壳聚糖基创伤敷料膜的研究进展

1、    壳聚糖基创伤敷料膜的研究进展    高粤萌摘 要 根据医用敷料的要求及壳聚糖来源和性质，分析其用于医用敷料优点。总结近年来壳聚糖在医用敷料上的一些研究进展，对不单一材料作用及其与不同材料混合时的效果，讨论配比的不同有何影响。提出一些研究、推广中存在的问题。关键词 壳聚糖 复合膜 复合水凝胶 生物相容性 缓释作用：r318.08 ：a doi：10.16400/ki.kjdkz.2017.08.023research progress of chitosan based wound dressing filmgao yuemeng（environm

2、ental sciences professional， school of resource and environmental sciences，wuhan university， wuhan， hubei 430070）abstract according to the requirements of medical dressings and the sources and properties of chitosan， the advantages of these dressings for medical dressings are analyzed. the recent pr

3、ogress of chitosan in medical dressings is summarized. the effect of the single material and its mixing with different materials is discussed， and the effect of the ratio is discussed. some problems in research and extension are put forward.keywords chitosan； composite membrane； composite hydrogel；

4、biocompatibility； sustained release0 引言理想的医用敷料应具有良好的组织相容性，不引起机体的免疫反应；良好的抗菌性，能阻止外界细菌入侵；能促进细胞生长；为伤口愈合提供温和、适宜的湿性环境；透气性良好，且便于伤口分泌物排出；价格便宜易储存等特点。1壳聚糖广泛存在于天然界中，具有良好的生物相容性、生物降解性及成膜性，还具有止血止痛，抗菌消炎，缓释药物等生物活性。是制备医用敷料的理想材料。传统的医用敷料主要采用棉纱布等进行护理，能保持创面干燥透气、控制感染，但棉制品的空隙不足以阻止大多数微生物进入伤口愈合环境，容易与伤口阻止发生粘连而造成痛苦，造成二次创伤。2壳聚

5、糖最早发现在1859年，rouget通过对甲壳素脱乙酰化得到，壳聚糖及其衍生物是近年来生物医用材料研究的重要方向。3如何开抗菌性能良好，防止粘连，价格便宜，利于运输携带的壳聚糖基医用敷料尤其是与其他材料复合的敷料是近年来研究的重点。1 壳聚糖适于制作医用敷料的性质（1）生物相容性：根据壳聚糖在人体作用部位的不同分为组织相容性、血液相容性和力学相容性。4组织相容性指壳聚糖进入人体心血管系统以外的组织和器官时组织的反应。经实验室动物实验及临床统计研究，壳聚糖的组织相容性良好且具有一定的生物活性，能加速炎症细胞浸润到伤口部位，刺激巨噬细胞分泌调节因子，从而促进伤口愈合和修复。血液相容性指壳聚糖材料与

6、血液直接接触时血液的反应。由于壳聚糖在血液中会引起正负电荷吸产生粘合作用并刺激血小板凝结，因此壳聚糖的血液相容性很差，此性质使它具有促进凝血的作用。壳聚糖是生物大分子材料，刚性强，协调性能良好，配合其他材料可以获得更好的协同效果。（2）生物安全性：壳聚糖一般被认为具有良好的生物安全性，但在动物实验上由于个体差异，复合材料的不同及剂量等因素也会有如体制下降、脱毛、精神萎靡、消化系统功能异常的情况出现。4在投入市场前应反复试验确定其安全性。（3）抗菌作用：壳聚糖携带阳离子可与细菌表面阴离子结合改变细胞通透性，导致细胞内物质渗透，从而杀死细菌。（4）缓释作用：壳聚糖能调节药物的释放速度，可减少换药次

