医用聚氨酯材料研究进展◆ 鲍俊杰，刘都宝，黎兵，许戈文
安徽大学化学化工学院
PU Technology摘要：概述了医用聚氨酯材料的发展背景、医用聚氨酯的性能以及分类。综述了医用
聚氨酯材料在人工心脏、人造血管、矫形绷带、计生用品、医用胶粘剂、医用敷料、人工皮肤、药物载体等领域的应用，同时指出了医用聚氨酯目前存在的问题以及未来的发展前景。
关键词：聚氨酯，医用，进展。
由于这种高聚物具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等，因此，它１．１ 聚氨酯树脂发展史
被广泛用应于工业及聚氨酯是在高分子结构主链上含有许多氨基甲酸酯基是发展较快的一种高分子合成材料，
并几乎渗透到国民经济各个部门。其产量与团（－ＮＨＣＯＯ－）的聚合物，国际上称为ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，日常生活中，
国外有人说：“７０年代聚氨酯树脂工业的我国某些资料译为聚氨基甲酸酯、聚脲烷等。按行业习惯，品种与年俱增，
［２］
４０年代的聚烯烃。”我国目前我国将此类聚合物通称为聚氨酯，其系列产品统称为地位相当于２０年代的钢铁工业、
并逐步建立了工聚氨酯树脂，是合成材料中的重要品种，它已跃居合成材从６０年代初在这个领域内开展科研工作，
业生产装置。到目前为止，我国的聚氨酯工业从科研到生料第六位［１］。
初具规模。聚氨酯树脂是一种新型的具有独特性能和多方面用途产已基本形成体系，
１．２ 医用聚氨酯的高聚物，已有７０多年的发展历史。它以二异氰酸酯和多
大量动物实验和急慢性毒性实验证实，医用聚氨酯元醇为基本原料加聚而成，选择不同数目的官能基团和不
无致畸变作用，对局部无刺激性反映和过敏反应，聚同类型的官能基，采用不同的合成工艺，能制备出性能各无毒、
医用聚异、表现形式各种各样的聚氨酯产品。有从十分柔软到极氨酯在医学领域上应用具有较好的生物相容性［３］。
其坚硬的泡沫塑料，有耐磨性能优异的弹性橡胶，有高光氨酯材料有与人体组织相容性和血液相容性好，良好的韧泽性的油漆、涂料，也有高回弹性的合成纤维、抗挠曲性性、耐溶剂性、耐水解性、耐微生物，无毒性，良好的耐
粘结性、抗曲挠性能，容易成型加工，性能可控等优能优良的合成皮革、粘结性能优良的胶粘剂以及防水涂料磨损、
并能根据要求生产出透明的产品等等。这些优和灌浆材料等，逐渐形成了一个品种多样、性能优异的新异的性能，
势保证了使用聚氨酯产品无论是生产体内或体外的医疗用型合成材料系列［２］。
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１．医用聚氨酯发展背景
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具都能使其发挥出良好的性能。
自２０世纪５０年代聚氨酯首次应用于生物医学，四十多年来，聚氨酯在医学上的用途日益广泛，１９５８年聚氨酯首次用于骨折修复材料，而后又成功地应用于血管外科手术缝合用补充涂层，７０年代开始，聚氨酯作为一种医用材料已倍受重视。到了８０年代，用聚氨酯弹性体制造人工心脏移植手术获得成功，使聚氨酯材料在生物医学上的应用得到进一步的发展［４］，近年来，随着科技的进步和研究水平的提高，新的医用聚氨酯材料不断涌现，制品的性能也不断完善。
１．２．１医用聚氨酯的性能
聚氨酯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。聚氨酯之所以能广泛应用于生物医学领域，与它所具备的优异性能是分不开的。其主要性能如下［５］：
１．优良的抗凝血性能 ；
２．毒性试验结果符合医用要求 ；
３．临床应用中生物相容性好，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，从而成为许多天然胶乳医用制品的换代材料 ；
４．具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 ；
５．具有优异的耐磨性能、软触感、耐湿气性、耐多种化学药品性能 ；
