有机硅材料给人类带来健康和幸福 ---------晨光院医用高分子材料研究、生产、应用回忆片断 唐明扬 医用高分子材料是指那些可用以诊断、治疗、修复或替换机体中的组织、器官或增进其功能的具有优良性能的高分子聚合物材料,是一门新兴的边缘学科,它涉及材料、生物、医学、物理、化学、制造以及临床医学等诸多学科领域。 自古以来,人类就不断与疾病和伤残作斗争,以求得自身和社会的生存和发展。早在公元前3500年,埃及人就用棉花纤维、马鬃缝合伤口。墨西哥印地安人用木片修补受伤的颅骨。公元前500年的中国和埃及墓葬中发现假牙、假鼻、假耳。进入20世纪,高分子科学迅速发展,新的合成高分子材料不断出现,为医学领域提供了更多的选择余地。1936年发明了有机玻璃(PMMA)后,很快就用于制作假牙和补牙,至今仍在使用。1943年,赛璐珞薄膜开始用于血液透析。1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章中,第一次介绍了利用PMMA作为人的头盖骨、关节和股骨,利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。50年代,有机硅聚合物被用于医学领域,使人工器官的应用范围大大扩大,包括器官替代和整容等许多方面。此后,一大批人工器官在50年代试用于临床。如人工尿道(1950年)、人工血管(1951年)、人工食道(1951年)、人工心脏瓣膜(1952年)、人工心肺(1953年)、人工关节(1954年)、人工肝(1958年)等。 进入60年代,随着各个学科的发展,医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期,作为一门边缘学科,融和了高分子化学、高分子物理、生物化学、合成材料工艺学、病理学、药理学、解剖学和临床医学等多方面的知识,还涉及许多工程学问题,如各种医疗器械的设计、制造等。上述学科的相互交融、相互渗透,促使医用高分子材料的品种越来越丰富,性能越来越完善,功能越来越齐全。 我国作为世界人口最多的国家, 生物材料的市场潜力十分巨大。据民政部门报告: 我国现有的肢体不自由患者已超过1 500 万, 其中肢残患者约800 万;由类风湿引发的大骨节病患者有数百万; 冠心病患者已超过1 000 万; 白内障盲人约500 万; 牙缺损和牙缺失患者高达3 亿~ 4 亿人; 肝炎病毒携带者1. 2 亿; 心血管病患者2 000 万;需计划生育的育龄妇女2 000 万; 伴随人口老龄化( 60 岁以上的老年人口已达1. 39 亿人, 约占全国人口的10. 69%) 的骨质疏松患者7 000 万; 每年由于疾病、交通事故和运动创伤等造成的骨缺损和缺失患者人数近1 000 万人;需要进行颅颌面和胸部美容整形的人数有千万人。这还不包括数目庞大的各类软组、血液和器官疾病患者人数。 在美国等发达国家,还未见有像中国民政部发布的那些全面需求数据的报道,仅见有美国一些不完全数据,如每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍, 需进行800 万次手术进行修复, 年耗资超过400 亿美元, 器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。 随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求, 我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 2 医用高分子材料在医疗器械中的应用
还需不断完善的有人工肾、人工心脏、人工肺、人工胰脏、人工眼球、人造血液等。另有一些功能较为复杂的器官,如人工肝脏、人工胃、人工子宫等。则正处于大力研究开发之中。从应用情况看,人工器官的功能开始从部分取代向完全取代发展,从短时间应用向长时期应用发展,从大型向小型化发展,从体外应用向体内植入发展、人工器官的种类从与生命密切相关的部位向人工感觉器官、人工肢体发展。 有机硅材料的特有性能 医用高分子材料是与人体组织和体液直接接触,除少数金属、陶瓷和碳素外,绝大部分是橡胶、纤维、模型塑料等合成高分子材料。以它们为原材料制出的人工脏器,即具有部分或全部代替人体某一器官功能的器件,有的只需在体内短期使用,如插入器件(导液管等),有的如用于体内埋置和组织工程用生物医用材料则需在体内停留较长时间,甚至整个生命期。因此对这类材料有严格的要求:(1)必须无毒,而且是化学惰性的。(2)与人体组织和血液相容性要好,不引起刺激、炎症、致癌和过敏等反应。(3)有所需的物理性能(尺寸、强度、弹性、渗透性等),并能在使用期间保持其不变。(4)容易制备、纯化、加工和消毒。 有机硅具有Si-O-Si类似石英结构的骨架,其键能达444(kJ.mol-1 ),远高于其他含C聚合物,这意味着要有更高的温度才可使它断裂,由于键能高于300 nm紫外光的能量、侧基受到保护且不含双键,所以不易为大气中的紫外线和臭氧分解。