生物高分子材料的发展探索

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生物降解高分子材料研究应用进展

生物降解高分子材料研究应用进展

生物降解高分子材料研究应用进展生物降解高分子材料是近年来备受关注的新型材料,其具有生物降解性能和可持续发展特点,受到了广泛的研究和应用。

本文旨在对生物降解高分子材料的研究与应用进展进行综述,为读者全面了解该领域的最新进展提供参考。

一、生物降解高分子材料的定义生物降解高分子材料是指可以在自然环境中被微生物分解而不造成环境污染的高分子材料。

与传统的塑料材料相比,生物降解高分子材料具有更好的环保特性,可以有效减少对环境的影响,是可持续发展的重要材料之一。

1. 原料选择与改性研究生物降解高分子材料的研究首先从原料的选择和改性入手。

在原料选择方面,生物降解高分子材料常常采用植物资源和生物质资源作为主要原料,如淀粉、纤维素、聚乳酸等。

这些原料具有丰富的资源、可再生性和生物降解性等特点,非常适合用于生物降解高分子材料的制备。

研究人员还通过对原料进行改性处理,使得生物降解高分子材料具有更好的性能和稳定性,提高其在实际应用中的可靠性和持久性。

2. 制备工艺与技术研究生物降解高分子材料的制备工艺和技术是该领域的关键研究方向之一。

目前,研究人员已经探索出了多种制备生物降解高分子材料的工艺和技术,如生物降解高分子材料的原位合成、热压成型、挤出成型等。

这些制备工艺和技术不仅可以有效提高生物降解高分子材料的生产效率,还可以使得生物降解高分子材料具有更好的性能和稳定性,满足不同领域的需求。

3. 性能测试与应用研究生物降解高分子材料的性能测试和应用研究是研究的重点之一。

通过对生物降解高分子材料的生物降解性能、力学性能、热性能等进行测试和分析,可以全面了解该材料的性能特点和优劣势,为其在实际应用中的推广和应用提供技术支持。

研究人员还对生物降解高分子材料在土壤、水域、大气等环境中的降解行为进行了深入研究,为其在环保领域的应用提供科学依据。

生物降解高分子材料具有广泛的应用前景,目前已经在包装、医疗器械、农业、环保等领域得到了广泛的应用。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述:高分子材料是一种由大量重复单元组成的聚合物材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。

