医用粘合剂
医用粘合剂是以生物体(主要是人体)活组织作为粘接对象的一类粘合剂。这类粘合剂应具有生物适应性好,无毒,无致畸、致癌、致突变作用,使用安全,能在室温下快速固化,粘合力强等特点。同时,暂时性粘合剂要求组织代谢吸收好,而永久性粘合剂则要求具有良好的抗生物老化性能。根据用途的不同,医用粘合剂可以分为软组织用及硬组织用两类。前者如氰基丙烯酸酯类、明胶类、血浆类、有机硅类、聚甲基丙烯酸羟乙酯类、聚乙烯醇-尿素-蔗糖类及火棉胶类,后者为甲基丙烯酸酯类、聚氨酯类、环氧树脂类、聚羧酸类以及磷酸锌。按化学结构分类,主要品种如下。
α-氰基丙烯酸酯类医用粘合剂 化学结构式为CH2=
其中“R”可以有一系列不同的取代基,其性能特点也各有差异。α-氰基丙烯酸酯在空气中微量水分的催化下,有快速聚合的特性,其固化时间一般从几秒到几分钟之间。由于它能快速粘,接单组份无溶剂,粘接时的浸润性好,特别是对比较潮湿的活组织表面能形成粘合力较强的结合面,而且具有良好的生物降解性能,因而是一种比较理想的组织粘接剂和止血剂。在医学领域中的主要用途为:
❶外科: 粘接对象主要是软组织,用来代替缝合、止血、吻合血管组织、固定补修物等,七十年代后期有人用它阻塞血管以治疗癌症。
❷口腔科: 用做牙体硬组织粘合剂及龋涂膜材料。
❸计划生育: 用作阻塞输卵管及输精管。
近年来,国内外在改进氰基丙烯酸酯类粘合剂性能方面,采用了在其单体的结构中引入各种取代基团,以及采用共单体或双宫能团单体,有时也可加入一些其它有机化合物。例如,加入双(α-氰基丙烯酸)乙二醇酯,以提高粘合剂的耐水、耐老化性能;在α-氰基丙烯酸甲酯中加入甲苯二异氰酸酯及丁腈橡胶后可做增强材料,涂在脑动脉瘤表面,可以防止破裂,达到补强作用,还可用于脑脊液堵漏。
丙烯酸类医用粘合剂 有以下二种。
(1)骨水泥:甲基丙烯酸甲酯单体与聚合体的混合物,采用过氧化物——叔胺氧化还原催化体系,在室温下聚合固化,做为骨水泥用来粘接骨组织与金属或高聚物制成的人工骨关节。七十年代以来,出现了以三正丁基硼为引发体系的产品,与过氧化物——叔胺体系相比,其聚合反应热较低,未反应的残留单位数量少,产生组织损害的危险性也小。主要用做骨水泥,也用作牙体硬组织粘合剂及充填材料。
(2)聚羧酸水门汀:由粉、液两组份组成。液体的主要成分为聚丙烯酸及其共聚物的水溶液,粉剂为烧结的氧化锌,室温下可以快速固化,操作简便,毒性低(对牙髓几乎无害),有一定机械强度。在牙科主要用作牙体硬组织粘合剂、垫底及乳牙充填材料。七十年代中期出现的玻璃离子水门汀,其液体成分与聚羧酸水门汀相似。粉剂为烧结的玻璃粉,机械强度优于前者,主要用于牙体硬组织粘合剂及充填材料。
环氧树脂类医用粘合剂 是一种耐生物分解性能好的热固性树脂。但在多数情况下,它需要加热固化。而能够在室温下快速固化的二元胺固化剂,又是有毒的,所以一般认为不适于体内,仅在牙科有小范围的应用。环氧丙烯酸酯类粘合剂自六十年代以来在牙科得到较广泛的应用,其主要成分是双酚A-双(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟丙基)醚(即BiS-GMA),以甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸双脂为稀释剂,采用氧化还原催化体系聚合固化,或加入光敏剂,在可见光或紫外光照射下聚合固化。操作简便对口腔无毒性,并具有与环氧树脂相比美的物理机械性能,在牙科主要用于牙体硬组织粘合剂、防龋涂膜材料及充填材料。七十年代以来,又相继研究出一些在分子内具有亲水基团和疏水基团的化合物,使该体系粘合剂在粘合强度上有一定提高。
聚氨酯类粘合剂 聚胺酯类粘合剂是由多异氰酸酯和聚酯或聚醚等多元醇反应生成的活性预聚体,在这种预聚体中再加多元醇或多元胺等,便会进一步聚合而固化。一般可用作血管粘合剂及牙齿硬组织粘合剂。