关于对医用粘合剂的研究
2016-07-15张国栋
张国栋
(国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心 450001)
关于对医用粘合剂的研究
张国栋
(国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心 450001)
随着医学技术的不断发展,医用粘合剂需求不断增加,医用粘合剂成为研究热点,其研究不断增多。本文从医用粘合剂的分类以及应用等方面介绍了医用粘合剂的发展,详细介绍了软组织用粘合剂、牙科粘合剂、骨科用粘合剂、皮肤用压敏胶的研究和应用。
医用粘合剂;软组织用粘合剂;齿科粘合剂;骨组织粘合剂;皮肤用压敏胶
1 简介
随着社会的不断发展和进步,人类对医学技术的要求越来越高,尤其对于临床手术中仪器材料等要求颇高。在外科手术的过程中,医用粘合剂应用广泛,例如在骨科的手术中对碎骨的定位和结合,术后采用医用粘合剂进行缝合处的渗血处理等。为了在治疗病人的过程中尽可能的减少病人病痛,缩短治疗时间,在保证治疗效果的同时尽量使伤口恢复较好美观,因此对于医用粘合剂的要求不断提高[1]。
夏毅然[2]等指出,理想的医用粘合剂应该有以下几个特点:
(1)没有毒性,使用安全可靠,对患者不致癌,不致畸,不会导致机体突变。
(2)在有水、组织液或者血液的情况下依旧可以粘合。
(3)在正常温度、常压下可以实现快速的粘接。
(4)无菌,可以在保质期内保持抑菌。
(5)有好的相容性,不妨碍人体组织的自身愈合。
(6)粘合剂为液态,并且容易保存。
(7)在患者使用后,可逐渐被吸收、排出体外。
(8)可以直接使用不用调配,常温保存。
(9)对患者机体无任何刺激。
虽然医学技术飞速发展,但是到目前为止,完全符合理想的医用粘合剂条件的粘合剂还未研究制造出来。但根据使用部位、目的的不同,一些部分满足上述条件的粘合剂在应用和不断改进中也己取得了较好的效果。根据医用粘合剂的用途,可将医用粘合剂分为软组织用粘合剂、牙科粘合剂、骨科用粘合剂(骨水泥)、皮肤用压敏胶等几种。随着医学技术的推进以及对医用粘合剂的研究不断深入,医用粘合剂的用途也越来越广泛,逐渐超出了这几种用途的划分[3]。
2 软组织用粘合剂
软组织用粘合剂是在手术中运用于胃肠道或者血管等软组织为其修复帮助尽快闭合的医用粘合剂。根据天然粘合剂的成分来源不同,分为天然软组织粘合剂,合成软组织粘合剂和半合成软组织粘合剂。在临床手术中运用比较多的是纤维蛋白粘合剂、氰基丙烯酸酯粘合剂。随着研究人员对医用软组织粘合剂研究的不断深入,人们正在尝试用氧化纤维素、聚乙二醇、壳聚糖等为原料制造而成的粘合剂,也有研究显示,以上物质为原料制造而成的软组织粘合剂的相容性和粘合性都相当好,在日后的软组织粘合剂研究中有很大的发展前景。
2.1 血纤维蛋白粘合剂
血纤维蛋白粘合剂又称血纤维蛋白胶,是一种早起用于伤口止血的生物蛋白制剂。在20世纪初期开始有关于纤维蛋白粘合剂的研究并应用至临床。在1909年,Bergel第一次将纤维蛋白原干粉用于了小血管的止血中取得了一定的成效。可是早期纤维蛋白在止血中的作用不是很明显,后来发现是人们简单的纤维蛋白的粉末直接涂抹在伤口上,加之纤维蛋白的含量少所以止血效果差。1972年Materas通过冷沉淀技术提取除了首个纤维蛋白粘合剂的诞生。随着医学的不断发达,对手术要求的逐步提高,在近二十多年来,在手术止血、术后愈合、手术防止粘连和封闭缺陷诸多方面纤维蛋白粘合剂已经得到了大方面的应用[4]。
2.1.1 纤维蛋白粘合剂的止血作用
