張國棟
(國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心 450001)
關于對醫用粘合劑的研究
張國棟
(國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心 450001)
隨著醫學技術的不斷發展,醫用粘合劑需求不斷增加,醫用粘合劑成為研究熱點,其研究不斷增多。本文從醫用粘合劑的分類以及應用等方面介紹了醫用粘合劑的發展,詳細介紹了軟組織用粘合劑、牙科粘合劑、骨科用粘合劑、皮膚用壓敏膠的研究和應用。
醫用粘合劑;軟組織用粘合劑;齒科粘合劑;骨組織粘合劑;皮膚用壓敏膠
隨著社會的不斷發展和進步,人類對醫學技術的要求越來越高,尤其對于臨床手術中儀器材料等要求頗高。在外科手術的過程中,醫用粘合劑應用廣泛,例如在骨科的手術中對碎骨的定位和結合,術后采用醫用粘合劑進行縫合處的滲血處理等。為了在治療病人的過程中盡可能的減少病人病痛,縮短治療時間,在保證治療效果的同時盡量使傷口恢復較好美觀,因此對于醫用粘合劑的要求不斷提高[1]。
夏毅然[2]等指出,理想的醫用粘合劑應該有以下幾個特點:
(1)沒有毒性,使用安全可靠,對患者不致癌,不致畸,不會導致機體突變。
(2)在有水、組織液或者血液的情況下依舊可以粘合。
(3)在正常溫度、常壓下可以實現快速的粘接。
(4)無菌,可以在保質期內保持抑菌。
(5)有好的相容性,不妨礙人體組織的自身愈合。
(6)粘合劑為液態,并且容易保存。
(7)在患者使用后,可逐漸被吸收、排出體外。
(8)可以直接使用不用調配,常溫保存。
(9)對患者機體無任何刺激。
雖然醫學技術飛速發展,但是到目前為止,完全符合理想的醫用粘合劑條件的粘合劑還未研究制造出來。但根據使用部位、目的的不同,一些部分滿足上述條件的粘合劑在應用和不斷改進中也己取得了較好的效果。根據醫用粘合劑的用途,可將醫用粘合劑分為軟組織用粘合劑、牙科粘合劑、骨科用粘合劑(骨水泥)、皮膚用壓敏膠等幾種。隨著醫學技術的推進以及對醫用粘合劑的研究不斷深入,醫用粘合劑的用途也越來越廣泛,逐漸超出了這幾種用途的劃分[3]。
軟組織用粘合劑是在手術中運用于胃腸道或者血管等軟組織為其修復幫助盡快閉合的醫用粘合劑。根據天然粘合劑的成分來源不同,分為天然軟組織粘合劑,合成軟組織粘合劑和半合成軟組織粘合劑。在臨床手術中運用比較多的是纖維蛋白粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合劑。隨著研究人員對醫用軟組織粘合劑研究的不斷深入,人們正在嘗試用氧化纖維素、聚乙二醇、殼聚糖等為原料制造而成的粘合劑,也有研究顯示,以上物質為原料制造而成的軟組織粘合劑的相容性和粘合性都相當好,在日后的軟組織粘合劑研究中有很大的發展前景。
2.1 血纖維蛋白粘合劑
血纖維蛋白粘合劑又稱血纖維蛋白膠,是一種早起用于傷口止血的生物蛋白制劑。在20世紀初期開始有關于纖維蛋白粘合劑的研究并應用至臨床。在1909年,Bergel第一次將纖維蛋白原干粉用于了小血管的止血中取得了一定的成效。可是早期纖維蛋白在止血中的作用不是很明顯,后來發現是人們簡單的纖維蛋白的粉末直接涂抹在傷口上,加之纖維蛋白的含量少所以止血效果差。1972年Materas通過冷沉淀技術提取除了首個纖維蛋白粘合劑的誕生。隨著醫學的不斷發達,對手術要求的逐步提高,在近二十多年來,在手術止血、術后愈合、手術防止粘連和封閉缺陷諸多方面纖維蛋白粘合劑已經得到了大方面的應用[4]。
2.1.1 纖維蛋白粘合劑的止血作用