本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。

一、发展历程1.1 早期发展阶段在20世纪初,高分子材料的概念开始逐渐形成,人们开始研究合成聚合物材料的方法,如合成橡胶。

1.2 工业化生产20世纪中叶,高分子材料进入了工业化生产阶段,塑料、橡胶等产品开始大规模应用于工业生产和生活中。

1.3 高分子材料的应用拓展近年来,高分子材料的应用领域不断拓展,如高性能聚合物材料、生物可降解材料等新型材料的研究逐渐成为热点。

二、未来发展趋势2.1 绿色环保未来高分子材料的发展将更加注重环保和可持续性,研究生物可降解材料、再生塑料等绿色材料将成为发展趋势。

2.2 高性能材料随着科技的不断进步,高分子材料的性能将不断提升,如高强度、高耐磨、高耐高温等性能的材料将得到更广泛的应用。

2.3 智能材料未来高分子材料将向智能化方向发展,研究开发具有自修复、自感应等功能的智能材料,应用于航空航天、医疗器械等领域。

三、材料设计与制备技术3.1 分子设计未来高分子材料的研究将更加注重分子设计,通过精确设计分子结构,实现材料性能的精准调控。

3.2 先进制备技术随着纳米技术、3D打印技术等的发展,高分子材料的制备技术将更加先进,实现复杂结构的制备和加工。

3.3 多功能材料未来高分子材料将向多功能化发展,研究开发具有多种功能的材料,如导电、光学、传感等功能集于一体的材料。

四、产业应用4.1 化工行业高分子材料在化工行业中的应用将继续扩大,如塑料、橡胶、纤维等产品将得到更广泛的应用。

4.2 医疗领域高分子材料在医疗器械、生物医药等领域的应用将不断增加,如生物可降解材料、人工器官材料等将成为研究热点。

4.3 新兴产业随着新兴产业的发展,高分子材料在新能源、新材料、智能制造等领域的应用将不断拓展,为产业升级注入新动力。

生物基高分子材料

生物基高分子材料
促进可持续发展
生物基高分子材料的应用有助于实现 可持续发展目标,推动绿色低碳经济 的发展。
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生物基高分子材料的性能优化 与改性
生物基高分子材料的共混改性
共混改性是通过将两种或多种聚合物混合,以达到改善单一聚合物性能的目的。对于生物基高分子材料,共混改性可以改善 其加工性能、力学性能、热性能和阻隔性能等。例如,将生物基聚合物与可降解聚合物共混,可以提高其降解性能和环境适 应性。
生物基高分子材料的性能特点
可降解性
生物基高分子材料在一定的环境条件下可以发生降解,减少对环境的 污染。
生物相容性
部分生物基高分子材料具有良好的生物相容性,可用于医疗、制药等 领域。
力学性能
生物基高分子材料的力学性能取决于其结构和制备工艺,部分材料具 有较好的强度、韧性和耐磨性。
热性能
生物基高分子材料的热稳定性、耐热性等性能取决于其分子结构和制 备工艺,部分材料可在一定温度下使用。
分类
根据原料来源和制备工艺的不同,生 物基高分子材料可分为天然生物基高 分子材料和人工生物基高分子材料。
生物基高分子的来源与制备
来源
生物基高分子的原料主要来自可再生生物质资源,如淀粉、纤维素、木质素、单细胞蛋白等。
制备
生物基高分子的制备方法主要包括生物发酵、酶催化、化学合成等。其中,生物发酵和酶催化是利用 生物技术制备生物基高分子的主要方法,而化学合成则是通过化学反应将生物质资源转化为高分子材 料。
THANKS。
共混改性常用的方法包括机械共混、溶液共混和熔融共混等。通过选择合适的共混方法和条件,可以控制生物基高分子材料 的相态结构和分散状态,进一步优化其性能。
生物基高分子材料的填充增强
填充增强是通过在聚合物中添加固体填料或纤维,以提高其 力学性能、热性能、阻隔性能和降低成本的方法。对于生物 基高分子材料,填充增强可以进一步增加其生物质含量,降 低生产成本,并提高其应用性能。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述:高分子材料是一种由大量重复单元组成的大分子化合物,具有独特的物理和化学性质,广泛应用于工业、医疗、电子等领域。