有机硅的这种耐高温、耐老化(包括生物老化)和耐紫外性能,使得由它制成的医用制品可经高温、辐照消毒、或长期植入人体而性能不变。 聚硅氧烷分子间作用力小,表面张力弱(MM的表面张力仅15.9MN/m,为表面张力最小的液体),因而表面能小,所以有机硅具优异消泡性能。这开辟了它在医疗上治疗腹胀、肺水肿等疾病的应用领域,有机硅的良好不粘性,使得它在腹部手术中用作防止肠粘连的润滑剂,它的成膜性和高的热容量,使得有机硅在日用化妆品上也得到广泛应用。 聚硅氧烷分子自由体积大,分子彼此间距离也大,作用力小,恰如具微孔结构一般,使得低分子气体易于从分子自由体积间的空隙穿越,因而具有良好的透气性,通常为一般合成材料的20倍。有机硅的透气性,使得它在制造气调窗、半透膜、富氧膜以及某些医用材料上获得了应用。 有机硅原料易得、还易于加工成型的,硅橡胶可通过挤出、模压、流延等加工手段制成各类形状的制品。 综上所述,由于有机硅的耐生物老化、良好的生物稳定性和物理、机械性能,、易加工成型,、原料易得,、便于消毒灭菌等一系列优点,因此受到人们普遍关注, 已成为生物材料中用途广、用量大的品种之一。 晨光院医用材料研究室的组建 基于有机硅的消泡性能,上世纪七十年代,晨光院七窒从事消泡剂研究的马洛平(八十年代初去世)与晨光医院的药剂师唐至诚合作,研究开发了治腹胀的二甲基硅油消胀片,经晨光医院、川医附属医院等临床应用取得认可,鉴定后投产,在此基础上,化工部投资资助,八十年代中,晨光大院在富—邓公路的北侧修建了晨光医用高分子制药厂,我们戏称为晨光五厂。此后,又开发了用于牛马羊的兽用消胀片,在牧区获得推广应用。二甲基硅油消胀片主要是医用二甲基硅油与赋形剂如淀粉葡萄糖等混合后经压片而成的药片。后来,又将二甲基硅油与气雾剂混合置于压力容器中,按下瓶上塞子,气雾剂携带硅油喷出,开发的这一品种就称之为二甲基硅油气雾剂,用于抢救急性肺水肿,,对着鼻孔喷出,可迅速疏通呼吸道, 改善缺氧状况, 减少或避免因泡沫阻塞气流通过而窒息的死亡; 患感冒咳嗽迄今尚无特效药可治, 原因是由于支气管分泌液起泡, 病人咳嗽吃了含硅油的糖浆便起消泡作用, 因而咳嗽大为减弱, 效果显著。 上世纪七十年代末,我国实行改革开放,打开了国门,当时的四川医学院(今华西医科大学附一院)一些专教授,通过与国外的交流,带来了许多国外医用高分子材料在医学上的应用的资料和样品。他们急于寻求能生产这些医用材料的单位。晨光是我国新型高分子材料的生产基地,名声在外,在七十年代未,川医组织了外、内科、眼科等主要科室的知名医生来到当时地处富顺的晨光一分院,举办讲座,向晨光的科技人员介绍高分子材料在医学上的应用情况,并希望晨光与他们合作,共同开展医用材料的研究、生物学试验和临床应用,使产品最终投入生产,造福百姓,省科委亦有负责人员前来,对晨光开展医用高分子材料的研究表示大力支持,川医的这些知名医生,还在晨光现场为广大晨光员工义诊,使我们大受感动。当时在科办工作的黄文润同志也撰写了一篇'有机硅材料在医学上的应用’的文献总结,概述了从五十年代初开始的有机硅材料在医学上应用的方方面面,医用高分子材料的研究和应用,不仅是造福人类健康、提高人们生活质量、甚至挽救生命的崇高事业,基于现代科技的发展以及国内医疗事业的需求,作为高分子材料研究基地的晨光院,必须抓住这一机遇,不失时宜地组织人力物力开展医用高分子材料这一领域的研究开发和应用。在这几年,在医院需求的带动下,在晨光一分院有关研究室也相继开展了零星的医用高分子材料的研究和应用,如八室的宋鸿漠专题组,就开展了人工皮肤、三室的余卓深组就开展了补牙环氧树脂的研究和应用,一室的硅橡胶组也给医院提供牙印注模室温胶、整形硅橡胶材料等等,把这些零星研究整合起来,统一规划和发展,合并成立一个新的医用高分子材料研究室已成当务之急。当然,这是一件大事,不是那一位领导脑袋一热说了就能决定的,必须是经过院领导的工作会议讨论并经上级批准方可执行的事,具体细节我不清楚。 我72年离开晨光筹建处设计组,回到一分院一室有机硅灌封料组任技术员从事科研工作,组长是惠广奎同志,他是东北人,曾参加志愿军赴朝作战,55年回国后,经3年工农速成中学的学习,于58年保送北京大学化学系,63年毕业后分配至沈阳化工研究院工作,后搬迁至晨光。我尊重老惠的人品和工作能力,在工作中与他相处很融洽且感到愉快,印象最深的是我们共同在晨光二厂四车间从事有机硅凝胶的中试(年产10吨规模)的扩试工作,他每天翻过一厂后的山头,而我则从中学山头走到四车间从事扩试研究,当时二厂四车间的主任刘开福,技术员、清华大学毕业的王伟良、上海树脂厂搬迁来的工人钱文菊(女)配合我们。从四月至九月,为期半年,天天如此,尤其是七、八两月,正值盛夏,顶着烈日,走这么远的路,相当辛苦。但看到我国第一个有机硅凝胶和室温硫化硅橡胶生产车间建成投产(当时称为542工程,是军工项目),感到十分欣慰和自豪。这一有机硅凝胶的研究生产和应用课题,获得了国家科级进步三等奖,这是我从事科研工作中得到的最高级别奖励,那枚镀金的奖章至今还珍藏在家。74年惠广奎同志升任一室副主任后,我即担任有机硅凝胶的专题组长,从事改性研究。 