從纖維蛋白粘合劑的粘接機理來說,纖維蛋白粘合劑的組成是由纖維蛋白原和活性溶液、抗纖溶劑三種成分,而纖維蛋白原是組成纖維蛋白粘合劑的最主要成分。由于纖維蛋白粘合劑來源于血漿,有很多優點,比如不易引起機體排斥反應,引發炎癥較少,不易導致纖維變形和組織壞死,纖維蛋白粘合劑吸收好,生物的相容性和降解性都很好,而且一直以來止血的作用很好,所以在很多科室中運用并取得了良好的效果,比如在外科各種手術中,在骨科的接骨中,心腦血管手術中的療效很好。Oliver Delmas[5]等研究了一種預先激活的雙組分粘合劑,包含纖維蛋白原和至少一種已激活的凝血因子,可通過簡單加入鈣離子,經形成纖維蛋白而發生凝結,為了濃縮纖維蛋白原而又能保留在鈣離子的作用下實現凝血所必須的已激活的凝血因子。
2.1.2 纖維蛋白粘合劑可促進愈合
在患者手術中使用纖維蛋白粘合劑可以減少手術后傷口處不斷滲液的問題,促進傷口愈合。目前,在患者做完乳腺癌切除手術并清理好創面后噴灑上纖維蛋白粘合劑,以及在腋血管鞘處噴灑,可減少傷口創面滲血滲液,甚至可以促進胸壁和皮瓣盡快愈合。阿卜德薩達等[6]研究了一種不含凝血酶,基于纖維蛋白原的用于治療用途的生物粘合劑,該生物粘合劑可作為藥劑使用,特別是作用與生物組織,傷口等,可促進傷口愈合。
2.1.3 纖維蛋白粘合劑可以修復缺損
鄭俊發[7]等試驗證明,在腭裂修復術中比較安全可靠的方法是使用纖維蛋白粘合劑噴灑在松弛切口將其封閉住,可以促進其傷口的愈合。在腸胃手術后將纖維蛋白粘合劑噴灑在傷口的縫合處,可以封閉針眼和傷口的滲血、滲液,甚至可直接形成一層膜,直接封閉了缺損組織,避免了吻合口瘺和十二指腸殘端瘺,促進了傷口的愈合。
2.1.4 纖維蛋白粘合劑有防止粘連
20世紀90年代,Songger等提出了“三維立體學說”指出半流體物質是預防硬膜周圍纖維化的最好材料,近些年,很多研究證明了纖維蛋白粘合劑可以抗炎止血,符合三維粘連材料的要求。也有研究表明,由于纖維蛋白粘合劑可自行降解并吸收之后形成了間隙,其不僅可以預防形成粘連,還可長期有效的預防粘連。
2.2 α-氰基丙烯酸酯粘合劑
從1960年后,在血管吻合術中、腎手術切除后粘合中和硬腦膜修補中都有到了α-氰基丙烯酸酯粘合劑,而α-氰基丙烯酸酯粘合劑在支氣管吻合手術中的作用很明顯,同時,日本在1984年也研制了成分包含氰基丙烯酸酯單體等的生物組織粘合劑,之后他們將本制劑用在了機體的粘合、對于創傷的覆蓋和防止感染等效果很好。我國的對于α-氰基丙烯酸酯粘合劑的研究比較晚,隨著研究的深入,這些年也有了快步發展,20世紀70年代由西安化工所研制的508,到后來80年代研制成功的工廠快速醫用膠當時被大范圍使用。
雖然α-氰基丙烯酸酯粘合劑流動性好,在常溫下固化速度快,而且其無溶劑;物理性能良好,且化學性能穩定,使用過程安全無害,還具有良好的組織相容性和力學性能;但是其柔軟性差,膠體較硬,降解性差,所以在臨床使用的過程中就有一定的局限性。劉克良等[8]研制了一種聚合物基體同時含有單α-氰基丙烯酸酯和雙α-氰基丙烯酸二醇酯的可發生交聯共聚并具有良好生物降解性能的新型醫用粘合劑,其具有良好的主鏈可降解性,并且具有良好的生物相容性以及具有可調節性。仇智麗[9]研究了一種基于氰基丙烯酸酯的化學醫用粘合劑組合物,其粘結能力強,粘合強度高,良好環保,粘結膜可講解并完全排除體外,可用于各種創傷粘合,大面積創傷止血等。
在半個多世紀以前在修牙的過程中就用到了齒科粘合劑。在1940年,聚甲基丙烯酸甲酯第一次被用與牙齒的修補手術中,但是之后這種齒科粘合劑并沒有廣泛推廣使用,是因為它的硬度不夠,粘結力也不夠高。直到1965年出現了到目前仍在使用的復合粘合劑,這款粘合劑的基料是多官能度甲基丙烯酸酯,填料是無機粉末。齒科粘合劑在口中使用,水分比較多,牙釉質表面比較復雜,活動多用力多,在牙齒的修補過程中粘接是比較困難的事情,一直以來人們不斷地研究探索更加有效的牙齒粘合劑,雖然也有大量成果,可是效果并不顯著,未研究出令人滿意的產品。
