生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。生物医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料，通常用于对生物体进行诊断、治疗以及替换或修复、合成或再生损伤组织和器官，具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用。医用高分子材料要应用于生物体必须同时要满足生物功能性、生物相容性、化学稳定性和可加工性等严格的要求。

1.医用高分子材料

医用高分子材料又可分为医疗用材料和医用材料。前者不与人体直接接触，如注射器筒等；后者则与人体直接接触，如人造内脏、牙齿等。这些高分子材料的使用条件虽然各不相同，但都要以某种形式与生物体组织或来自生物体的物质相接触，所以它们除要具备各自相应的医用功能外还要具备最低限度的生物体相容性，以确保使用安全。所谓生物体相容性，是指医用材料与生物体组织接触时，对生物体不产生副作用，以及与医用材料接触的生物体环境，对材料也不产生副作用。

考虑到生物体相容性，对人体内应用的高分子材料一般有以下要求：①化学性能稳定。血液、体液等体内组织液不能因材料的影响而发生变化；②组织相容性好。材料对周围组织不致引起炎症或异物反应等机体反应；③无致癌性，不发生变态反应；④耐生物老化；⑤不因高压煮沸、干燥灭菌、药液等的消毒而发生变质；⑥材料来源广，易于加工成型；⑦除了上述要求外，根据用途和植入部位不同还有特殊要求。如与血液接触要求不产生凝血，用作人工心脏和指（趾）关节，要求能耐数亿次的曲挠等等；⑧作为体外使用的材料，要求对皮肤无毒害，不使皮肤过敏，耐唾液及汗水的浸蚀，耐日光的照射，也同样要能承受各种消毒而不变质。

综上所述可以看出，对医用高分子材料性能的要求是非常高的。而研究医用高分子材料的目的就是要寻找或设计合适结构的材料来满足医学上的要求（见表9-4)。

表9-4人工脏器及选用的高分子材料

2.高分子药物

由于高分子自身结构上的特点，高分子药物与低分子药物相比具有高效、低毒、靶向、长效、缓释等特点，具有迷人的发展前景。但目前高分子药物还处在不断探索、开拓的阶段，能达到临床应用的例子还不多。

高分子药物大体上可以分成两类，一类是高分子链本身可以显示医药活性的高分子药物。另一类是高分子载体药物，它们是一些低分子药物通过共价键与离子相连，或以离子交换、包埋、吸附等形式形成的高分子药物。这种高分子药物进入人体后，可缓慢持续放出低分子药物。

2.1药理活性高分子药物

石英粉末吸入肺中容易患硅肺纤维症，而聚-2-乙烯氧吡啶对这种慢性或急性纤维症有一定的疗效和预防作用。但是与它同系的小分子或相对分子质量低于三万的低聚物却不显示药理活性。这也足以表明由单体聚合成为高聚物时由量变到质变的高分子效应。

研究表明高分子的药理活性持续时间比相应的小分子长11～18倍，而一些共聚物作用强度比相应的小分子高100倍。同时也表明在由小分子制取高分子药物时，要了解其起主要作用的活性结构、相对分子质量等活性和毒性的关系。这样才能获得高效低毒的药物。另外一些阳离子聚合物还具有杀菌性、抗病毒和抑癌细胞等作用。

在阴离子聚合物中由二乙烯基醚和顺丁烯二酸酐共聚制得的吡喃共聚物有广泛的生物活性。它是千扰素诱导剂，能够直接抑制许多病毒的繁殖，抑制肿瘤活性，可治白血病、肉瘤、泡状口腔炎症、脑炎等，它还可以促进肝中钚的排除。

2.2高分子载体药物

对于载体高分子药物，Ringsdorf等提出了如图9-10的模式。

高分子载体药物包含着4类基团：药（D),悬臂(S)、输送用基团（T),使整个高分子链能溶解的基团（E)。药物D本身需通过一定方式经过与S基团挂接在高分子链上；E是亲水的，它是能使高分子在水溶液中溶解乳化的基团，T是将高分子转运到有识别能力基团上的基团。

图9-10高分子载体药物模式

通过这个模型设计，高分子载体药物应有以下特点：即把小分子药物固定于一个水溶性的高分子链上，并能有识别能力，以便把药物送到施药部位。而在酶、水或生物体内环境下，小分子能缓慢释放出来，即s链的断裂，从而使代谢减慢、排泄减少，使药物在体内长时间保持恒定浓度而长效。同时药物治疗效果要好、副作用要小、毒性要小。药物释放后载体高分子本身也应降解，不应在体内积累，这样的高分子药物是最为理想的。制备这类药物也可通过聚合、缩聚、高分子反应等办法实现。这类高分子药物种类很多，下面仅举一例说明。

阿司匹林和一些水杨酸衍生物可与聚乙烯醇或醋酸纤维素进行熔融酯化，使之高分子化，与聚乙烯醇结合的阿司匹林的抗炎症和镇痛活性，比游离的阿司匹林更为长效，如下反应所示：