记得在八0年四月的某天,我正在工艺楼一楼实验室进行我的课题'光导纤维涂料’的正常配方研究,室主任惠广奎从三楼办公室下来通知我说,院长在室办公室找我谈话,我安排好工作,穿着白大挂就上楼了,在办公室里,只见殷逢和院长、张石玉副院长笑咪咪地等着我。见我坐定之后,殷院长开门见山给我说,唐明扬同志,今天找你来,与你谈一件事,我先说,张院长再列补充。根据形势发展需要,院里决定成立医用高分子材料研究室,按院里研究室的排序,定为第十四研究室,从一室分离出有关课题和人员,并将八室和三室的有关医用材料的课题合并在医用室,专门从事医用高分子材料的研究和应用。根据你的工作能力、业绩和政治品德,经院党委和院行政领导研究,拟任命你为医用室副主任,主持医用室的组建和逐步开展工作,你有什么想法和打算,想听听你的意见。张院长接着给我解释,我院是化工高分子材料研基地,从事医用高分子材料的研究,有着雄厚的技术力量和相关的理化测试手段的保证,国家科委、省科委和化工部对我们开展这一工作寄予厚望,希望你挑起担子,今天是先打个招乎,除你以外,还需物色研究室其他领导岗位,如党支部书记等人造,以后正式成立时,院里要正式行文公示。目前你还是继续从事现有研究工作,抽时间多考虑一下今后医用室的工作。待领导班子组成后,从一室分出来正式开展工作。想听听你的想法。记得惠广奎副主任从三楼下来通知我去办公室,说院长找我谈话时,脸上带着微笑,连连对我说:好事,好事!原来是要提拔我到中层干部领导岗位上工作,这对我来说,很突然,一点思想准备都没有。平时,我都是实验室—图书馆—回家这样三点一线地日夜循环,只想到如何高水平完成承担的科研任务,从未想过要去当'官’,这时我想起了79年一月,党支部通过了我的入党申请后,院组织部负责人找我谈话时曾说过,成为了共产党员,处处应以党的事业为重,一切服从组织需要,今后,你也可能要承担更多的工作,要更严格要求自己。。。。。。,这次提拔我担任中层干部,也就是这一点的体现吧?对组织的安排,我无条件服从。当即我对两位院长表态:感谢领导对我的信任和培养!我服从组织的安排,与其他室领导一道,挑起医用室的担子,在院长领导之下,依靠广大科技人员,把工作做好,为国家医疗事业、为人民健康多做贡献!谈话结束后,我仍回到实验室照常进行我的研究工作,在院的任命红头文件没下达之前,一切按以往规律运转,我就当没这事一样。大概是其他室领导的安排有些变数,好像这个红头文件到下半年才出来宣示。医用高分子研究室正式挂牌成立了,牵涉到设备、仪器、房间和人员的分割与重组,还有原来承担的课题研究工作的交接,一天到位是不可能,只能边工作边组建,记得直到81年4月,在成都举行了我作为专题组长的两个科研项目:光导纤维涂料和热收缩硅橡胶的省部级鉴定会之后,我才脱离了一室。 医用室的组建和课题研究的开展还属顺利。原一室主任赵应慧改任医用室主任,由七室调来59年入党、64年北京石油学院石油化工专业毕业的李吉英同志任党支部书记,从七室调入科技骨干、64年天津大学高分子化工专业毕业的赵呜星同志任硅凝胶(医用植入材料)专题组长,从八室并入宋鸿谟(64年天津大学染料及中间体专业毕业)人工皮专题组,成员有刘瑞珍(61年东北农学院毕业)、吴荷珍(62年北京大学化学系毕业),后宋鸿谟组又调入66年四川大学化学系毕业的张朝元,原来听说三室余卓深任组长的环氧树脂齿科材料也要并入医用室,后来不知何原因,一直没实现,这一课题,始终留在三室。这是外室人员进入的情况,医用室的主体由一室分割而出,计设有医用标准组、医用硅橡胶组、硅橡胶制品成型加工组、医用室温胶组、亲水接触镜组、医用人体植入物组和人工皮组,医用压敏粘组是九十年代初方才成立,各组所从事研究及主要业绩,由下面章节专述。医用室成立后,为了解国内需来和今后工作方向,1981年,首先派出了一个由唐明扬、宋鸿谟、余卓深组成的三人调研组,七月份从成都出发,走访北京、天津、济南、广州和武汉等大城市的知名医院。到成都后,正值四川雨季,宝成路被冲毁停运,我们滞留在了锦江宾馆,说起这座建成于58年专门接待外宾的高级宾馆(成都接待中央首长之地是金牛宾倌),座落于人民南路二段、府南河畔,外观也就八层楼方方的不起眼,但里面富丽堂皇,房间既大又宽敞,里面卫生间盥洗室一应俱全,我这个乡巴佬,就算经常出差,也都是住招待所或一般旅店,从未住过这种豪华宾馆,以前院里是不允许出差人员住这儿,这儿也不接待一般人员,托改革开放的福,我们也开始享受些现代化设施带给自已的舒适了。给我印象深刻的有三点,一是宾馆的服务员十分有貌,大堂的自不必说,每层楼层的服务员,见我们来到,都要起身问好,二是这里人住人员没有大声喧哗的,宾馆里面显得十分安静舒适,三是这里就餐,不定量,饭是随便吃,当时出差,除了借出差费之外,还要凭介绍信去粮店换粮票,在外就餐少了粮票是不行的,在北方等地,大米少,用粮票买饭票,还要分大米票和面粉票,30斤票仅给七斤米票,对我这个南方人,吃不惯面食,只想吃大米,幸好,老宋是天津人,爱吃面食,我的面票换他的米票,各得其乐了。在成都的锦江宾馆,可以放开肚皮吃,给家里省了粮票。