本文将探讨高分子材料的发展历程以及未来发展趋势。

一、发展历程1.1 早期发展在20世纪初,高分子材料的研究开始兴起,最早的合成高分子材料是由合成橡胶和塑料开始的。

这些材料在汽车、电器等领域得到广泛应用。

1.2 高分子化学的发展随着高分子化学的发展,人们开始研究高分子材料的结构与性质之间的关系,提出了聚合物的合成方法和理论基础。

这一时期标志着高分子材料的科学化和工程化发展。

1.3 高分子材料的应用拓展随着科学技术的不断进步,高分子材料的应用范围不断拓展,包括纳米材料、生物材料、功能性高分子等,为各行业带来了新的发展机遇。

二、未来发展趋势2.1 绿色环保未来高分子材料的发展趋势将更加注重环保和可持续性发展。

研究人员将致力于开发可降解高分子材料,减少对环境的污染。

2.2 高性能功能材料随着科技的不断进步,人们对高分子材料的性能要求也越来越高。

未来的高分子材料将更加注重高性能、多功能的特性,满足不同领域的需求。

2.3 智能化发展未来高分子材料将更加智能化,具有自修复、自感知等功能。

这将为人们的生活带来更多便利和安全保障。

三、应用领域拓展3.1 医疗领域高分子材料在医疗领域有着广泛的应用,包括医用高分子材料、药物传递系统等。

未来将继续探索高分子材料在医疗领域的应用潜力。

3.2 电子领域高分子材料在电子领域有着独特的应用优势,例如柔性显示器、电池等。

未来高分子材料将在电子领域发挥更大的作用。

3.3 新能源领域高分子材料在新能源领域有着广阔的应用前景,例如太阳能电池、燃料电池等。

未来将继续探索高分子材料在新能源领域的应用可能性。

四、技术创新驱动4.1 材料设计与合成未来高分子材料的发展将更加注重材料设计与合成技术的创新,以提高材料的性能和功能。

4.2 先进加工技术随着先进加工技术的不断发展,高分子材料的加工工艺将更加精密和高效,为材料的应用提供更多可能性。

高分子材料的研究进展

高分子材料的研究进展

高分子材料的研究进展高分子材料是当今材料科学领域中的热门研究方向。

作为一种具有多种优良性质的材料,它的应用领域十分广泛,例如建筑、医学、电子、机械等领域。

在过去的几十年中,众多科学家和工程师们对高分子材料进行了大量的研究工作,在技术创新和应用推广等方面取得了丰硕成果。

目前,高分子材料的研究重点主要集中在以下几个方面:一、生物可降解高分子材料人们对社会和环境的关注程度日益提高,对于高分子材料的可持续性和环保性提出了更高的要求。

因此,生物可降解高分子材料已成为材料领域的研究热点。

生物可降解高分子材料能够在一定时间内被自然环境分解,不会对环境造成污染,具有很大的优势。

目前,生物可降解高分子材料的研究主要集中在增加降解速率和提高材料性能方面。

许多研究人员通过改变材料的化学结构来促进降解,同时保证其物理性能和机械性能。

二、智能高分子材料与传统的高分子材料相比,智能高分子材料具有更高的适应性和反应性。

智能高分子材料与外界环境发生交互作用后,可以调整自身的结构和性质,实现预期的物理或化学变化。

智能高分子材料可根据外界的温度、湿度、光线等条件进行响应性反应,因此被广泛应用于传感器、记忆材料、微机器人等领域。

同时,智能高分子材料也有着很好的潜力,未来的应用前景很广阔。

三、高性能高分子材料高性能高分子材料具有优异的力学、热学和电学性能,并且具有极强的耐化学腐蚀性和稳定的化学性质。

在工业和航空航天等领域中,高性能高分子材料的应用十分广泛。

高性能高分子材料的研究需要追求更高的材料性能和机械性能,如强度、硬度、耐磨性、耐热性等,同时还需要考虑材料的稳定性和重复性。

总的来说,高分子材料的研究尚有很大发展空间。

从实现高分子生物可降解化到开发新颖高性能高分子材料,这个领域的研究人员仍然在为寻找更好的材料和性质而进行努力。

随着科学技术的发展和人们对材料性能的不断追求,相信高分子材料必将在未来的科技发展中起到更大的作用。

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势

高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述:高分子材料是一种具有广泛应用前景的材料,它的发展历程经历了多个阶段,从最初的合成到如今的广泛应用。