６．能采用通常的方法灭菌，暴露在Ｘ射线下性能不变。１．２．２医用聚氨酯的分类（１）按用途分
聚氨酯产品包括人工心脏瓣膜、人工肺、骨粘合剂、人工皮肤、烧伤敷料、心脏起搏器绝缘线、缝线、各种夹板、导液管、人工血管、气管、插管、齿科材料、插入导管、计划生育用品等。
（２）按材料种类分
医用聚氨酯产品可分为医用聚氨酯生物弹性体、医用聚氨酯泡沫、医用聚氨酯黏合剂、医用聚氨酯涂料以及医用聚氨酯水凝胶等。
渡，已大量应用在临床中，表１列出了目前以商品化的人工心脏产品［６，７］。人工心脏及心脏辅助装置对材料的性能要求是多方面的［５］：①不引起血栓；②不破坏血液细胞成份；③不改变血浆蛋白，不破坏生物酶；④不释放电解质；⑤不引起有害的免疫反应；⑥不损害邻近组织，不致癌；⑦不产生毒素与变态反应；⑧优异的耐屈挠性。临床实践证明，聚氨酯弹性体在血液相容性、生物相容性、耐久性等方面均优于天然橡胶、硅橡胶、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。国内外主要研制单位有美国犹他大学（浇注型聚氨酯心室）、广州中山医学院（聚醚型聚氨酯弹性体－反搏、助搏气囊）、成都科技大学（反搏气囊、血管、血泵等），这些产品都已获得成功［５］。
表１ 几种商品化人工心脏聚氨酯的组成及应用［６，７］
制备人工心脏过去大多采用ＰＴＭＧ为软段与ＭＤＩ反应生成预聚物，然后以小分子二醇或二胺为扩链剂来合成的。鉴于对芳香族聚氨酯降解产物可能会产生对人体有害的芳胺，目前主要使用脂肪族聚醚型聚氨酯，为进一步提高聚氨酯材料表面的抗凝血性能，国内外对聚氨酯改性做了大量的研究，一般是在分子链上接枝硅和维生素等以进一步改善其生物相容性，也有研究在聚氨酯表面加附各种细胞黏附因子，如胶原、纤维黏连蛋白和白蛋白， 使聚氨酯表面更加生物化。还有研究使用单层碳纳米管改性聚氨酯以提高其生物稳定性。
英国医疗装置生产商Ａｏｒｔｅｃｈ国际公司采用聚氨酯－硅烷嵌段共聚物Ｅｌａｓｔ－Ｅｏｎ材料（ＴＰＵ）制造新型人工心脏阀门，以提高生物相容性［５］。第四军医大学西京医院心血管外科与中国医学科学院、山西省化工研究所合作，将Ｓｉ原子引入聚氨酯硬段，实现对聚氨酯硬段改性， 刘金成等［８］
对其进行血液相容性及毒理性研究，通过溶血试验、动态凝血时间试验、血小板黏附试验及全身急毒试验，评价聚氨酯硬段改性材料作为人工心室辅助装置材料的血液相容性和全身毒性，结果显示硬段改性聚氨酯材料血液相容性优于未改性聚氨酯材料，无明显全身毒性反应。２．医用聚氨酯制品
２．２人造血管２．１人工心脏及心脏辅助装置
第一个关于生物稳定聚氨酯人造血管的专利是Ｃｏｖｉｔａ人工心脏及其辅助装置可应用于心肌梗塞、外伤、
心脏手术后发生低心排而不能脱离体外循环的患者及心脏公司的聚碳酸酯型聚氨酯（商品名：ＣｏｒｅｔｈａｎｅＴＭ），这种聚移植前，暂时代替自然心脏的功能，作为心脏移植的桥梁过氨酯植入人体或动物体内达３年时间，完全通过了人工血管
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■ＰＵ技术
的性能测试［９］。
聚氨酯是一种弹性良好的高分子材料，小径微孔ＰＵ血管具有好的血液相容性，与天然血管相匹配的顺应性，可大大减少新内膜增生。此外，合理的孔径和孔隙率的三维设计能增强内皮细胞在支架上的黏附、长入和铺展，加速内皮细胞化过程［１０］。潘仕荣等采用生物性能稳定的ＰＵ制备小径人工血管，曾先后报道过聚六亚甲基碳酸酯聚氨酯脲的合成和通过微观结构设计和内腔表面偶联重组水蛭素［１１，１２］，来提高顺应性和抗凝血性，达到自然内皮细胞化和提高畅通率的目的。潘仕荣等［１３］通过选择材料和优化制备条件，可制得具有合适孔径和孔隙率，顺应性和其它性能与天然血管匹配的ＰＵ小径血管，达到提高小径血管长期植入的畅通率的目的。ＰＵ小径血管内径２－４ｍｍ，壁厚０．６－１．２ｍｍ，密度０．２３－０．４９ｇｃｍ３，孔径４２－９５Ｌｍ，孔隙率５６％－８０％。血管的径向顺应性１．２％－７．４％·１３．３ｋＰａ－１，水渗透性０．２９－１２．４４ｇ（ｃｍ２·ｍｉｎ），轴向抗张强度１．５５－４．３６ＭＰａ，爆破强度６０－３００ｋＰａ，缝线撕裂强度１９．５－９６．２Ｎ／ｃｍ２。
