在第二次世界大战期间，战场上大量伤员需要输血，但血浆供应严重短缺。为了解决这一问题，纳粹德国的科学家们开始寻找合成的血浆替代品。由于PVP具有良好的水溶性、生物相容性和稳定性，被认为是潜在的血浆增容剂。经过研究，PVP被开发为血浆代用品，商品名为Periston。Periston被用于战场急救，帮助维持伤员的血容量。

然而，后来的研究发现，PVP在人体内难以代谢和排泄，长期使用可能导致在体内积累，引发肝脏和淋巴系统的损伤。因此，尽管Periston在战时应急中发挥了一定作用，但由于安全性问题，未能被广泛应用于临床。这一事件也促使科学家们更加重视合成材料在生物医学应用中的安全评估。

尽管作为血浆代用品的尝试并不成功，但PVP在医学领域的潜力引起了科研人员的兴趣。人们开始探索PVP在其他医药应用中的可能性，如药物辅料和消毒剂等。PVP的低毒性和良好生物相容性为其在医药行业的发展奠定了基础。

20世纪40年代，PVP的工业应用逐渐展开。由于其出色的粘附性和成膜特性，PVP被广泛用于生产胶黏剂和涂料。它可以提高产品的稳定性和附着力，改善使用性能。例如，PVP被添加到木材胶黏剂中，增强了胶合板和复合材料的强度。

在纺织行业，PVP被用作纤维的上浆剂和整理剂。它能够提高纤维的可纺性，减少断头率，改善织物的手感和光泽度。在造纸行业，PVP作为纸张增强剂和表面施胶剂，提升了纸张的强度、耐折度和印刷适性。这些应用提高了产品质量，满足了工业生产的需求。

1955年，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）被正式列入美国药典（United States Pharmacopeia，USP），标志着其在医药领域的重要性得到权威认可。这一收录意味着PVP作为药物辅料的质量和纯度标准得到了规范，为其在制药行业的广泛应用奠定了基础。

作为一种安全、有效的药物辅料，PVP在药物制剂中发挥着多重作用：

• 黏合剂：在片剂生产中，PVP作为黏合剂能够增强片剂的机械强度，防止在包装和运输过程中破碎。

• 崩解剂：PVP的吸水性使其能促进片剂在体内迅速崩解，提升药物的生物利用度。

• 增溶剂：对于一些难溶性药物，PVP可以通过形成共溶物或固体分散体，提高药物的溶解性和吸收率。

同样在1955年，德国化学家赫尔曼·伯恩特（Hermann Berndt）发明了聚维酮碘，即PVP与碘的络合物（Povidone-Iodine，PVP-I）。传统的碘酊虽具有良好的消毒效果，但存在刺激性强、易挥发和水溶性差等缺点。PVP-I的出现克服了这些不足：

• 稳定性增强：PVP与碘形成的络合物大大提高了碘的稳定性，减少了挥发损失。

• 降低刺激性：PVP的存在降低了碘对皮肤和黏膜的刺激，使其适用于更广泛的患者群体。

• 广谱杀菌：PVP-I对细菌、病毒、真菌和原虫等多种病原微生物具有高效的杀灭作用。

聚维酮碘迅速成为临床上广泛使用的消毒剂，被用于手术消毒、皮肤伤口处理和黏膜感染的预防。在全球范围内，PVP-I至今仍是医疗机构和家庭护理中的常备消毒产品。

1961年，宝洁公司（Procter & Gamble）推出了全球首款含有PVP的发用定型产品——“威娜”（Wellaflex）发胶。这一产品的上市，标志着PVP在日化用品领域的重大突破。利用PVP的成膜性和黏附性，发胶能够在头发表面形成一层透明的薄膜，实现持久定型的效果。这满足了消费者对发型塑造和持久性的需求，迅速引领了时尚潮流。

PVP在化妆品领域的应用也日益广泛，成为众多产品的关键成分：

• 护肤品：作为保湿剂和增稠剂，PVP提高了乳液和面霜的质地和稳定性，增强了皮肤的滋润效果。

• 彩妆品：在口红、眼影和粉底等产品中，PVP提升了产品的附着力和均匀度，改善了妆容的持久性和美观度。

• 个人护理用品：在牙膏、剃须泡沫和洗手液中，PVP起到稳定剂和增稠剂的作用，提高了产品的使用体验。

随着PVP在日化用品中的广泛应用，相关的质量标准和法规也逐步完善。例如，欧盟和美国的化妆品监管机构制定了PVP的使用规范，确保产品的安全性和有效性。这促进了行业的健康发展和技术进步。

PVP的亲水性和生物相容性使其成为制备智能水凝胶的理想材料。水凝胶是一种具有三维网络结构的高分子材料，能够吸收大量水分而不溶解。通过将PVP与其他功能性单体共聚，科学家们制备了对温度、pH值和离子强度等环境刺激有响应性的水凝胶。

PVP基智能水凝胶被用于开发药物控释系统，实现了药物的可控释放。例如，温敏型PVP水凝胶能够在体温下溶胀，缓慢释放药物，提高了治疗的有效性和安全性。这一应用在治疗慢性疾病和肿瘤等方面具有重要意义。

在水处理和生物分离等领域，膜技术具有广泛的应用。PVP被用于改性膜材料，提升其性能：

• 亲水性增强：在聚砜（PSF）等疏水性膜材料中添加PVP，能够提高膜的亲水性，减少污染物在膜表面的吸附。

• 抗污染性能：PVP改性膜具有更好的抗污染能力，延长了膜的使用寿命，降低了维护成本。

由于PVP改性膜的优异性能，相关技术迅速实现了商业化。例如，陶氏化学（Dow Chemical）和美国GE公司等国际企业都推出了含有PVP的膜产品，广泛应用于海水淡化、废水处理和生物制药等领域。