从纤维蛋白粘合剂的粘接机理来说,纤维蛋白粘合剂的组成是由纤维蛋白原和活性溶液、抗纤溶剂三种成分,而纤维蛋白原是组成纤维蛋白粘合剂的最主要成分。由于纤维蛋白粘合剂来源于血浆,有很多优点,比如不易引起机体排斥反应,引发炎症较少,不易导致纤维变形和组织坏死,纤维蛋白粘合剂吸收好,生物的相容性和降解性都很好,而且一直以来止血的作用很好,所以在很多科室中运用并取得了良好的效果,比如在外科各种手术中,在骨科的接骨中,心脑血管手术中的疗效很好。Oliver Delmas[5]等研究了一种预先激活的双组分粘合剂,包含纤维蛋白原和至少一种已激活的凝血因子,可通过简单加入钙离子,经形成纤维蛋白而发生凝结,为了浓缩纤维蛋白原而又能保留在钙离子的作用下实现凝血所必须的已激活的凝血因子。
2.1.2 纤维蛋白粘合剂可促进愈合
在患者手术中使用纤维蛋白粘合剂可以减少手术后伤口处不断渗液的问题,促进伤口愈合。目前,在患者做完乳腺癌切除手术并清理好创面后喷洒上纤维蛋白粘合剂,以及在腋血管鞘处喷洒,可减少伤口创面渗血渗液,甚至可以促进胸壁和皮瓣尽快愈合。阿卜德萨达等[6]研究了一种不含凝血酶,基于纤维蛋白原的用于治疗用途的生物粘合剂,该生物粘合剂可作为药剂使用,特别是作用与生物组织,伤口等,可促进伤口愈合。
2.1.3 纤维蛋白粘合剂可以修复缺损
郑俊发[7]等试验证明,在腭裂修复术中比较安全可靠的方法是使用纤维蛋白粘合剂喷洒在松弛切口将其封闭住,可以促进其伤口的愈合。在肠胃手术后将纤维蛋白粘合剂喷洒在伤口的缝合处,可以封闭针眼和伤口的渗血、渗液,甚至可直接形成一层膜,直接封闭了缺损组织,避免了吻合口瘘和十二指肠残端瘘,促进了伤口的愈合。
2.1.4 纤维蛋白粘合剂有防止粘连
20世纪90年代,Songger等提出了“三维立体学说”指出半流体物质是预防硬膜周围纤维化的最好材料,近些年,很多研究证明了纤维蛋白粘合剂可以抗炎止血,符合三维粘连材料的要求。也有研究表明,由于纤维蛋白粘合剂可自行降解并吸收之后形成了间隙,其不仅可以预防形成粘连,还可长期有效的预防粘连。
2.2 α-氰基丙烯酸酯粘合剂
从1960年后,在血管吻合术中、肾手术切除后粘合中和硬脑膜修补中都有到了α-氰基丙烯酸酯粘合剂,而α-氰基丙烯酸酯粘合剂在支气管吻合手术中的作用很明显,同时,日本在1984年也研制了成分包含氰基丙烯酸酯单体等的生物组织粘合剂,之后他们将本制剂用在了机体的粘合、对于创伤的覆盖和防止感染等效果很好。我国的对于α-氰基丙烯酸酯粘合剂的研究比较晚,随着研究的深入,这些年也有了快步发展,20世纪70年代由西安化工所研制的508,到后来80年代研制成功的工厂快速医用胶当时被大范围使用。
虽然α-氰基丙烯酸酯粘合剂流动性好,在常温下固化速度快,而且其无溶剂;物理性能良好,且化学性能稳定,使用过程安全无害,还具有良好的组织相容性和力学性能;但是其柔软性差,胶体较硬,降解性差,所以在临床使用的过程中就有一定的局限性。刘克良等[8]研制了一种聚合物基体同时含有单α-氰基丙烯酸酯和双α-氰基丙烯酸二醇酯的可发生交联共聚并具有良好生物降解性能的新型医用粘合剂,其具有良好的主链可降解性,并且具有良好的生物相容性以及具有可调节性。仇智丽[9]研究了一种基于氰基丙烯酸酯的化学医用粘合剂组合物,其粘结能力强,粘合强度高,良好环保,粘结膜可讲解并完全排除体外,可用于各种创伤粘合,大面积创伤止血等。
3 齿科粘合剂
在半个多世纪以前在修牙的过程中就用到了齿科粘合剂。在1940年,聚甲基丙烯酸甲酯第一次被用与牙齿的修补手术中,但是之后这种齿科粘合剂并没有广泛推广使用,是因为它的硬度不够,粘结力也不够高。直到1965年出现了到目前仍在使用的复合粘合剂,这款粘合剂的基料是多官能度甲基丙烯酸酯,填料是无机粉末。齿科粘合剂在口中使用,水分比较多,牙釉质表面比较复杂,活动多用力多,在牙齿的修补过程中粘接是比较困难的事情,一直以来人们不断地研究探索更加有效的牙齿粘合剂,虽然也有大量成果,可是效果并不显著,未研究出令人满意的产品。
斯特凡等[10]研究了一种将人造牙齿粘结到义齿基托的双组分粘合剂,其第一组分包括甲基丙烯酸甲酯,溶于过量的甲基丙烯酸甲酯的甲基丙烯酸甲酯共聚物,还包括多官能(甲基)丙烯酸酯,第二组分包括甲基丙烯酸甲酯和叔胺,其粘结强度高,可永久性的粘结到义齿基托。