桑井贵等［１７］在临床应用中采用浙江黄岩医用材料厂研制的医用聚氨酯绷带替代石膏绷带固定治疗四肢闭合性骨折１２３４例，经过１０余年的临床实践，取得了满意的临床治疗效果。表明，医用聚氨酯绷带是一种对人体无毒性的合成高分子材料制成，绷带基材是合成纤维织物，表面涂有聚氨酯树脂，既可避免潮湿而引起的并发症，它又具有石膏绷带的特点（见表３）作者认为医用聚氨酯绷带是一种很好的外固定材料，值得各级医疗机构进一步推广应用。表３ 医用聚氨酯绷带与石膏绷带的性能比较［１７］
类 型 医用聚氨酯绷带 石膏绷带材 料 聚氨酯 ＣａＳＯ４．２Ｈ２Ｏ固化条件 室温水中浸１０ｓ 室温水中１０ｓ固化时间 ６ｍｉｎ １０ｍｉｎ承重时间 固化２０ｍｉｎ后 固化１２ｈ后重量和用量（短臂管型） １５０克／４’－１卷 ６００克／４ｄ－３卷压缩强度（８层） ５００Ｎ，不变形 １９０Ｎ，出现裂痕透气量（８层） １．１５／ｍ３／ｍ２／Ｓ ０抗水性 室温水中浸２４ｈ不软化不变形 室温水中浸２ｈ碎裂Ｘ射线透过性 常规摄片骨痂影形清晰 照射量增加一倍，Ｘ线片模糊对环境污染 无 部分是否能完全燃烧降解 能 不能有效保存期 ２４￣３０个月 ６个月
因此医疗聚氨酯矫形绷带是我国未来５年内增长潜力最大的一种骨科耗材［１６］。韩国 ＰＲＩＭＥ ＭＥＤＩＣＡＬ ＩＮＣ公司产品ＰＲＩＭＥ高分子绷带和夹板是由多层经聚氨酯、聚酯浸透的高分子纤维构成。聚氨酯材料具有较好的粘结性，固化速度快，固化后强度大且质量轻等优点。
表２ ＰＲＩＭＥ高分子绷带和夹板性能特点
PU Technology据欧洲塑料新闻网消息，由Ｊｅｎｎｉｆｅｒ Ｗｅｓｔ教授领导的美国莱斯大学研究团队已经生产出了一种新型的聚氨酯材料，该材料可用于制造小直径的人造血管。其它的人造材料，如膨体聚四氟乙烯（ＥＰＴＦＥ）已成功地应用于较大直径血管的制造，但对于直径小于６毫米的血管，由于血液凝结或组织堵塞的原因，这些材料无能为力。莱斯大学的研究团队经多次实验后发现，将一氧化氮生产的缩氨酸加入到聚氨酯中可增强聚氨酯抗血液凝结的能力。在生理状态下，这种聚氨酯释放的一氧化氮可以防止血液的凝结［１４］。
２．３矫形绷带
对骨折患者来说，进行石膏绷带外固定几乎是必不可少的治疗措施，但它也给患者带来了不少痛苦，特别是炎热的夏天，极易引起石膏内搔痒及炎症，而且石膏笨重，不透气、干固后无弹性，活动时易折断，强度差、不耐磨及Ｘ线穿透性也差，绷带拆除时也容易污染环境等［１５］。因此，寻找一种既有石膏绷带固定的优点，又能克服其缺点的外固定材料，是临床上非常迫切需要解决的问题。我国在骨折外固定材料方面主要采用石膏绷带，石膏托等产品，据有关部门统计石膏绷带每年的使用量在１．５亿卷左右，但由于石膏绷带笨重、不透气、不透Ｘ线、遇水溶解、固化时间长等缺陷，导致其不断被其他新产品代替。
医疗聚氨酯矫形绷带自２００１年引入中国市场，经过４年的临床使用，发现其使用方便，性能优良的一种外固定材料。目前国外９０％骨折病人都选用医疗聚氨酯矫形绷带固定，而我国目前使用医疗聚氨酯矫形绷带固定的骨折病人还不到十分之一，全年的使用量在四十万卷左右，
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２．４假肢
采用聚醚型聚氨酯－脲弹性体共聚物或聚醚型聚氨酯制造的人体假肢，和人体组织有很好的相容性。如聚酯－ＭＤＩ发泡所制得的聚氨酯海绵弹性体可制作假肢；水发泡聚氨酯弹性体可制作假肢护套，其耐磨性能超过乳胶护套；微孔弹性体可制作上肢肢体［５］。
２．５计生用品
２．５．１可逆式输精管用聚氨酯栓堵剂山西省人民医院与山西省化工研究所合作开发了可逆式输精管用聚氨酯栓堵剂，注入男性输精管内，固化为条形弹性栓塞，可阻止精子通过，达到避孕目的，一旦需要恢复生育能力时，取出栓塞，又可正常受精。此法经济、方便、有效，对局部组织无不良反应［５］。黄真嘉［１８］等则报道了用聚
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氨酯铋作为栓堵材料，聚氨酯铋是一种Ｘ射线显影的但组分聚醚型聚氨酯，常温为固体，在某温度下为流体的特性，毒理研究表明，其具有良好的生物相容性、无毒、无腐蚀、无致突变作用，符合医用要求，在１４２例健康男性使用中节育有效率为９８．５８％。
