医用水凝胶

水凝胶是亲水性线型大分子经交联后形成的网状结构的水溶胀体，常见的医用水凝胶主要有聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚电解质络合物、聚乙烯吡咯烷酮、多糖类等。
(1) 聚甲基丙烯酸羟乙酯(Polyhydroxyethyl methac-rylate):简称PHEMA，其结构式为

由单体甲基丙烯酸羟乙酯聚合而成。海吐纶(Hydron)是以PHEMA为主要组分的一种广泛使用的医用水凝胶商品。
PHEMA不含水时和有机玻璃一样，是一种透明无色的固体，可进行机械加工；吸水后变成柔软而富有弹性的水凝胶。该材料亲水，透氧，具有良好的生物可接受性，可煮沸消毒。湿强度较差。采用交联、共聚、大分子反应或共混，可对水凝胶进行改性。如用双甲基丙烯酸乙二醇酯进行交联，可得到抗胀强度高达40kg/cm2的水凝胶，与甲基丙烯酸甲氧基三乙二醇酯共聚的水凝胶，其透氧系数高达31.21×10^-10cm³cm/cm²·S·cmHg；与N-乙烯吡咯烷酮共聚可得到含水率为70.4%的水凝胶。
PHEMA在本世纪六十年代开始用于医学方面，目前主要应用有：
❶软接触镜： 矫正视力时，成象变化小，不显蒙雾，美观，轻便。装戴时间可长达一月之久，感觉舒适。还可赋药治疗眼病；
❷义齿基托软垫底：赋于基托亲水性，表面变软，对口腔粘膜的贴附力增加，从而增加义齿基托在口内的固位性及舒适感；
❸半透性包膜材料：该膜对血液中的代谢物或其他小分子物质有良好的渗透性。膜本身对血液的相容性较好，无凝血现象。可用作吸附型人工肾和肝解毒装置中的活性炭包膜材料；
❹固相酶：葡萄糖氧化酶用PHEMA固定后，稳定性提高，可用于连续测定手术病人或糖尿病人的血糖量。还可固定胰蛋白酶、门冬酰胺酶、蛋白质等。
❺药物释放体系： 用PHEMA包裹药物或将药物进行高分子化后，药物缓慢释放，药效延长，药物的稳定性增加；
❻用于眼科手术：制作人工角膜、人工玻璃体、视网膜剥离手术中用的巩膜和带材料、以及解除青光眼眼压的排液装置；
❼用作可喷雾的粉末状烧伤敷料，如用于复盖头、脸、肩、背、臂、腿等皮肤表面的三、四度烧伤，有利于保护创面，并有良好的透氧性能。此外还有作耳鼓膜塞、人工软组织及医疗用品的表面亲水化。
近几年，有的国家开展用PHEMA作杀精子材料的研究，其原理是与甲基丙烯酸共聚的PHEMA水凝胶可不断释放出氢离子，该水凝胶注射入输精管后能很快沉淀并附着于管壁上，造成足以杀伤精子的酸性环境，而沉淀的孔隙可让精子通过，不会阻塞输精管。
(2)聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol):简称PVA(参见“聚乙烯醇”条)。
(3)聚丙烯酰胺(Polyacrylamide)简称PAM，其结构式为

它由单体丙烯酰胺聚合而成。其性质类似于PHEMA，但比PHEMA更亲水。干燥时玻璃化温度较高，对热和碱性介质不太稳定。生物相容性好，极少有凝血现象。PAM主要用于：
❶制作高含水率的软接触镜；
❷包覆活性炭用于血液灌流；
❸制作吸水性尿素吸附剂；
❹医疗用品的表面亲水化等。
(4) 聚电解质络合物(Polyelectrolyte):由多阳离子物和多阴离子物在水中络合而成。例如，在pH<4.5的水介质中，带正电荷的明胶与带负电荷的阿拉伯胶相互吸引而从水中凝聚出来，再用甲醛或戊二醛交联后得到只在水中溶胀而不再溶于水的水凝胶。合成的多阳离子化合物和多阴离子化合物也同样产生复凝聚，形成络合物水凝胶。聚电解质络合物与血液的生物相容性好，可用作人工肾膜及微胶囊包膜材料。例如，复方甲地孕酮微囊针剂及维生素A微囊片剂就是以明胶-阿拉伯胶为囊材的制品。
(5)聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone): 简称PVP，其结构式为

由单体乙烯吡咯烷酮聚合而成。亲水性很好。PVP水溶液可作代血浆。水凝胶主要用于制作高含水率的软接触镜，缓释药物加载体及医疗用品的表面亲水化。
(6) 多糖类(Polysaccharide):有葡聚糖凝胶和琼脂糖凝胶等。
❶葡聚糖凝胶(商品名Sephadex): 由葡聚糖（右旋糖酐）和环氧氯丙烷相互交联而成。具有亲水，耐热，不溶于水、盐、碱及弱酸等特性。强酸及氧化剂可使其解聚。葡聚糖凝胶可用于细菌培养； 制作高血压及冠心病药物；药物的分离，提纯及分析；
❷琼脂糖凝胶(商品名Stpharose): 用于包裹活性炭制作人工肝辅助装置吸附剂；还可作成小珠，经溴化氢活化后与白蛋白结合，制成白蛋白琼脂糖小珠，制作亲和层析柱，用于血浆分离。