PVP还被用于制备纳米复合材料，通过在PVP基体中分散纳米颗粒，制备具有特殊光学、电学和磁学性质的材料。例如，PVP-金纳米粒子复合材料在传感器和催化剂领域具有重要应用。

在微电子制造中，PVP被研究作为光刻胶的成分之一，利用其成膜性和可加工性，制备高精度的微纳结构。这对于半导体器件和微机电系统（MEMS）的发展具有推动作用。

PVP水凝胶在组织工程中的应用

心肌组织工程的探索

随着全球对环境保护和可持续发展的关注度不断提高，传统石油基塑料因其难以降解而造成的污染问题日益突出。为了应对这一挑战，科学家们致力于开发可生物降解的环保材料。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）凭借其良好的生物相容性和化学可调控性，成为研制新型生物可降解塑料的候选材料之一。

2015年，研究人员开始将PVP与其他可降解聚合物（如聚乳酸、聚己内酯等）进行共混或共聚，制备具有优异性能的生物可降解塑料。这些材料在保持良好机械性能的同时，能够在自然环境中被微生物降解，减少对白色污染的贡献。

• 包装材料：PVP基可降解塑料被用于制造食品包装和一次性餐具，既满足了卫生和防潮要求，又可在使用后被降解，降低环境负担。

• 农用地膜：在农业领域，可降解地膜能够在作物生长周期结束后自行降解，避免传统地膜残留在土壤中影响作物生长。

  
  

• 调控性强：通过改变PVP的分子量和与其他聚合物的配比，可调控材料的降解速率和机械性能，满足不同应用需求。

• 加工性好：PVP与其他聚合物的共混物具有良好的加工性能，适用于现有的塑料加工设备，降低了产业化的难度。

水污染，特别是重金属污染，已成为全球性的环境问题。传统的水处理方法往往成本高昂且效率有限。近年来，纳米技术为水处理提供了新的解决方案。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为纳米材料的稳定剂和功能化剂，被广泛应用于制备高效的水处理材料。

2018年，科学家们成功合成了PVP包覆的纳米氧化物复合材料，用于去除水中的重金属离子，如铅（Pb²⁺）、镉（Cd²⁺）和汞（Hg²⁺）等2^22。PVP在其中发挥了关键作用：

• 稳定纳米颗粒：PVP的高分子链包覆在纳米氧化物表面，防止其团聚，保证了纳米颗粒的高比表面积和活性。

• 提高吸附性能：PVP分子上的羰基和氮原子可与重金属离子形成配位键，增强了材料对重金属的吸附能力。

• 高效吸附：PVP基纳米复合材料对重金属离子的吸附容量明显高于传统吸附剂，且吸附速度快，能够在短时间内显著降低水中重金属的浓度。

• 可再生利用：通过调节溶液的pH值或加入适当的解吸剂，吸附的重金属离子可被释放，材料可重复使用，降低了处理成本。

除了重金属去除，PVP基纳米复合材料还被研究用于去除有机污染物，如染料、农药和抗生素等。这些研究为开发高效、低成本的水处理技术提供了新的思路

• 广泛使用的消毒剂：在新冠肺炎（COVID-19）全球大流行期间，防控病毒的传播成为各国的首要任务。**聚维酮碘（Povidone-Iodine，PVP-I）**作为一种高效广谱的消毒剂，能够有效杀灭包括冠状病毒在内的多种病原微生物。

• 医疗机构的应用：PVP碘伏被广泛用于医疗环境中的手部消毒、皮肤黏膜消毒和手术部位准备。其低刺激性和高效杀菌性能保障了医护人员和患者的安全。

• 个人防护用品：由于其安全性和有效性，含有PVP碘伏的消毒产品如洗手液、漱口水和喷雾剂等在公众中广泛使用，满足了人们日常防护的需求。

• 生产挑战：疫情期间，全球对消毒产品的需求急剧上升。PVP碘伏作为关键原料，其供应链面临巨大压力。制药和化工企业加班加点生产，以满足市场需求。

• 国际合作：各国加强了在消毒剂生产和供应方面的合作，共同应对疫情带来的挑战。例如，中国、印度等PVP生产大国积极扩大产能，支援全球抗疫。

  
  

• 降低病毒传播风险：研究表明，使用含有PVP碘伏的漱口水和鼻腔喷雾，可能降低上呼吸道中的病毒载量，减少病毒传播的可能性1^11。这为个人防护提供了新的手段。

• 临床研究进展：一些临床试验正在评估PVP碘伏在预防新冠病毒传播中的有效性和安全性，初步结果显示出积极的前景。

• 佐剂和稳定剂的研究：虽然目前尚无广泛应用的实例，但科学家们正在探索PVP作为疫苗佐剂或稳定剂的可能性，以提高疫苗的稳定性和免疫效果。

  
  

• 原材料供应：PVP的生产依赖于特定的化学原料，疫情期间的物流受阻和生产限制可能导致供应紧张。

• 质量保证：为了满足急剧增加的需求，确保PVP产品的质量和纯度成为关键，监管机构加强了对生产企业的监督。

  
  

• 环保型消毒剂的需求：随着对环境影响的关注，研发更加环保、可降解的PVP基消毒产品成为未来的发展方向。

• 技术创新：通过改进生产工艺和开发新型应用，PVP有望在公共卫生领域发挥更大的作用。