本文将介绍高分子材料的发展历程,并展望未来的发展趋势。

一、合成方法的改进1.1 高分子合成方法的起源最早的高分子合成方法可以追溯到19世纪末的酚醛树脂合成,这是高分子材料合成的开端。

1.2 高分子合成方法的改进随着科学技术的进步,高分子合成方法得到了极大的改进。

例如,聚合反应的引入使得高分子合成过程更加高效、可控。

1.3 新型高分子合成方法的出现如今,研究人员正在开发新型高分子合成方法,例如原子转移自由基聚合、可控自由基聚合等,这些方法能够合成出具有更好性能的高分子材料。

二、高分子材料的应用领域2.1 塑料行业高分子材料在塑料行业中有着广泛的应用,如聚乙烯、聚丙烯等,这些塑料制品在包装、建筑、汽车等领域发挥着重要作用。

2.2 纤维行业高分子材料在纤维行业中也有着重要的应用,如聚酯纤维、尼龙纤维等,这些纤维材料在纺织、服装等领域得到了广泛应用。

2.3 电子行业高分子材料在电子行业中的应用也越来越广泛,如聚苯胺、聚合物电解质等,这些材料在电池、光电子器件等领域发挥着重要作用。

三、高分子材料的性能改进3.1 材料强度的提升研究人员通过改变高分子材料的结构和合成方法,提高了材料的强度,使其在应力环境下具有更好的耐久性。

3.2 材料的导电性改进高分子材料的导电性一直是一个研究热点,通过控制材料的结构和添加导电性填料,可以使高分子材料具有优异的导电性能。

3.3 材料的热稳定性改进高分子材料在高温环境下容易分解,研究人员通过添加稳定剂等方法,提高了高分子材料的热稳定性,使其能够在高温环境下长时间稳定运行。

四、高分子材料的环保性能4.1 可降解高分子材料的研究随着环保意识的提高,研究人员开始开发可降解的高分子材料,以减少对环境的污染。

4.2 循环利用高分子材料的研究研究人员致力于开发可循环利用的高分子材料,通过回收和再利用,减少了对资源的浪费。

生物可降解高分子材料的发展前景与挑战

生物可降解高分子材料的发展前景与挑战

生物可降解高分子材料的发展前景与挑战随着全球环境污染和资源短缺问题日益凸显,生物可降解高分子材料作为一种环保、可持续的新型材料备受关注。

生物可降解高分子材料是指能够在自然环境中被微生物分解,最终转化为水、二氧化碳和生物质的高分子化合物。

其开发应用不仅可以有效减少塑料垃圾对环境的污染,还能降低对石油等化石能源的需求,具有巨大的经济和环保潜力。

生物可降解高分子材料的发展前景十分广阔。

首先,生物可降解高分子材料可以广泛应用于包装材料、农业膜、医疗器械等领域,取代传统的塑料制品,减少环境负担。

其次,生物可降解高分子材料具有可再生性和可降解性,可以降低对石油等非可再生资源的依赖,是实现循环经济的重要材料基础。

再者,生物可降解高分子材料的制备技术逐渐成熟,生产成本逐渐下降,市场前景广阔。

然而,生物可降解高分子材料的发展也面临一些挑战。

首先,虽然生物可降解高分子材料具有生物可降解性,但在实际应用中,其降解速率和降解产物对环境的影响仍存在争议,需要进一步深入研究。

其次,生物可降解高分子材料的性能和稳定性还有待提高,目前在一些领域的应用受到限制。

再者,生物可降解高分子材料的产业链还未形成完善的体系,需要加大政府支持和产业投入,推动产业化和市场化进程。

为了促进生物可降解高分子材料的发展,需要加强科研机构和企业之间的合作,加大创新力度,开展多方面的研究工作,提高生物可降解高分子材料的性能和稳定性,降低生产成本,拓展应用领域。

同时,政府应加大支持力度,出台相关政策,引导企业加大投入,推动生物可降解高分子材料产业的快速发展。

只有各方共同努力,才能实现生物可降解高分子材料的广泛应用,为建设资源节约型和环境友好型社会做出贡献。

总之,生物可降解高分子材料作为一种环保、可持续的新型材料,具有巨大的发展潜力和市场前景。

在未来的发展中,科研机构、政府和企业应加强合作,共同推动生物可降解高分子材料的研发和应用,为建设绿色环保的美丽家园作出积极贡献。

生物基高分子材料研究进展及未来发展趋势

生物基高分子材料研究进展及未来发展趋势

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生物高分子材料的发展探索摘要:对于生物高分子材料在这里我们主要讨论生物医用高分子材料。