方志薇等［１９］以三乙醇胺、乙二胺为扩链剂，采用预聚体法制得室温快速固化医用聚氨酯避孕栓， 通过注射器将预聚体与扩链剂的混合物注入人体内，两者在人体内发生固化反应生成聚氨酯弹性体，形成避孕栓，可达到避孕的目的。研究表明制备的聚氨酯在室温条件下的固化时间为２５ｍｉｎ；可在反应开始后１５ｍｉｎ内将混合物用注射器推动并可在人体内固化成型 ；生成的聚氨酯弹性体避孕栓的柔软性、环境适应性均较好。
２．５．２避孕套１９９４年伦敦国际集团（ＬＩＧ）开发了世界上第一种聚氨酯避孕套，其商品牌号为Ｄｕｒｅｘ－Ａｖａｎｔｉ，已得到美国ＦＤＡ的认可。它用ＴＰＵ制造，具有透明、无气味、耐油质润滑剂的特点，可防止性传播疾病，特别适合于对乳胶过敏的人［５］。
ＰＵ男用避孕套是近年国外市场推出的一种新型高分子材料制作的避孕套，能提供生殖健康双重保护功能。由于聚氨酯的物理学特性，新型避孕套克服了原乳胶产品在材料学方面的缺陷，如乳胶套膜相对较厚、有致敏性、不耐受油性润滑剂等。ＰＵ避孕套投放国际市场以来受到极大的关注［５］。
岳焕勋等［２０］对国产ＰＵ避孕套临床应用的可行性和可接受性进行观察。研究所用ＰＵ男用避孕套采用国产医用聚氨酯避孕套专用料制作，由四川大学和四川生殖卫生学院共同研制。实验结果表明ＰＵ避孕套的破裂率与乳胶产品比较无明显差异，而滑脱率较高 ；实验中无严重的人体不良反应和意外妊娠发生，具有较好的可接受性。Ｍａｒｋｕｓ Ｊ ［２１］以及Ｂｉｌｌ Ｐｏｔｔｅｒ等人［２２］也对聚氨酯避孕套临床应用的可行性和可接受性进行观察。
２．６医用胶粘剂医用胶粘剂可分为硬组织胶粘剂和软组织胶粘剂，医用胶粘剂需满足以下要求［２３］：
１．与生物体良好粘合性
２．胶粘剂本身及其分解生成物无毒３．对生物体适应性
４．在存在水的环境下能粘接
５．与被粘接体弹性等机械性能相近６．具有消毒灭菌的功能
李军等［２４］针对皮肤表面应用的压敏胶存在的问题，综合聚氨酯良好的粘结性、柔韧性和生物相容性等优良性能，制备了一种亲水性聚氨酯压敏胶。该压敏胶是由二异氰酸酯与多元醇的混合物进行反应生成预聚体，再经扩链制
得的。通过在聚氨酯主链上引入亲水的聚乙二醇嵌段来赋予压敏胶亲水性。研究结果表明该聚氨酯压敏胶具有优良的粘结性能及反复揭帖性，具有良好的药物、皮肤相容性及良好的药物控释性能。
美国ｂｒｉｓｔｏｌ－ｍｙｅｒｓ公司［２５］研制成功的新型医用聚氨酯压敏粘合胶，是由聚醚多元醇，聚酯多元醇或两者的混合物与甲苯二异氰酸酯反应制成的。在该粘合剂中再加入杀菌药剂以及导电化学品，移除创伤渗出液的超级吸收剂和对创伤愈合具有有效再生能力的化合物。该粘合剂可用于制备医疗领域中自粘薄膜结构，尤其用于吻合器械、创伤橡皮膏、创伤包敷料及纱布绷带等。２．７敷料传统敷料如纱布、棉花等易粘连伤口、滋生细菌、更换时带来二次创伤。作为创面覆盖物的创伤敷料，除了有良好的生物相容性外，还要求具有良好的吸液、保液透湿和隔菌功能，既要避免积液，又要保持适当湿润的创面小气候，防止结痂，以利于创面的愈合，同时还要能起到隔菌作用，以防止创面的感染［２６］。随着科学技术的发展，各种新型敷料不断出现，其中重要的一种就是聚氨酯敷料。
黄忠兵等［２７］研究设计采用双层复合材料，内层为与创面接触的亲水性聚氨酯软泡沫（ＰＵＦ），它可以吸收创面的渗出液和载药；外层为改性的聚氨酯弹性体薄膜，具有透湿和隔菌功能，力学性能能满足敷料的使用要求。亲水性聚氨酯是由亲水性ＰＥＧ与异氰酸酯在交联剂、催化剂存在下反应制得。通过控制聚乙二醇分子量大小和交联剂用量来调节控制材料的网状结构的形态和交联分子量，以满足敷料用ＰＵ亲水性要求。将上述预聚体配成醋酸乙酯、丙酮等溶剂的混合溶液，倒在聚四氟乙烯板上刮涂，而后在０℃下固化干燥４－５ｈ制得薄膜。再在这种预聚体中加入水和其它无毒发泡助剂，在催化剂作用下，反应生成细孔结构的软质ＰＵＦ。材料能满足敷料对材料的生物相容性的要求，而且也能大大改善传统聚氨酯材料的功能性，是一种具有良好应用前景的新型敷料用材料。