一般,在这里早上我喝一碗粥吃两个馒头就足够了,一天,我见坐我对面的一位操东北口音的中年汉子,一口气吃下七个馒头两碗粥,真真的大肚佬,在这里逮着机会了。由于宝成路一时难以修通,我们在锦江住了三天了,经请示院领导,同意我们乘飞机飞北京,虽然我在79年就有工程师头衔,但还是没资格乘飞机的。得到了院里的批准,我们立即购了机票,成都至北京的票价为89元,听听似乎很便宜了,但我当时一个月的工资才七十多一点,买不了一张机票!若拿现在相比,成都飞北京,票价加其他费用约1600元,为当初的价钱的18倍,我现在的退休金全算在一起,买上两张机票还卓卓有余,尽管我们对现实生活中存诸多不满意之处,凭心而论,改革开放后,我们的生活水平是大幅提高了,这是否认不了的实事。从成都飞北京,是我平生第一次乘飞机,去机场前一晚,还要住在春熙路口的民航招待所,第二天一大早就乘民航的班车至双流机场,登机时方知我们的机型是三叉戢,发动机在后面,尾巴翘得高高的,这在当时是国内最先进的飞机了,更因为林彪乘坐此种机型的飞机叛逃而出名,这一路我充满了好奇和激动。当时怎么也想不到,一年半之后,我会乘坐最大的波音747客机飞出国门、在美国辛辛那提大学开始了我的留学生活。这次调研,走访了北京、天津、济南、上海、杭州、广州和武汉几个大城市的大医院和少数研究单位,了解他们对医用材料的需求,这也就是我们现在所说的市场调查吧。回来后,我们写了一份调研报告并给领导和课题组人员作了口头汇报和介绍。带回的样品也分发给有关课题组。医用材料的研究和应用也就逐步走上了正轨。 打开国门后,79年我国选派第一批出国留学生,按部里的通知,晨光院一次选派了十余名科技人员去重庆的四川外语学院参加出国英语考试,包括笔试和口试,我大学学的是俄语,英语仅仅是读研究生时作为第二外语学的,是'哑巴’英语,只会看文献资料,不会口语会话。可想而知,在口语面试时,除了你叫什么名字、多大年纪了、在那儿工作几句简短问话可以听懂之外,其他都是一问三不知,张嘴结舌回答不上来,对放的录音也听不懂,我不清楚同去的晨光人的情况,反正我是狼狈不堪,心里很不是滋味,事后一平静下来,也坦然了,实事求是嘛,考不好,选不上,我还是可以在科研上发挥自己的才干嘛,学校当局告之这次出国英语考试,你们回去后听候通知。回院后,不仅是我,包括其他同去应考的晨光人,谁都没得得任何回话、不了了之。事情没完,当时打开国门走出去的机会还不少,有联合国工发组织的培训项目,有美国道康宁公司资助的留学项目等,从重庆回来不久,当时十四室还未分出来,一室支部书记陈自宪(83年他出任一分院副院长)通知我,党委决定,选派你作为出国的培训候选人员,你先得脱离工作,培训外语口语,上那儿去学,你自已去找合适的地方,好事又落在了我的头上了!我们再考虑,我非常感谢陈院长对我的荐举,接下来,院里给我安排了一间小办公室,独自一人,又从教育科借来了有两个大转盘的旧式磁带录音机,买上了英语九百句,一个人关在小房里,听着录音一遍一遍学开了。后来得知成都量具刃具厂有英语口语班,经院里同意去到成都、交上学费,在老师指导下学习收获就更大了,由于种种原因,没能在成都待多久。正好化工部二局在晨光652举办的英语口语班,由原北京化工学院的英语老老师任教,我立即回院参加这个班的学习,吃住都在652旁的天然气试验站(当时划归晨光管辖)。以后还参加了院里由当时情报室英语翻译李明福(上海搬迁来晨光,过去在上海曾担任过海关翻译,由三厂调入一分院)任教的英语口语班短期学习,82年初即去北京化工部外事局参加出国选拔考试,后接通知被选上,这以后就是准备出国事项,待拿到公派留学的由美国邮来的IAP-66表后,出国才算成为定局。接下来是办理护照,签证,制装、出国外事教肓等,直至,登上飞往美国以波747飞机,圆了我的美国梦。从81年下半年开始,直到我84年4月从美国回到晨光,这近三年的时光,我挂名是医用室的副主任,实际上是没参加任何医用产品的研究工作。都忙乎出国留学的事情去了。 晨光医用室的研究工作和成绩 晨光院的医用室有医用级硅橡胶、医用硅橡胶标准、医用制品加工、医用硅橡胶植入材料、医用室温胶、医用有机硅亲水材料、医用压敏胶和涂硅导尿管及日用化学品等八个专题组,每个组都研究开发多种产品,分述于下: 医用硅橡胶标准专题组 标准是一个产品应达到的各项性能指标和生产这一产品的行为准则,没有标准,各行其是,质量得不到保证,随着科学技术的发展,生产的社会化程度越来越高,技术要求越来越复杂,生产协作越来越广泛。许多工业产品和工程建设,往往涉及几十个、几百个甚至上万个企业,协作点遍布世界各地。这样一个复杂的生产组合,客观上要求必须在技术上使生产活动保持高度的统一和协调一致。这就必 须通过制定和执行许许多多的技术标准、工作标准和管理标准,使各生产部门和企业内部各生产环节有机地联系起来,以保证生产有条不紊地进行。对于应用于人体的医用材料,必须严格保证其可靠性,所以开展医用材料的研究,首先必须制定医用材料应达到的标准。该组由四川大学化学系62年毕业的周吉娟任组长,经过三年的努力工作,从材料浸出液试验、材料生物相溶性试验等诸多方面入手,建立了一系列试验方法和检测手段,制定了我国第一个省级医用硅橡胶标准,使得医用硅橡胶有了行为准则。