生物医用高分子材料分为医用高分子材料和药用高分子材料两大类。

其中医用高分子材料包括用于人工脏器的医用高分子材料、用做人工组织的医用高分子材料和体外使用的医用高分子材料。

药用高分子包括药物的载体、带有高分子链的药物、具有药效的高分子、药品包装材料等。

关键词:生物高分子材料医用药用生物医用高分子材料是生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的材料。

它既可以来源于天然产物,又可以人工合成。

此类材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。

按照不同的性质,医用高分子材料可分为非降解型和可降解型两类对于前者,要求其在生物环境中能长期保持稳定,不发生降解、交联或物理磨损等,并具有良好的物理机械性能。

非降解型高分子主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等。

可降解型高分子主要包括胶原、线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、氨基酸、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯等。

根据使用的目的或用途,医用高分子材料还可分为心血管系统、软组织及硬组织等修复材料对于用于人工脏器的医用高分子材料、用做人工组织的医用高分子材料和体外使用的医用高分子材料而言就要用到非降解型材料以人工心脏的开发为例,1953年Gibbons将体外循环应用于临床。

心肺机利用滚筒泵挤压泵管将血泵出,犹如自然的搏血功能进行体外循环。

而人工心脏这个血液泵恰是受此启发而开始研究的。

1957年美国KOlff 和Akutsn将聚乙烯基盐制成的人工心脏植于人体内生存一个半小时,以此为开端展开了世界性人工心脏研究。

1958年日本及前联邦德国均设立了专门研究中心。

1964年KOlff利用人工心脏使小牛生存24小时。

1966年DcBakey将人工心脏用于瓣膜置换病例,辅助数小时。

1968年开始临床研究,1969年动物实验生存记录为40天。

同年Cooley进行了第一个临床病例植入一时性完全人工心脏后因合并症死亡。

1970年Nose等的动物实验生存100天。

1973年以后,动物实验成活率迅速上升:1976年Kolff试验牛成活89天、122天;1980年度美和彦试验山羊生存232天、242天、288天;1982年12月1日美国盐湖城犹它大学医学中心人工心脏研究小组为一患者植入完全人工心脏使其存活为112天。

若人工心脏的使用寿命为10年,则需经过3亿多次的往复搏动。

故作为永久性人工心脏的材料具备极高的弹性和机械强度,与血液、体液长期接触而不被腐蚀和老化,因此理想人工心脏的研制任重而道远。

2.用做人工组织的医用高分子材料以高分子材料制作的人工组织可包括:人工皮肤、人工血管、人工骨、人工关节、人工细胞、人工血液、人工神经、人工肌腱、人工软骨、人工齿、人工晶就人工皮肤而言理想的人工皮肤的特点包括:(1)无毒、无致热原性,具有良好的生物相容性;(2)可预防病原微生物入侵,降低感染发生率;(3)机械强度高,并且弹性好;(4)可促进上皮组织快速愈合;(5)减少创面体液渗出,并保持局部湿润的微环境;(6)具有良好的通透性和透气性;(7)可常规消毒和灭菌,便于储存和运输。

所以人工皮肤应是柔软、与创面具有良好的相容性、具有透气性和吸水性。

初期使用的替代材料是涤纶、尼龙及丙纶等和成纤维;为增加透气性,宜采用聚四氟乙烯膜,但它的强度差。

为此将聚氨酯泡沫层粘附在多空聚四氟乙烯表面上,或将尼龙粘贴在硅橡胶膜的表面上支撑复合型人工皮肤。

目前一种体内培养法正在临床上应用,即将患者的表皮细胞移植到含有硫酸软骨素的骨胶原海绵纱布上,再把此纱布直接与患者接触,使纱布内的表皮细胞在体内培养,在于生物体的表皮层大致同样分裂形成多层结构的同时,纤维芽细胞、毛细血管侵入到骨胶原海棉纱布中,形成真皮层。