斯特凡等[10]研究了一種將人造牙齒粘結到義齒基托的雙組分粘合劑,其第一組分包括甲基丙烯酸甲酯,溶于過量的甲基丙烯酸甲酯的甲基丙烯酸甲酯共聚物,還包括多官能(甲基)丙烯酸酯,第二組分包括甲基丙烯酸甲酯和叔胺,其粘結強度高,可永久性的粘結到義齒基托。
ChenAC等[11]研究了一種由兩組份組成的正牙粘合劑,第一組分具有較低的粘度并且包括丙烯酸或甲基丙烯酸乙氧基化雙酚A二酯,丙烯酸或甲基丙烯酸烷二醇二酯和丙烯酸芐酯或者甲基丙烯酸酯,第二組分包含填料,所述填料用量為50~80wt%,其粘結性能優異。
現代社會,醫用壓敏膠的使用越來越多,前途廣泛,因此醫用壓敏膠的發展迅速,醫用(皮膚)壓敏膠種類很多,原料廣泛,包括丙烯酸共聚物、天然橡膠、有機硅共聚物、聚氨酯、聚乙烯基醚、聚異丁烯等。嵌段聚醚聚氨酯醫用壓敏膠有很多優點,比如耐水性很強,對身體的上傷害小,多次水洗粘性依舊等;聚異丁烯壓敏膠可以將藥物通過皮膚深入到身體里,并且可以控制滲入的藥物劑量,其廣泛應用于高血壓患者,更年期女性等人群;采用含芬他尼鎮痛藥的有機硅壓敏膠可以有效減輕患者痛苦。
任建華等[12]研究了一種環保的醫用聚丙烯酸酯亞敏膠黏劑,其包括軟單體,硬單體,功能性單體,增粘樹脂,引發劑,含有環氧基團的化合物,溶劑,其具有良好的初粘力,在保證粘結性能的同時降低有機溶劑的使用,滿足醫用粘合劑的要求。
章祥慶等[13]研究了一種醫用壓敏膠,其采用丁基橡膠,松香甘油酯等作為原料,制備的壓敏膠初粘性可以達到32號標準鋼球,持粘性達到了115min以上,具有優良的粘性和持續性,同時便于剝離,玻璃后完整性好。
近年,醫用粘合劑的研究不斷發展,也取得了不錯的效果。但是理想的醫用粘合劑還并沒有研制成功,存在的問題還有很多,需要大家繼續努力,研制開發出更好的醫用粘合劑。
[1]胡亮,鄭昌瓊,冉均國.醫用粘合劑研究進展.國外醫學生物醫學工程分冊,1998,21(1):26.
[2]夏毅然,徐永祥,劉文兵,等.醫用粘合劑的研究及應用進展[J].化工新型材料,2003,31(4):9~12.
[3]陳子達,李 玲,等.醫用膠黏劑的研究進展[J].化學與粘合,2001(1):21~22、28.
[4]徐劍波,等.醫用吻合膠在腭裂修復術中的應用[J].實用口腔醫學雜志,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]阿卜德薩達·什圖魯.不含凝血酶的生物粘合劑及其作為藥劑的應用.CN101351220A.2009,01.
[7]鄭俊發,等.生物蛋白膠在腭裂整復術中的應用[J].2001,9(1):9~10.
[8]劉克良,等.一種可生物降解的醫用粘合劑及其制備方法和用途.CN103083 718A.2013,05.
[9]仇智麗.一種化學醫用粘合劑組合物機器制備方法.CN104958781A.2015,10.
[10]斯特凡·埃希特納.用于將人造牙齒粘結到義齒基托的雙組分粘合劑.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]任建華.一種環保的醫用聚丙烯酸酯壓敏膠黏劑.CN105219317A.2016,01.
[13]章祥慶,等.一種醫用壓敏膠的制備方法.CN105112013A.2015,12.
TQ437.9
A
1004-7344(2016)09-0303-02
2016-3-11
張國棟(1989-),男,漢族,研究實習員,碩士研究生,研究方向為高分子化學。