程莉萍等［２８］以自制的亲水性聚氨酯软泡沫为载体制备抗菌创伤敷料，经动物实验和临床试验证明，此材料安全、无毒、无刺激、不致敏、无异物反应、创面愈合快、生物相容性好的生物材料。他们对４种抗菌剂（超微二氧化钛粉末、磺胺嘧啶银、磺胺、硝酸银）进行了实验。采用预聚体法、填充法、浸渍法等３种方法将抗菌剂加载于聚氨酯敷料中，测试了抗菌敷料的抗菌性能并进行了比较。结果表明，４种抗菌剂制备的敷料均有抗菌效能。综合考虑抗菌敷料的抗菌性能、手感、颜色、掉粉等因素，将超微二氧化钛粉末、磺胺嘧啶银和磺胺３种抗菌剂，填充加载法制备抗菌创伤敷料，抗菌效果好。
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■ＰＵ技术
络结构的聚合物水凝胶。
与聚丙二醇（ＰＰＧ）反应，将反应混合物与丙二醇及ＰＰＧ相混２．９ 接触眼镜［３７］合，最终得到创伤敷料用ＰＵ水凝胶。若混合时加入抗菌药作为接触眼镜使用的材料，除了要求具备高含水量和物如三溴酚铋（ＢＴＰ）、磺胺嘧啶（ＳＳＤ）等，就可得到具抗菌高透明度及良好的机械性能之外，还必须具有良好的氧渗透功能的ＰＵ水凝胶。ＣａｒｄｉｏＴｅｃｈ公司于２００３年研制出亲性，否则易导致角膜炎．由于聚氨酯水凝胶与其他类型水凝水性ＰＵ水凝胶创伤敷料，商品名为ＳｐｙｒｏＤｅｒｍ。这种敷料胶相比具有良好的生物相容性、血液相容性及机械性能，外观呈透明凝胶状，可用于皮肤溃疡、擦伤、创口及烧伤。早在１９７４年，Ｂｌａｉｒ等人就提出将亲水性聚氨酯应用于接这类ＰＵ水凝胶敷料可直接包敷在伤口上，移除较容易。触眼镜中。之后Ｇｏｕｌｄ等人研究了用于接触眼镜的含有亲
２．８药物缓释载体水性聚氨酯的聚氨酯－聚丙烯酸互穿网络水凝胶体系。由于传统的给药方式使得药物成分在体内迅速吸收，ＬａｉＹＣ等人用新戊二醇（ＮＰＧ）、聚丙二醇和ＩＰＤＩ反应得到往往会引起不可接受的副作用，引起不充分的治疗效果，商品名为ＩＮＰ４Ｈ的预聚物，后与亲水性单体经紫外光固化得因此，为了避免传统常规制剂给药频繁所出现的“峰谷”现到聚氨酯薄膜，在缓冲溶液中溶胀至恒重得到ＰＵ水凝胶。象，提高临床用药安全性与有效性，从而增加药物治疗的ＩＮＰ４Ｈ通过紫外光固化制得的ＰＵ水凝胶的水接触角都在安全性、高效性和可靠性，一种良好的药物缓释辅料的应３０－４０（ｂ）之间，与用于制造接触眼镜的其他水凝胶相同，并用在临床上具有很好的实际意义［３０］。表现出良好的抗蛋白质粘附性。ＨａｓｃｈｋｅＬ等人用聚乙二
刘育红等［３１］以木质素、改性木质素为原料代替多元醇和聚丙二醇与４，４－２亚甲基双环己基二异氰酸酯纯合成聚氨酯，以硝苯地平为模型药物，利用悬浮缩聚发（Ｈ１２ＭＤＩ）、异佛尔酮二异氰酸酯制备了用于接触眼镜的制备具有缓释性能的载药微球，微球药物释放性能好，且非离子型聚氨酯水凝胶，所用扩链剂为乙二醇（ＥＧ），交联剂对温度湿度稳定。李天全等［３２］以嵌段聚醚型聚氨酯为三羟甲基丙烷（ＴＭＰ）及聚氧化丙烯醚三醇（Ｐｌｕｒａｃｏｌ７２６，ＢｉｏｓｐａｎｏＲ为基质， 牛血清白蛋白（ＢＳＡ）或聚乙二醇（ＰＥＧ）Ｍｎ＝２９００），具有足够的透明度。
２．１０ 医用人造皮为成孔剂， 去离子水为缓释接受液，制得的环丙沙星抗菌
弹性较好的聚氨酯泡沫可制作人造皮。其优点是透缓释材料ＢＢＣ和ＢＰＣ均具有较好的药物缓释功能，在３４小
时之内，能有效地抑制和杀灭绿脓杆菌。由于ＰＥＧ比ＰＳＡ价气性好，能促使表皮加速生长，可防止伤口水分和无机盐的廉易得，而且容易加工，所得ＢＰＣ材料表面光洁度好等特点，流失，以及阻止外界细菌介入，防止感染。较具应用价值。Ｋ．Ｂｏｕｃｈｅｍａｌ等［３３］也报道了采用ＩＰＤＩ、聚乙二醇等原料制备粒径在１５０～５００ｎｍ的微胶囊，用于３．医用聚氨酯存在的问题药物载体具有很好效果。３．１生物降解性［３８］
