的应用主要是对小分子药物、大分子药物和酶的释放。Woo等计了一种聚ξ-己内酯和HDI以及喹啉

7、共聚而得到的新型抗生素释放系统，当感染症状出现时，由炎症释放出的尿素可触发含有抗生素的聚酯聚氨酯降解释放出抗生素，加速药物的传输。相比传统防感染的方法(如表面改性、直接涂附抗生素等)具有明显的优势：提高了感染区域的抗生素浓度；在细菌黏附生长以前就可将其杀死；抗生素在较长时间内保持高浓度，不会产生短时的快速流失。Yang基于单核巨噬细胞和相关酶对硬段的敏感性，把抗菌药物氟醌酮引入聚氨酯硬段设计了一组含药物的聚合物，该聚合物在白细胞炎症产生的酶作用下降解而释放出药物。由于