该项目获省科技二等奖。 医用硅橡胶专题组 要制备医用产品,必须要有符合医用要求的原料。本课题就是要制备不同于工业级硅橡胶材料。组长由五十年代初即从事有机硅研究生产的老师傅温金诺(后转为工程师)担任,温金诺同志在92年冬、年届60岁出差北京时,在北京火车站候车时突发脑溢血逝世。后来这个组由医用室党支部书记李吉英同志挂帅,一直到她退休。本课题从高标准原料出发,采用密闭反应和输送体系(即排除外界空气等带来的可能污染),设备管道伐门均清一色不诱钢材料。在催化剂应用上独下功夫,使用高真空闪蒸技术,使催化剂分解残存物三甲胺限定在ppm级别,且对挥发物含量严格限制,在完成小试任务后,又建了一套年产十吨以中试装置,顺利投产。与此同时,与川医和省工业卫生研究所合作,开展生物学和长期动物植入试验,取得较满意的预期效果。通过了省部级鉴定,获科技进步三等奖。 硅橡胶制品加工组 本专题组是将硅橡胶生胶与补强填料、硫化剂和结构控制剂等原料,通过炼胶机(或捏合机)混合为混炼胶,再通过挤出、模压成型,经硫化后制成各类制品,配方、成型工艺等是研究重点。该组由64年武汉工学院毕业的陈怀安和70年上海华东化工学院(今华东理工大学)毕业的孙明亭任正副组长,该组研制开发了众多医用制品,如医用硅橡胶管、条、板,脑积水引流管,硅橡胶导尿管,硅橡胶视网膜束扎带、医用硅橡胶薄膜等,不仅具重大社会效益,而且取得了显著的经济效益。该组工作条件艰苦,以前采用开放式炼胶机混合白炭黑,虽带工作帽和口罩操作,但一个混炼进程下来,操作者浑身从上到下都是白花花一片,也未配洗澡设施,只好在外面露天拍打干净(实际上干净不了,还不知要吸入多少粉尘)。至八十年代未,引进了密闭式捏合机,这才避免了粉尘飞扬,改善了操作环境。另外,那些20吨或50吨的平板硫化机,加热硫化时,就如同一个大火炉,冬天尚可,一到炎夏,就灸热难耐了。近的钢模,重十几斤,还需戴着石棉手套,搬进搬出,一些硅橡胶模压制品,就是这么一件一件制作出来,日复一日,年复一年,我们的科技人员和工人同志就是这样毫无怨言坚守岗位。 硅橡胶植入物组 这是一个技术难度大、风险大同时也是经济效益好的课题。由七室调入的赵鸣星(前面已介绍)任组长,64年上海华东化工学院毕业的戴孟贤任副组长。世界有机硅的龙头老大、美国道康宁公司,自五十年代就开始医用有机硅材料的研究和开发,62年就设立了医用产品分公司,生产的医用产品近500种,数千万美元的产值。其中,用于整形、美体的人工乳房植入物就占了大头,这对先天性女性乳房发育不良、或因病变切除一侧或双侧乳房的女性来说,植入这种假体可以恢复乳房的正常状态,还有少部分则是为了塑造美体而植入。自六十年代初到八十年代末,有近200万女性应用这一乳房整形植入物。随着人民生活水平的提高,我国的整形美容业,除了从国外进口这种假体之外,希望国内生产这一产品的呼声很高。这一假体(我们在工作中,经常言及人工乳房一词,似有点不雅,所以改称人工假体),就是一个外形如液滴状的、由外层的硅橡胶包膜、内层的防渗漏涂层、里面充填半交联的硅凝胶和一止逆伐所组成。基于国内的需求,晨光已有高强度硅橡胶和硅凝胶的研制基础,且化工部二局也极力促成此项目的开展,当时台湾来大陆的崔伯良医生也提供样品和通力合作,医用室的人工假体的研制就上马了。这是一技术难度很大的工作,除了要求是医用材料之外,还必须闯过四道难关,其一,外层的有机硅包膜必须是高强度高抗撕硅橡胶,且做成一个形如水滴状的包膜,模压或吹塑都难以达到目的,经攻关,采用加成硫化体系并配以特殊处理白炭黑补强,解决了强度和抗撕的难题,采用多次浸渍成形硫化工艺,制得了壁厚均一、表面光滑的液滴状包膜。其二,由于有机硅的透气性,包膜内的半交联后形成的凝胶中可能游离出来的低分子物可能会透过有机硅膜而对人的机体造成损害,必须要有防渗漏的措施,经攻关,通过内层的含氟涂膜解决了这一难题。其三,充填的半交联硅凝胶,必须具如同人体组织一般的柔软,这是通过千百次的反复配方和硫化条件的探索,取得了满意结果。其四,硅橡胶包膜成型过程中底部必留有一个小园洞,脱膜以后,该洞必须封死,且要从这里插人针头注入硅凝胶,一当针头抽出,针头所扎之洞必须自行封死,不允许注入的液体泄漏,称自密封性,否则无法使用。通过攻关,采用添加复合材料的多层压制的自密封伐经粘接压实后可满足这一要求。技术难关一一攻克,经样品的动物一年植入试验合格后,晨光的这一人工假体就投放市场,与进口产品相比,除外包装略显逊色之外,其他并无明显差别,但价格比进口产成倍地下降,深受用 户欢迎。创造了显著经济效益,收入在医用室排第一。该项目鉴定后获省级科技进步三等奖。基于同样的原理,该组也开发了为皮肤植皮提供皮肤的组织膨账器,还开发了消除斑痕的硅橡胶膜,取得了较好的应用效果。 涂硅导尿管及日用化工组 该组组长为宋鸿谟,前面已有关于他的介绍。他在八室就从事医用硅橡胶人工皮的研究,治疗烧伤病人。医用室成立后就纳入医用室编制。首先从事的项目就是涂硅导尿管的研制和应用。