ＤｏｏＨ Ｌ［３４］等先将异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）、二羟随着聚氨酯在医学生物领域中用途的不断拓宽，聚氨甲基丙酸（ＤＭＰＡ）、聚丁二醇（ＰＢＧ）制备水性聚氨酯预聚物，酯不能自然降解的缺点也日益成为其发展的障碍，带来了废再与甲基丙烯酸二羟乙酯（ＨＥＭＡ）反应，引入可反应的乙烯弃物污染环境的问题，因此，开发可生物降解的聚氨酯材料基基团，制得水性聚氨酯乳液，将药物核黄素或消炎痛等溶成为解决这一难题的关键。聚氨酯生物降解的过程可分为解于所得的水性聚氨酯溶液中，得到ｐＨ值敏感型载药水凝两个阶段：（１）天然高分子化合物的降解使聚氨酯在表面上胶。药物在体内的释放控制基于环境ｐＨ值的变化导致水凝形成许多微孔；（２）产生的微孔使得微生物容易侵袭其内胶的溶胀－退溶胀过程。当环境ｐＨ＝９时，水凝胶溶胀使体部的天然高分子化合物，在内部形成微孔，加速聚氨酯的降积增加；当环境ｐＨ＝４时， 水凝胶退溶胀使体积收缩，药物解，直至聚氨酯完全降解。被释放出来。由于水性聚氨酯分子链中同时含有亲水性和现已开发的可生物降解的聚氨酯主要有以下几种：（１）疏水性基团，这种聚氨酯水凝胶既能用作亲水性药物的载低聚糖衍生聚氨酯；（２）木质素、单宁及树皮衍生聚氨体，也可以用作疏水性药物的载体。酯；（３）纤维素衍生聚氨酯；（４）淀粉衍生聚氨酯；（５）其
［３５］
ＹａｎＹ等人则是用甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）与聚四氢呋他类型可生物降解聚氨酯。喃（ＰＴＭＧ）反应生成聚氨酯预聚体，后与丙烯酸和丙烯酸羟３．２生物稳定性丙酯（ＨＰＡ）共聚得到聚丙烯酸－聚氨酯聚合物（ＰＵＡ）。所得１９８１年Ｐａｒｉｎｓ等报道了采用聚醚型聚氨酯制造的心到的ＰＵＡ聚合物溶胀得到可用于药物缓释的ｐＨ值敏感型脏起搏器导线在体内的降解现象，体液进入材料内部，导致ＰＵＡ水凝胶。Ｂａｅ Ｙ Ｈ［３６］等人研究了由疏水性聚氨酯与亲起搏器电路短路。许多研究学者认为炎症反应是诱发降解水疏水平衡的聚乙烯醇形成的用于药物缓释的具有互穿网的根本因素，而提高聚氨酯材料的生物相容性可以使其不诱
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Ｈｕａｎｇ Ｙ Ｈ［２９］以ＩＰＤＩ与多元醇聚合得到预聚物，后
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发或少诱发机体的炎症反应．
已有研究表明，人体体内存在着某种酶可以使聚醚型聚氨酯在体内降解，通过采用物理或化学的多种方法对聚氨酯进行改性可以达到改进其生物稳定性。
３．３毒性
医用材料必须满足聚氨酯本身以及降解产物对人体无毒无害，不会有特异性突变，而目前人们对芳香型聚氨酯在降解后是否会对人体产生毒害作用抱有怀疑，目前普遍采用脂肪族聚氨酯作为医用聚氨酯材料。
３．４抗血凝性
近年来，虽然聚氨酯（ＰＵ）材料在医学领域中已有临床应用，但ＰＵ与人体接触时的生物相容性问题一直颇受关注。对力学性能好的高分子材料进行表面处理，赋予材料良好的力学性能与良好的生物相容性是生物医用材料研究中的一个热点。
３．４．１肝素化由于肝素是一种天然硫酸多糖类化合物，具有很强的抗凝血性，对材料表面进行肝素化被普遍认为是现今改性材料抗凝血性能最好的方法之一。所谓肝素化就是指肝素分子在材料表面的固定，一般分为物理吸附和化学结合两大类，后者又进一步分为共价键合及离子键合两种。在肝素固定化的各种方法中，对于结合肝素的稳定性而言，共价键合肝素远较其他方法优越。但就固定后肝素的抗凝血活性来说，却正好相反。以离子键结合肝素的材料，则既能稳定的结合于材料表面，又有较高的抗凝血活性［３９］。
陈维涛等［３９］采用表面改性的方法，即用肝素化阳离子水性聚氨酯改性医用聚氯乙烯导管，以达到提高其抗凝血性的目的。红外光谱法测定表明合成的阳离子水性聚氨酯经过肝素化处理后，肝素中阴离子基团和阳离子水性聚氨酯的铵离子发生了离子键合。说明肝素是以离子键合方式结合在材料的表面上。许海燕等［４０］利用等离子体辉光放电引发化学反应对材料表面进行修饰改性 ，在聚氨酯材料的表面接枝具有抗凝血功能的肝素分子 ，研究表明聚氨酯表面接枝肝素分子后，表面的氧／氮元素比提高，水接触角减小，对血小板的吸附和活化性下降，抗凝血性能得到提高。
３．４．２丝素蛋白丝素蛋白是一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性，而且价廉易得，是制备生物医用复合材料的优先选择品之一。孙东豪等［４１］用等离子体引发丝素蛋白或丝素肽在聚氨酯膜表面接枝的方法对聚氨酯膜进行改性，并对其进行表征。本文用水分散型聚氨酯作为原料，根据接枝反应理论，探索出适合于聚氨酯和丝素蛋白或丝素肽接枝的工艺条件为聚氨酯浸渍在丝素或丝素肽溶液中１２ｈ，再经低温等离子体处理，可获得丝素蛋白或丝素肽表面改性的聚氨酯膜。