7、数避免换药过程中造成的痛苦，控制药物持续适量作用于人体。2 壳聚糖在医用敷料上的应用研究2.1 复合膜剂膜剂类药物，能增大给药面积，增加创面分泌物的吸收量，有利于创面细胞和组织的粘附，因此壳聚糖材料医用敷料常以膜剂方式存在。壳聚糖具有良好的成膜性，常作为药物载体构成复合膜剂作用于创面。5载体药物可以提高舒适性，增强抗菌效果，满足一些特殊处理需要等。植物精油是通過蒸馏、压榨方式从草本植物的组织里提取出来的，具有显著的抑菌活性和广谱性。不溶于水难以与壳聚糖溶液形成状态稳定的铸膜液。江南大学的葛彦和葛明桥学者利用表面活性剂吐温80在壳聚糖溶液中乳化茶树精油，制成o/w型乳液，再将其制备成微粒型膜材料

8、，并在实验室测定各组分含量对膜厚度和舒适性能的影响，综合评测得到壳聚糖质量浓度2%，甘油体积浓度0.4%，吐温80体积浓度0.4%，茶树精油体积浓度1%合适组成。此o/w乳液型铸膜液中含有直径约1 m的球形茶树精油微粒，显著提高了抗菌性能。乳化膜整体呈淡黄色，能散发一定清香，舒适性有明显提高。6此产品有望成为一种新型医用敷料，应该尽快确定更科学的评测标准，进行动物和临床试验。纳米银抗菌具有广谱、高效、持久的优点，且无细胞毒性和耐药性。目前用物理沉淀法制备的纳米银材料尺度分布宽、粒度大，影响其抗菌性能。华南理工大学的许为康，魏坤等学者通过缩醛化反应制得含纳米银/聚乙二醇的壳聚糖/聚乙醇海绵伤口敷

9、料。实验室检测其性能发现在形态上，纳米海绵大小孔相互贯通，大孔壁间还有许多致密均匀的小孔，是该材料具有良好的吸水性、保湿性及透气性，还有利于纳米银的缓释；在抗菌性能方面，加入了纳米银的壳聚糖/聚乙醇海绵对实验中金黄色葡萄杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌、铜绿假单胞菌、变伤寒沙门菌这五种细菌均表现出良好的抗菌效果。7实验表明该海面材料性能优良，且成本低、易于获取，应考虑应用于伤口敷料。 2.2 复合水凝胶制剂水凝胶是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系，性质

10、柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水。壳聚糖是一种高分子材料，具有一定亲水性，通过一定的物理和化学交联作用能形成工艺简单、无生物毒性、可生物降解的水凝胶制剂。为解决单一基质辅料的缺点，吴大洋、李晓琴、汪涛、蓝广芊以明胶、餐用壳聚糖、蜂蜜为原料制备复合水凝胶。对单一蚕蛹壳聚糖水凝胶、单一蜂蜜水凝胶及不同配比的餐用壳聚糖复合水凝胶进行抗菌性比较实验。并以大耳白兔为实验对象用切片法研究复合水凝胶对伤口的愈合作用。研究结果表明，质量分数为0.25%的蚕蛹壳聚糖和质量分数为20%的蜂蜜制备的复合水凝胶敷料的抗菌效果及对大耳白兔烫伤的愈合效果明显好于单一材料，是一种理想的创伤敷料。8季铵盐壳聚糖是海洋生

11、物壳聚糖经化学改性修饰而制得的壳聚糖高级衍生物，具有良好的水溶性其吸湿性强相容性好、可生物降解，有良好的抗菌性、成膜性、阳离子吸附性、吸湿保湿性、絮凝性、抗静电性等性能。其抗菌性能优于壳聚糖及其它壳聚糖衍生物。司徒方民、赵巨鹏等学者以季铵盐壳聚糖为抗菌剂，以聚乙烯醇为基础材料，以丙三醇为辅料，用溶液共混法制备聚乙烯醇/季铵盐壳聚糖复合水凝胶，通过细胞实验、抗菌实验、流变实验及动物活体实验考察其作为医用敷料的性能。结果表明其生物相容性良好，抗菌作用强，粘附性能优，对小鼠烫伤的愈合有显著的促进作用，能减少愈合时间，淡化疤痕。9可进一步进行临床研究。2.3 甲基壳聚糖生物活性玻璃（bag）是一类能对