导尿是医院常用的治疗手段,有些患者甚至要长期插入导尿管,普通天然橡胶导尿管,因硫化剂等原因,与人体相容性不好,刺激大,易引起尿盐沉积,不得不经常更换,给患者带来痛苦。考虑到有机硅材料与人体相容性好,将有机硅涂在天然橡胶导尿管的表面,使得与人体组织接触的是硅橡胶,这就克服了天然橡胶导尿管的不足,比之全用硅橡胶制作的导尿管,大大降低了成本。这一项目在省科委立项后,与川医泌尿外科协作开展研究和临床应用,取得了鉴定成果。其关键技术就是材料的筛选和涂复、硫化工艺条件的确立,在大家努力下,很好地完成了这一任务,得省科技进步三等奖。成果转让给山海关的某医用产品厂,取得了较好经济效益。这一项目结束后,该组马不停蹄开始了输液终端过滤器的研究。早期输液装置无此配件,人体输入的生理盐水或葡萄糖液,往往在生产过程中,混入肉眼看不出的微粒,输入人体后,易引起发热、过敏反应,将这些细微颗粒滤除后再输入人体,安全性就有保障了。终瑞过滤器就应运而生。关键技术是生物相容性好、特定颗粒范围的滤除率高的滤膜的筛选和整体配件的制作。该组经两年的研制和应用,亦圆满完成这一任务。此外,该组还根据有机硅的成膜性好,与其他成分的相容性好的特点,开展了一些日用化工产品的研究和应用。在配方中,使用热容大的环体D4,制成了有机硅防汗剂,在配方中,加入含苯环化合物(紫外线吸收剂),制成了防晒霜,配方中加入微血管扩张剂,制成了防冻膏,配方中加入促肉芽生长素(尿素),制成了防裂膏,在八十年代末,引入了联合国援建项目中的真空乳化设备之后,这些日用化工品的质量大为提高,这些防汗膏、防晒霜、防冻膏和防裂膏组成了系列产品,很受用户和院内职工欢迎(可开领料单作为劳保用品在库房领取),院里还经常以此稍作包装后作为礼品相送来访的领导和客人。 医用室温胶组 这个组充满了诸多变数,是一个从事医用产品研究没出成果的组。由一室分出来后,仅从事双组份室温硫化硅橡胶的研究,与川医口腔医院合作,从事齿科印模材料的研究,还有就是室温硫化泡沫硅橡胶,作为眼球假体,给医院提供整形产品。另外,由于室温硫化泡沫硅橡胶的介电常数很小,作为电子电器的轻质封装材料很为合适,经常为一些军工单位提供产品,创收。该组早期由从上海合胶所迁晨光的、63年由上海化专毕业的蒋菱蓉同志任组长,不幸的是在92年就因病英年早逝了(好像刚五十岁)。尔后,由从美国留学归来的、成都科技大学82年毕业的汪在明同志任组长,自进入九十年代之后,有机硅在我国澎渤发展,尤在珠江和长江三角洲两地发展迅速,到处都在务色新一代毕业的有一定工作经验的大学生,人才流动频繁。汪在组长岗位上没干多久,汪就辞职离开晨光、在外自办公司去了。接下来,由四川大学87年研究生毕业的硕士王跃林任组长,王还是学生时代就入了党的年青人,农村出身,身体壮实。来医用室后,天天早来晚走,工作积极肯干,手也很巧,在我印象中,他把过去废弃的一些小电动搅拌马达,在业余时间,一一拆卸开来修好。基于他的能力和表现,我们按院党组织部门的要求,把他定为第二梯队接班人选。可惜,好景不长,外面的世界太精彩了,晨光院此时默守陈规、跟不上形势,沉醉于既无外债又无内债的自我欣赏之中,对年青一代已少吸引力了,95年,我们内定的接班人王跃林,孔雀东南飞,飞到了南海、广州的广阔天地中大展宏图去了。以他的能力、知识和在'有机硅大学’---晨光院的工作经历,先在南海嘉美,后在广州白云,都受到重用。后又读中博士学位,自己出来创业,颇有成效,头上也戴上广州人大代表、杰出青年科学家、国家有特殊贡献专家等光环,现今,他已是广州吉必盛公司董事长、上市公司成都硅宝科技股份有限公司董事长,身价数亿,还在江苏、江西、四川等处有投资,对我国有机硅事业的贡献不可谓不大了。不仅如此,他还是四川大学、中山大学兼职教授,博士生导师,还在带几个博士生,我们是望尘莫及了,但为他的成才而高兴! 有机硅亲水接触镜组 接蚀触镜,亦称隐形眼镜,是近视眼校正视力的器具,直接安放(紧贴)在眼角膜上的有一定曲光度的透明软片,可以免除佩戴眼镜的不便,对运动员、演员尤为适用。这种隐形眼镜,必须是亲水性的,要求透氧性好,而有机硅材料透氧性好,但不亲水,是疏水材料,所以要作为镜片,必须改性,将其由疏水性变为亲水性。要作到这一点,必须在有机硅分子上接上亲水基团。该组的技术路线就是用乙烯基吡咯烷酮作为亲水基团,通过钴60能原,辐照接技。这一工作具相当大难度,首先是镜片的成型,模具的制作尤其是光洁度难以保证,其次是辐照接技后,亲水性是提高了,但镜片透明度大大降低,甚至有些泛白,这是无法应用的。基于当时市场上已有水凝胶一类的产品在广泛应用,加上我们的工作条件和人员的变动,这一专题没能坚持下去,中途中止了研究。本组最初由上海化工学校毕业的许锋同志任组长,她思想解放,敢想敢干,勇于创新,可惜在搬迁成都前,她随她丈夫一同调往佛山。在广东不久,许锋重新回归有机硅行业,开创了一片新天地,现在任佛山华联有机硅公司法人代表、总经理,成为行业的知名人士。还有值得一提的就是该组还落入一颗新星,即82年8月,浙江大学毕业的郑强同志,分配至该组任助理工程师。古人有言:'夫贤士之处世也,譬若锥之处囊中,其末立见。’