和改性前的聚氨酯膜相比，改性膜的亲水性提高，柔韧性和聚氨酯膜基本一致，透汽性高于油溶性聚氨酯膜，有望成为一种优良的新型生物材料。
３．４．３其他改性方法Ｈｓｕ等［４２］将聚氨酯溶于四氢呋喃后成膜，用氩等离子体处理，在空气中放置一定时间，浸入溶有左旋丙交酯的甲苯中，脱气封管在７０℃反应５ｈ，得到表面接枝左旋丙交酯的聚氨酯膜，减少了血小板的黏附。又如Ｙｕａｎ等［４３］利用臭氧化作用在聚醚型聚氨酯表面引入活性过氧化物，然后与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐（ＤＭＡＰＳ）进行接枝反应，经过接枝改性的聚氨酯具有良好的血相容性。Ｍｏｒｉｍｏｔｏ等［４４］在嵌段型聚氨酯表面用亲水性的甲基丙烯酸羟乙酯磷酰胆碱（ＭＰＣ）在可见光辐射下形成半互穿网络 ，而改性后的聚氨酯膜表面抗凝血性有明显提高。
４．医用聚氨酯的发展前景
在国外聚氨酯材料用于生产医疗设备已经非常普及，而在国内，这一市场还未被真正开发。有媒体报道目前国内生物医用聚氨酯材料及其制品的市场份额已在１．８１亿美元以上，预计在未来５年内，每年将以２０％的速度持续增长［４５］。
ＰＵ是由软段和硬段构成的一种微相分离的材料。ＰＵ的玻璃化温度、拉伸强度、断裂伸长率、耐磨性、抗曲挠性和剪切强度、血液相容性、亲水性等性能都能用分子设计的方法进行调控，通过选择不同种类或不同分子量的软段和硬段，或把几种软段或硬段组合起来应用，可以合成具有特定微相分离结构，从而具有特定性能的ＰＵ。如ＰＵ的杨氏模量随着硬段含量的增加，可从８ＭＰａ到２０００ＭＰａ，可见其性能可调控的空间很大。
由于聚氨酯具有良好的生物相容性和抗血栓性，因此，可生物降解聚氨酯在生物医学领域具有巨大的发展潜力。例如具有记忆功能的聚氨酯称为室温形状记忆性聚氨酯，可用于制作各种矫形、保形用品，如：牙科矫形器、骨科矫形器、绷带、乳罩、腹带等，可以先做成所希望的形状，在使用时再加热，使其恢复原形，从而达到预期的效果。热塑性聚氨酯ＴＰＵ在医疗卫生领域的开发，也正向生物工程、细胞工程、免疫工程等方面迅速发展。然而，要使聚氨酯医学材料获得更长远的发展，需对聚氨酯这种生物材料进行改性，以适应组织工程的发展。
由于价格等原因，在医用合成材料中，聚氨酯只占小部分份额。美国等发国家医用聚氨酯材料早已商业化，而且新材料、新用途仍在开发中。国内也有不少单位从事过或正在从事医用聚氨酯的应用，但推广应用不够、影响不大，与发达国家相比差距很大。因此，国内应该加强该方面的研
《聚氨酯》２００７年９月 总第６４期
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■ＰＵ技术
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《聚氨酯》２００７年９月 总第６４期
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■ Content
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Initial Statement
＂Ｐｒａｇｍａｔｉｃｓ ｌｅａｄ ｕｓ ｆｕｒｔｈｅｒ＂
This title is the imagination of interaction which penetrated into all fieldsof work and life. All the beings are the units of interaction and confliction.However, we are dedicated to bring readers more useful things throughthis issue rather than uplifting to materialistic height. Originality cre-ated by pragmatic attitude, so as our further progress.