目前美国和中国都在着手大力研究,仅中国的需量一年几百万例,而传统的人工皮肤就是从人体其它隐蔽的地方挖取皮肤来填补易暴露的损伤处的皮肤,本身又造成2次损伤和不便。

而且需量大时不易满足,特此需要一种能替代人体本身的皮肤的人工皮肤便应运而生。

3.体外使用的医用高分子材料体外使用的医用高分子材料主要用于临床检查、诊断和治疗等医疗器具,佷多产品以大量生产,如朔料输血袋、高分子缝合线、一次性朔料注射器、医用粘合剂、高分子夹板绷托、高吸水性树脂等。

在这里我们以高分子夹板绷托和医用粘合剂为例。

就高分子夹板绷托而言,其中高分子绷带是由多层经聚氨酯浸透的特制玻璃纤维构成。

聚氨酯材料是一种含软链段的嵌段共聚物,他本身有较好的粘性,固化速度快,固化后强度硬且质量轻等优点。

聚氨酯在医学领域上应用是因为他具有较好的生物相容性,动物实验和急慢性毒性实验证实,医用聚氨酯无毒、无致畸变作用,对局部无刺激性反映和过敏反应。

就绷托而言其硬度高、重量轻:聚氨酯材料构成有软链段和硬度段,而软链段使其内聚力增高,硬度增强。

经检测固化后的绷带硬度是传统石膏的20倍,这一特点保证了正确复位后可靠牢固的固定作用。

固定用材少,重量轻,相当于石膏重量的1/5,厚度的1/3,可使患处负重小,对固定后功能锻炼减轻了负荷,有利于血液循环,促使愈合。

其次,石膏凝固后,仍然具有一定的脆性,因此负重过大时,可引起断裂,导致骨折整复后的再移位,而绷带的聚氨酯材料构成有软链段和硬度段,这个特点有效降低患部受外力作用而再次损伤的可能性,从而有效地保障了固定的作用。

多孔、具有良好的透气性,有利于皮肤透气,解决了局部管式包扎所致的皮肤潮热、瘙痒等问题。

硬化速度快:绷带硬化过程快,在打开包装后3-5分钟开始硬化,20分钟就可以承重了,而石膏绷带需24小时左右才能完全硬化承重。

极好的X线透射性:绷带对放射线的通透性极佳,X线效果清晰,有利于医生在治疗过程中,随时可以了解患肢的愈合情况。

而石膏的透射性比较差,有时只有去除固定后,才能清楚的了解愈合情况。

因而避免了有时在石膏拆除后通过X线检查发现未达到愈合标准,而需要二次重新包扎的麻烦。

良好的防水性:绷带硬化后,表面光滑,对水分的吸收率比石膏和一般玻璃纤维制成的绷带和夹板低85%,即使患肢接触水的环境后,也能有效的保证患部干燥。

亦不怕二次浸水,可以佩戴绷带进行沐浴和水疗。

操作方便、灵活、可塑性好:绷带只需在常温水中挤压2-3次就可以使用了。

如果固定部位有皮外伤或操作时间长时,可不先浸水,直接进行固定,固定后,可在外层喷洒水来加快硬化速度。

塑型性好,弯曲和拉伸强度高,可随意弯曲,绷带可做成管型或者托。

高分子医用粘合剂主要采用α+氰基丙烯酸酯,它能在微量水分下迅速进行阴离子聚合,这种单体还可与蛋白质结合,因此可与机体组织有机的结合在一起。

研究发现,在生物体中其长链化合物的聚合速度比短链化合物要快得多,即高级脂的止血效果较好。

但从体内分解速度、抗菌性、组织反应来看,低级脂较好。

因此可将不同的脂结合起来以取长补短,折中方法可采用α+氰基丙烯酸丁酯。

其在临床上应用广泛,对用通常方法无法治学的病例具有迅速和持久的止血效果,可作为对肝、肾、肺部、食道、肠管等脏器手术中的黏合和止血剂。

4.药用高分子材料药用高分子的定义至今还不甚明确。

在不少专著中,将药用高分子按其应用目的不同分为药用辅助材料和高分子药物两类。

药用辅助材料是指在药剂制品加工时所用的和为改善药物使用性能而采用的高分子材料,例如稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、糖包衣、胶囊壳等。