其意为有才能之人在一个单位,就像一把锥子放在布袋之中,它的尖端就很快透过布而显现出来。郑强就是这类贤士,峰芒毕露,在医用室工作不满三年,他思维敏捷、工作勤奋、口才出众、与大家相处融洽,1985年6月医用室党支部就发展他入了党。随后,由院里推荐,作为晨光委培人才,入成都科技大学(现四川大学)作为教授的研究生,深受教授喜爱,毕业后亦留他在身边刻意培养。后来又去日本留学,增长了才干,回国后在川大、浙大的实际工作中成绩卓著,成为教授,博士生导师,聚合物流变学家。尽管我们的专题研究中止了,但培养出了人才,也是可以引以为荣之事,他们今日是出类拔苹的人才,相信不会忘记晨光对他们的培养之恩,也不会忘记与他们共同在实验室工作过的老同志。听说,今年郑强一行曾回晨光,怀着感恩之心,在晨光大门口,当众下跪拜谢! 医用压敏胶组 现在医院外科手术后,对伤口不用缝合,而是用医用压敏胶带粘合刀口,这样免除了缝针和以后拆线的麻烦,刀口留下的斑痕也不显著。在市场上,早就有有机硅压敏胶,有机硅MQ树脂是作这类压敏胶的主要原料,其主要应用在高温的场合。在人体上应用是大材小用了。医用压敏胶带,是由高分子量聚丙烯酯为不干胶,经涂布机均匀涂布在聚酯胶带上,然后复合防粘纸,切条卷合成产品。该组是由1983年四川大学毕业的陈世龙任组长,该课题为自选项目,92年以后才开始,经过两年研究和临床应用,得到医院和患者认可和欢迎,94年进行了省级技术鉴定。该成果随即转让深圳某公司投产。项目完成后,组长陈世龙亦辞职离开晨光,先是在广东南海金协公司、后去浙江杭州凌志化工股份有限公司从事建筑密封胶的研制开发和生产。现任该公司的总工程师,在有机硅行业中亦小有名气。随着95年医用室撤销、并入国家有机硅工程技术研究中心之后,该组研究方向转向,调入了四川师范大学化学系1989年毕业的研究生袁素兰任组长,从事了一段有机硅MQ树脂的生产。后来,袁素兰也离开晨光,去到了成都硅宝科技股份有限公司,在这个广阔天地里,她的能力得到了体现,才智得到了充分发挥,为硅宝公司开发新产品立下了汗马功劳,她现任硅宝的技术研究中心主任,这个组出的陈世龙、袁素兰,也算是为国家培养的杰出人才吧。根据本人回忆,晨光医用室的主要工作就介绍这么多了。回过头再看,所介绍的最后三个组,一连走出了像王跃林、郑强、许锋、陈世龙、袁素兰等大有作为的人才,对晨光而言,没留住他们,是一大遗憾,也是晨光的损失。但从全国的大局来看,他们为国家创造了更多的财富,促进了我国有机硅事业的更大发展,是一件大好事。古人云:羊有跪乳之恩,鸦有反哺之义。郑强跪拜晨光,就是表达他的对晨光感恩之心。王跃林任董事长的硅宝公司,还有总经理王有治,副总经理李步春、技术中心主任袁素兰等,都在晨光受到培养、也领受过老同志的业务指教,如今,青出于蓝而胜于蓝了,但他们没忘记我们这些晨光老人,每年资助晨光一分院离退休老人5万元,作为开展活动的费用。反观中蓝晨光院前任院长傅x,一当大权在握,毫无感恩之心,将晨光老人一脚踢开,如今硅宝的这一义举,无疑是给傅x的一记响亮耳光! 经历的三件大事 一、1984年5月,美国道康宁公司派出以Wyer 先生为团长、一行五人的医用有机硅代表团,来我国技术交流。在成都、上海两地举办多次讲座,由唐明扬、郑强二人全程陪同。 二、1985年5月,以中国化工建设总公司的名义,化工部派出了以二局局长戚彪为团长、团员有晨光院张石玉院长、医用室副主任唐明扬、晨光药厂厂长李清轩等参加的中国化工代表团,回访美国道康宁公司,考察美国医用有机硅的研制和应用情况。道康宁公司派其驻香港代表先生全程培同(美国白人,此为他的中文名,能操较流利普通话),由旧金山入境,经芝加哥停留一天后转机至道康宁公司总部的米德兰,历时两周,除了听讲座、座谈之外,还参观了位于密执安州的Hemlok的医用材料生产基地以及位于美国南方田纳西州的孟菲斯的道康宁莱特公司,历时两周。 三、1992年,经我们提交项目申请(包括立项报告、可行性论证报告等),'有机硅医用材料的研究、生产和应用’作为国家火炬项目,为国家科委批准立项。投资150万元。医用材料的研制和生产,必须在十万清洁级的厂房、且在GMP操作要求下进行,过去开展医用材料的研制,都在原有实验室中进行,不符合医用条件。这次借火炬计划之机,在晨光的成型楼北侧紧贴着该楼建了两层的、面积1200平米的医用楼,室内空调保持恒温、空气经过三级过滤,操作人员进入,必先洗手、换鞋、穿上密闭的工作服后方可开始工作。这样,晨光的医用材料的研究才算有了正式合格的场所。医用楼内安排了三个专题组工作,计人工假体组、医用硅橡胶组和加工组。后来,随着医用室的撤销,加上九十年代末,六十年代参加工作的老一代科技人员的退休,这套能耗极高的医用楼再也没运转了。傅x上台,干脆把连为一体的医用楼和成型楼出租、创收,让商家改造建成了一个’君温泉浴’的洗浴中心! 进退的理性选择 这事要从全球最大的有机硅公司—美国道康宁公司申请破产保护说起。六十年代初,道康宁公司研制出硅凝胶人工乳房植入物,见下图: ![]() 应用于女性的隆胸整形植入,至八十年代,已有近200万妇女进行了这一隆胸植入手术,初期效果不错,但随着时间的推移,相继出现了诸多问题:早期表现是乳房手感差,自觉肿胀,到后来则会出现乳房变硬、变形、疼痛等,甚至还有破裂、感染等严重事态发生。