12、机体组织进行修复、替代与再生、具有能使组织和材料之间形成键合作用的材料。其降解产物能够促进生长因子的生成、促进细胞的繁衍、增强成骨细胞的基因表达和骨组织的生长。是迄今为止唯一既能够与骨组织成键结合，同时又能与软组织相连接的人工生物材料。羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物，有许多特性，如抗菌性强，具有保鲜作用，是一种两性聚电解质等。金陵科技学院的吴祭民、潘青青等学者用真空冷冻干燥法将活性玻璃与羧甲基壳聚糖、明胶复合，制备了改性复合海绵敷料。该海绵状敷料为多孔结构、透气性高、吸水保湿性好，有望在医学领域得到进一步应用。10碱性成纤维细胞生长因子是一个传递发育信号，能促进中胚层和神经外胚层细胞分裂

13、的多肽。具有强烈的血管生成作用。佳木斯大学附属第一医院的刘金英、赵冰冰、赵宏伟选取病例286例本别以单一碱性成纤维细胞生长因子和羟甲基壳聚糖联合碱性成纤维细胞生长因子混合材料为伤口敷料对比二者对二度烧伤创面愈合的促进作用。临床对照表明羟甲基壳聚糖联合碱性成纤维细胞生长因子比起单一纤维细胞生长因子能明显缩短愈合时间。11另羟甲基壳聚糖联合碱性成纤维细胞生长因子处理方法简便，痛苦较少，具有推广意义。3问题（1）壳聚糖难溶于水，仅溶于ph<6的某些稀酸；而中性ph环境更有利于开放伤口的愈合，这在一定程度上限制了其应用。而其衍生物虽然可以克服这一缺点，但可能破坏了其天然活性。（2）壳聚糖的很多生

14、物活性与其分子量和脱乙酰度有关，对于这两方面的选择也决定了壳聚糖在敷料膜中的功效。（3）在制备壳聚糖敷料膜时，需充分考虑各种材料的理化性质，避免有害副反应的发生，提高性能的同时降低成本。（4）我国在壳聚糖研究方面的自主创新能力不足，缺乏国际竞争力。而且缺乏国际通用要求和统一管理体制，各地对壳聚糖敷料的判定评价标准不同，有些良好产品缺乏推广平台，难以投入使用。44总结（1）壳聚糖及其衍生物具有良好的生物相容性和生物安全性，能促進凝血，具有抗菌性。对比传统敷料过敏反应更低。（2）用壳聚糖衍生物及其他材料混合制成的医用敷料在动物实验及临床试验上取得了较好的效果。（3）用壳聚糖基与其他材料混合制成的敷

15、料效果比单一材料效果好。（4）改变以壳聚糖为原料的敷料中其他成分的配比会得到不同的效果。（5）有许多壳聚糖医用产品仍在实验阶段，原理不明确。需要更多的临床试验。参考文献1 周群飞，熬宁建.壳聚糖创伤敷料膜的研究与应用进展j.高分子通报，2013-03-13：68-74.2 刘金英，赵冰冰，赵宏伟.羟甲基壳聚糖胶体敷料对头面颈部创口促进愈合作用的临床观察与研究j.世界最新医学信息文摘，2013.13（5）：187-188.3 朱香利.壳聚糖生物医用材料的应用j.中外医疗，2013（14）：12-14.4 赵玉娟，肖桂勇，黄琳，田月洁，赵燕.壳聚糖理化、生物学特性及其产品安全性的研究进展j.山东医药，2014.54（34）：93-94，96.5 杨震.壳聚糖及其衍生物在创伤修复领域的应用进展j.西部医学，2013.2.25（2）：314-315.6 葛彦，葛明桥.o/w型茶树精油聚乳化膜材料的制备j.功能材料，2014.9（45）：9136-9140.7 许为康，魏坤.纳米银缓释壳聚糖聚乙烯醇伤口敷料的制备及表征j.中国组织工程研究，2012.16（43）：8023-8026.8 吴大洋，李晓琴，汪涛，蓝广芊.蚕蛹壳聚糖复合水凝胶的抗菌性能及对创伤的