药物是指能影响机体病理、生化和生理过程，用以计划生育、预防、诊断和治疗疾 病的化学物质，可分为中药、化学药和生物药物。化学药物的载体很多都是高分子材料，而中草药和生物药中有很多天然高分子活性成分。

高分子材料通常指的是以高分子化合物为主体，辅之于其他添加剂所构成的材料， 而高分子化合物的相对分子质量一般在 10000 以上。高分子材料按来源分为合成   高分子材料和天然高分子材料，后者存在于动物、植物及生物体内。由于高分子材 料特别是天然高分子材料对环境友好，具有生物相容性，可再生，可降解，使其在 医药行业中有着广泛的应用，本文即分段阐述天然高分子材料在酶，生物降解，药物缓释，医疗器械等中的应用。

天然高分子材料与医药行业

(1)天然高分子材料简介

天然高分子材料广泛存在于自然界动植物（包括人类）体内，如纤维素、淀粉、 甲 壳素、壳聚糖、胶原、 明胶和蚕丝等。人类早在远古时期就开始使用毛皮、棉花、 木材等天然高分子材料。由于化学技术的发展，相应的出现了天然高分子材料的改 性和加工工艺。伴随着人类不断增长的物质需求，天然高分子材料无法满足人类的 需要，合成高分子材料开始取代了天然高分子材料。但是近年来，石油资源日益减少，环境污染日益严重，天然高分子材料被越来越多的国家所重视。

(2)天然高分子材料应用于医药行业的优势

天然高分子来自自然界中动物、植物和微生物资源，它们是取之不尽、用之不竭的可再生资源。这些材料容易被自然界微生物或酶分解成水、二氧化碳和无机小分子，不仅对环境友好，而且是可降解材料。许多高分子材料还具有生物惰性，能够在体内长期存在而不发生特异性免疫。此外，高分子材料还能作为药物载体，具有催化作用，力学性能优异，这一系列的优势成就了医药行业数量繁多的天然高分子材料。

天然高分子材料在医药行业中的应用

在医药行业的各个方面，人们都用到了天然高分子材料，这些材料的主要成分主要成分酶菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶等生物降解 丝素，胶原， 甲壳素、壳聚糖等药物缓释 壳聚糖，明胶，羧甲基纤维素等医疗器械 甲壳素，蚕丝等

(1)天然高分子材料在酶中的应用

酶是人体内天然存在的高分子化合物，在医疗领域的应用主要是用于疾病的诊断，治疗和设计生产药物。医生根据体液内酶活力的变化，或者通过使用酶来测定体液中某些物质的量，从而可以诊断疾病。不仅如此，酶标免疫测定在疾病诊断方面的 应用也越来越广泛。蛋白酶可用于治疗多种疾病，是临床上使用最早、用途最广的药用酶之一。

目前临床上使用的蛋白酶大部分来自动物和植物，如菠萝蛋白酶、胰蛋白酶和胃   蛋白酶等。蛋白酶经静脉注射后，还可治疗高血压。溶菌酶具有消炎、镇痛、抗菌等作用，用于治疗手术性出血、 咯血、消炎镇痛，分解脓液，鼻出血，治疗外伤性浮肿，增强放射线治疗的效果等。当 L-天冬酰胺酶注射进人体后，分解了人体固有的天冬酰胺，阻碍了体内特定蛋白质的合成，从而导致癌细胞死亡，这对治疗白血病有显著的疗效。纤维素酶是一组能够降解纤维素而生成葡萄糖的酶的总称，在医药行业有着广泛的应用，既可以与其他的酶制成制剂，促进生物体消化道内的消化作用，也可以与中草药混合，破坏其植物的细胞壁，提高中药有效成分的提取率。