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PU WorldPU Classroom
Follow the latest information about PU and grasp PU world.
２２
Guide you further into PU world from the beginning level.Classification method to solve environmental issues of poly-urethane feedstocks３０
PU Market
Market Analysis of PU Raw Materials, Market Intelligence of Rel-evant Materials, Customs Data, and BBS Forum are all in PUmarket.
７２
PU Technology
Progress of Medical Polyurethane Materials Research
Summarized the development background, performance and classifi-cation of medical polyurethane material, as well as its application inthe fields of mechanical heart, vascular prosthesis, orthopaedic bandage,family-planning products, medical adhesives, medical dressing, artifi-cial skin and pharmaceutical carrier. Meanwhile, this article also pointedout current problems and future prospect of medical polyurethane.Polyurethane Application in Car Decoration and Its Develop TrendThis article introduced the application of polyurethane material in cardecoration and predicted the future develop trend and prospect.One Technical Method to Cut Down the Cost of Low-Resilience SpongeOne way for an enterprise to survival and develop is to seek newmethod of reducing cost while guarantee products¡¯ quality. This ar-ticle showed us the new technical way.
９２
PU Patent
Select the lastest PU technology patent at home and abroadand let you grasp the vicissitudes of PU world.
１０４
PU Yellow pagePU Abstract
The business card of PU industry１１４
Abstract of the thesises on the latest research development ofPU technology issued in different periodicals nationwide in 2005.
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