ChenAC等[11]研究了一种由两组份组成的正牙粘合剂,第一组分具有较低的粘度并且包括丙烯酸或甲基丙烯酸乙氧基化双酚A二酯,丙烯酸或甲基丙烯酸烷二醇二酯和丙烯酸苄酯或者甲基丙烯酸酯,第二组分包含填料,所述填料用量为50~80wt%,其粘结性能优异。
4 医用(皮肤)压敏胶
现代社会,医用压敏胶的使用越来越多,前途广泛,因此医用压敏胶的发展迅速,医用(皮肤)压敏胶种类很多,原料广泛,包括丙烯酸共聚物、天然橡胶、有机硅共聚物、聚氨酯、聚乙烯基醚、聚异丁烯等。嵌段聚醚聚氨酯医用压敏胶有很多优点,比如耐水性很强,对身体的上伤害小,多次水洗粘性依旧等;聚异丁烯压敏胶可以将药物通过皮肤深入到身体里,并且可以控制渗入的药物剂量,其广泛应用于高血压患者,更年期女性等人群;采用含芬他尼镇痛药的有机硅压敏胶可以有效减轻患者痛苦。
任建华等[12]研究了一种环保的医用聚丙烯酸酯亚敏胶黏剂,其包括软单体,硬单体,功能性单体,增粘树脂,引发剂,含有环氧基团的化合物,溶剂,其具有良好的初粘力,在保证粘结性能的同时降低有机溶剂的使用,满足医用粘合剂的要求。
章祥庆等[13]研究了一种医用压敏胶,其采用丁基橡胶,松香甘油酯等作为原料,制备的压敏胶初粘性可以达到32号标准钢球,持粘性达到了115min以上,具有优良的粘性和持续性,同时便于剥离,玻璃后完整性好。
5 结语
近年,医用粘合剂的研究不断发展,也取得了不错的效果。但是理想的医用粘合剂还并没有研制成功,存在的问题还有很多,需要大家继续努力,研制开发出更好的医用粘合剂。
[1]胡亮,郑昌琼,冉均国.医用粘合剂研究进展.国外医学生物医学工程分册,1998,21(1):26.
[2]夏毅然,徐永祥,刘文兵,等.医用粘合剂的研究及应用进展[J].化工新型材料,2003,31(4):9~12.
[3]陈子达,李 玲,等.医用胶黏剂的研究进展[J].化学与粘合,2001(1):21~22、28.
[4]徐剑波,等.医用吻合胶在腭裂修复术中的应用[J].实用口腔医学杂志,2007,23(4):591~592.
[5]Olivier Delmas et al.Method of preparing a biological glue able to coagulate simply by addition of calcium ions.US5985315A.1999,11.
[6]阿卜德萨达·什图鲁.不含凝血酶的生物粘合剂及其作为药剂的应用.CN101351220A.2009,01.
[7]郑俊发,等.生物蛋白胶在腭裂整复术中的应用[J].2001,9(1):9~10.
[8]刘克良,等.一种可生物降解的医用粘合剂及其制备方法和用途.CN103083 718A.2013,05.
[9]仇智丽.一种化学医用粘合剂组合物机器制备方法.CN104958781A.2015,10.
[10]斯特凡·埃希特纳.用于将人造牙齿粘结到义齿基托的双组分粘合剂.CN105008448A.2015,10.
[11]Chen A C et al.Stain-resistant orthodontic adhesive-comprises(meth)acrylic di ester of ethoxylated bisphenol A,(meth)acrylic di ester of alkane diol and benzyl(meth)acrylate.US4792577A.1988,12.
[12]任建华.一种环保的医用聚丙烯酸酯压敏胶黏剂.CN105219317A.2016,01.
[13]章祥庆,等.一种医用压敏胶的制备方法.CN105112013A.2015,12.
TQ437.9
A
1004-7344(2016)09-0303-02
2016-3-11
张国栋(1989-),男,汉族,研究实习员,硕士研究生,研究方向为高分子化学。