(2)天然高分子材料在生物降解中的应用

生物降解高分子材料在完成所需的功能后，能在体内自然消除或降解成无毒的有机小分子而释放，这样就不至于使材料长期滞留于人体，产生不利的后果。这类材料包括丝素，胶原，甲壳素、壳聚糖等天然材料，它们不仅具备可生物降解性和生物相容性，还可通过自身具有的重复单元与目标受体产生相互作用，用作脉管移植材料，引导神经再生的修复架，进行软骨组织修复等。

手术缝合线是生物降解高分子材料的一种应用，天然可吸收缝合线有羊肠线，胶原可吸收缝合线，甲壳素、壳聚糖可吸收缝合线（采用的原料多为高纯度的甲壳素粉 末，常用的溶剂有三氯乙酸、六氟丙酮、六氟异丙醇等），此后又出现了一种棕色海草为原料的海藻盐纤维。

(3)天然高分子材料在药物缓释中的应用

高分子缓释材料能够在生物活性体内通过渗透，扩散等控制方式使包裹的药物以适当的浓度和时间释放出来，切实有效的提高药物利用率，降低毒副作用，实现药物靶向性运输，减少患者痛苦。根据材料的来源不同，可分为合成高分子和天然高分子缓释材料（壳聚糖，明胶，羧甲基纤维素等）。

丝素蛋白也是一种药物缓释材料，国内外对它的研究日益深入。它价格低廉，来源丰富，与人体具有良好的相容性。此外它的力学性能优良，可塑性好，透气透水性能都很好，是用作药物缓释材料的最佳原材料之一。

骨架试剂是药物缓释材料的一种具体应用，它是指药物和一种或多种惰性固体骨架材料通过融合或压制技术制成小粒、片状或其它形式的制剂，其中亲水的凝胶骨架材料就由天然胶类（如黄原胶、海藻酸盐）组成。池志强和王振国等人分别用黄原胶和海藻酸盐制成了骨架试剂，并研究了他们的释放过程及其释放机理。

(4)天然高分子材料在医疗器械中的应用

本文中的医疗器械指的是一次性医疗用品，精细的人造器官或者其他辅助的外用医疗器材，具体包括注射器，医用导管，护理用品，隐形眼镜镜片等。他们同样备良好的生物相容性，无毒副作用，力学性能优良的特点。

隐形眼镜的镜片可以保护和矫正视力，但有的隐形眼镜在使用过程中会造成眼睛干涩。甲壳素制成的人造泪可以弥补自然泪的不足，在眼睛干涩时可以滴加人造泪。

甲壳素也可以制备对角膜无刺激伤害的隐形眼镜，其保水性能优异，长时间不会出现干涩。眼球玻璃体的病变会导致视力下降甚至失明，由小牛皮提取的胶原可以作为人工玻璃体，一定程度上代替病变的玻璃体。真丝一般指的是蚕丝，也是天然高分子材料，我国采用真丝为原料合成了不同类型和口径的人造血管，适应各种血管病变的需要。

胰岛素由人体内胰岛分泌，胰岛释放胰岛素控制血糖水平，胰岛素不足会引起糖尿病。而人工胰岛与海藻酸钠密切相关，海藻酸钠凝胶是一种天然高分子，具有药物制剂辅料所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。李娜等人的研究中，采用高渗-低渗原理实现高活性高纯度分离提取胰岛，实验用到的海藻酸钙凝胶微球提供微环境可以用于胰岛运输过程的保存，也可以利用该体系重新构建工程化胰岛，实现对胰岛的高活性维持，为成功胰岛移植奠定基础。

结语

天然高分子材料有着极为广泛的应用，特别是其可再生，可降解 ，良好的生物相容 性，能作为药物载体，具有催化作用，为医疗药物提供了物质基础 ，有着极大的研究价值。对于未来天然高分子材料的研究 ，本文提出以下建议：

(1)天然高分子材料比合成高分子材料更环保，无毒副作，其应用领域将进一步拓宽。

(2)扩充和改善高分子聚合物的种类，功能和性质 ，使药物有更好的发展前景。

(3)加大天然高分子的研发力度，使之更加大众化 ，更加广泛的应用于医疗及其他方面。