药用辅助材料本身并不具有药理作用,只是在药品的制造和使用中起从属或辅助的作用。

因此这类高分子从严格意义上讲不属于功能高分子,但显然属于特种高分子的范畴。

而高分子药物则不同,它依靠连接在聚合物分子链上的药理活性基团或高分子本身的药理作用,进入人体后,能与肌体组织发生生理反应,从而产生医疗效果或预防性效果。

除了上述两类药用高分子材料外,今年来还逐渐形成了介于这二者之间的一类处于过渡态的高分子化合物。

这类材料虽然本身染不具有药理作用,但由于它的使用和存在却延长了药物的效用,为药物的长效化、低毒化提供帮助。

例如用于药物控制释放的高分子材料。

4.1高分子药物一些水溶性高分子材料本身具有药理作用,可直接作药物使用,这就是高分子药物。

按分子结构和制剂的形式,高分子药物可分为三大类:(a) 高分子化的低分子药物这类高分子药物亦称高分子载体药物,其药效部分是低分子药物,以某种化学方式连接在高分子链上。

(b) 本身具有药理活性的高分子药物这类药物只有整个高分子链才显示出医药活性,它们相应的低分子模型化合物一般并无药理作用。

(c) 物理包埋的低分子药物这类药物中,起药理活性作用的是低分子药物,它们以物理的方式被包裹在高分子膜中,并通过高分子材料逐渐释放。

典型代表为药物微胶囊。

4.2药用高分子应具备的基本性能由于药用高分子的使用对象是生物体,通过口服或注射等方式进入消化系统、血液或体液循环系统,因此必须具备一些基本的特性。

对高分子药物的要求包括:(1) 高分子药物本身以及它们的分解产物都应是无毒的,不会引起炎症和组织变异反应,没有致癌性;(2) 进入血液系统的药物,不会引起血栓;(3) 具有水溶性或亲水性,能在生物体内水解下有药理活性的基团。

(4) 能有效地到达病灶处,并在病灶处积累,保持一定浓度。

(5) 对于口服的药剂,聚合物主链应不会水解,以便高分子残骸能通过排泄系统被排出体外。

如果药物是导入循环系统的,为避免其在体内积累,聚合物主链必须是易分解的,才能排出人体或被人体所吸收。

4.3高分子载体药物通过对许多低分子药物的结构分析发现,在低分子药物中常常含有氨基、羧基、羟基脂基等活性基团。

这些基团是与高分子化合物结合的极好反应点。

低分子药物与高分子化合物结合后,起医疗作用的任然是低分子活性基团,高分子仅起了骨架和载体的作用。

药用高分子的研究工作是从高分子载体药物的研究开始的。

第一个高分子载体药物是1962年研究成功的将青毒素与聚乙烯胺结合的产物。

至今已研制成功许多品种,目前在临床中实际应用的药用高分子大多属于此类。

例如碘酒曾经是一种最常用的外用杀菌剂,消毒效果很好。

但是由于它的刺激性和毒性较大,近年来日益受到人们的冷落。

如果将碘与聚乙烯吡咯烷酮结合,可形成水溶性的络合物。

这种络合物在药理上与碘酒有同样的杀菌作用。

由于络合物中碘的释放速度缓慢,因此刺激性小,安全性高,可用于皮肤,口腔和其他部位的消毒。

青霉素是一种抗多种病菌的广谱抗菌素,应用十分普遍。

它具有易吸收,见效快的特点,但也有排泄快的缺点。

利用青霉素结构中的羧基、氨基与高分子载体反应,可得到疗效长的高分子青霉素。

例如将青霉素与乙烯醇—乙烯胺共聚物以酰胺键相结合,得到水溶性的药物高分子。

这种高分子青霉素在人体内停留时间比低分子青霉素长30~40倍。

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