八十年代初,一位在二十年前用道康宁材料隆胸的加州大学女秘书因乳腺癌病逝,其家人归罪于植入了道康宁公司的硅胶乳房假体,在律师掇合下,又发现还有相同的因植入这种隆胸假体而得乳癌的病例。与我们合作的台湾的崔伯良医生也告诉我们,说美国打官司的律师曾给他们发函,要他们提供台湾的隆胸病例,甚至许诺,官司打赢之后,从赔偿费中他们可分得多少钱。崔医生说,我们不作这缺德事,在200万归女中,即使不作隆胸手术,也会有一定比例的人会得乳腺癌,把这少数人得乳腺癌归罪于植入道康宁的假体是不公平的。美国FDA也批准了道康宁公司此种产品的生产和应用,也认为植入这一假体与癌症或不肓没直接联系。不过,这些人还是抓住了道康宁的把柄:一是在法院调阅公司档案材料时,隐满生物学试验的不利方面的数据,存欺诈行为,二是在提供给隆胸者使用时,没有把可能造成的一些危害告之客户,而是极力宣传其优越性。也属欺诈。美国一些律师,巴不得想与大公司打官司,油水太大了。法院立了案,道康宁理亏,官司打下来,自然是输了,要赔偿几十亿美元之巨!道康宁公司只好申请破产保护以求生存。我不懂法律,也不知这一申请破产保护后,是否还要赔偿?这一破产保护,是否对他们的行为有所限制?不去管它了,据报道: 上世纪八九十年代,陶氏化学因为持有道康宁公司一半的股份,所以在道康宁宣布破产保护后,为其支付了三十二亿美元的官司费用。起因就是,道康宁生产的硅胶隆胸产品伪劣。 道康宁如何度过这一难关?详情不清,不过,在信息时代,随时可得有关报道:,美国密歇根州米德兰市-道康宁公司宣布解除破产保护令。近日,美国地方法院法官Denise Page Hood通过了一项关于允许支付无异议商业索赔的议案,道康宁公司因此得以重整旗鼓。公司的“联合重组计划”已得到了参与投票的索赔人95%的支持,并自今日起开始生效。道康宁起死回生了!最近在法国的滨海拉塞纳,法国Poly implant prothese(PIP)公司制造的矽(硅)袋式乳房植入物在卫生署检察时被发现不合格而被警告,一名使用了PIP产品的女性患癌症去世之后,有1000名法国女性控诉其PIP隆胸产品出现破裂,紧接着英国很多女性也提起了上诉。PIP这家已经倒闭的公司所引起的隆胸风波,从去年12月至今愈演愈烈。欧洲、南美很多国家卫生部门如临大敌。PIP公司已经濒临破产境地,约100名员工将下岗。该公司硅胶乳房假体见下图。 这一切,都是人工乳房惹的祸!有人感概,人类女性为了自身的美和博得男性的欢心,作出了太多的牺牲了!医用产品是与人体生命打交道的东西,责任大,风险大,来不得半点马虎。在道康宁医用部的大厅的壁上,贴着醒目的一行大字: LIFE IS BROAKEN,TAKE WITH CARE! 生命是易碎的,小心轻放! 以此提醒每一位从事医用材料研制和生产的员工,一丝不苟,认真负责。经历官司风波后,学乖了,道康宁公司医疗保健业务全球销售主管KevinP.Murphy表示,该公司对供应植入用的硅酮十分慎重,当公司在和医疗器械制造企业合作时,需要他们的保护。公司将着重告诉客户:“我们不设计医疗器械,但是我们很乐意与客户开展医疗器械材料的合作。”其他有机硅公司的态度也是很明确:WackerChemie公司的态度更加谨慎,公司的发言人表示:“由于安全性和产品责任的原因,Wacker不允许硅酮产品用于医学上的埋植剂,也不允许用于长时间植入的埋植剂。”杜邦公司曾经提供聚四氟乙烯树脂Teflon用于制造颞下颌关节。但结果是杜邦公司花费了数百万美元才成功解决了超过1000例由Teflon导致的部分埋植失败的诉讼。杜邦公司的发言人表示:“我们进入埋植用高分子材料市场十分留心,我们只是原材料供应商,我们对用于医疗器械的高分子材料没有任何经验,我们也不想开发这些高分子材料。” EastmanChemical公司也在提供用于非植入医疗器械如注射器、手术器械和血液治疗系统的塑料。但是该公司否决了将其生产的高分子材料用于超过30天的埋植物。该公司表示:“我们设计的产品不是为了用于终端用途,产品质量也没有提高。公司坚决制止将其用于支持生命的医疗器械中的任何关键部件。” 自道康宁吃官司后,晨光院是否还继人工乳房的生产和销售?举棋不定,基于我们的高品质产品的可靠性,又舍不得这一产品的巨大经济效益,没有停产,但作出了固定原有可靠用户(医院或整形院),不再扩大销售、不再开发新一代产品以及加强跟踪的决定,继续维持了几年,随着国外第二代第三代新产品的问世,我们的老产品市场日渐缩小,又因医用室撤销、老一代科技人员的全部退出晨光,我们的医用高分子材料的研制也逐渐退出了历史舞台。 全文完 附录:唐明扬1987年发表在’化工新型材料’第6期上的文章 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
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来自: 晨光人 > 《04 册 0301-0400》