聚氨酯創(chuàng)面敷料的研究進(jìn)展

靳育葵，尹海磊

近幾十年來隨著創(chuàng)面“濕潤愈合”理論的提出和生物材料的發(fā)展，新型敷料特別是新型聚氨酯敷料不斷出現(xiàn)[1]。傳統(tǒng)創(chuàng)面敷料（如紗布、棉花）等有許多缺點(diǎn)：易滋生細(xì)菌，創(chuàng)面滲出液易與干燥真皮組織一起形成痂皮，妨礙上皮化；同時(shí)創(chuàng)面易與敷料粘連，換藥揭起時(shí)引起疼痛，帶來二次創(chuàng)傷。新型聚氨酯敷料能夠保持創(chuàng)面的濕潤，控制水蒸氣透過速率，并抵御細(xì)菌的侵入；其海綿狀多孔層狀結(jié)構(gòu)有利于創(chuàng)面分泌物的排出，促進(jìn)創(chuàng)面組織的愈合；使用起來感覺舒適；具有優(yōu)良的生物相容性，無致畸變作用，無過敏反應(yīng)；毒性試驗(yàn)符合醫(yī)用要求；具有優(yōu)良的韌性和彈性，加工性能好，加工方式多樣等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此在創(chuàng)面敷料和組織工程等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[2]。其主要以薄膜、泡沫、水凝膠等形式用于敷料制作。本文對(duì)當(dāng)今常見的新型聚氨酯敷料綜述如下。

1 薄膜

1.1 聚氨酯膜 （polyurethane film，PU膜） 用作敷料的PU膜是一種透明而具有彈性的半通透性膜，水蒸氣通透率比正常皮膚要高，但低于創(chuàng)面的液體滲出率。PU膜既可以用于保持創(chuàng)面濕潤，又可允許氣體通過，促進(jìn)創(chuàng)面愈合，用于燒傷及供皮區(qū)創(chuàng)面受到普遍重視[3]。其缺點(diǎn)是易產(chǎn)生膜下積液、誘發(fā)感染。聚醚型聚氨酯膜（polyetherurethanefilm，PEU膜）是發(fā)展的主流。PEU膜透水性強(qiáng)，創(chuàng)面滲出液的水分能透過析出，而蛋白質(zhì)等成分則在敷料下轉(zhuǎn)變成凝膠，可緩解疼痛。

英國S&N公司生產(chǎn)的Flexigrid單方向透氣膜，其主要成分為聚氨酯和丙烯酸。這種膜具有“分子閥門”效應(yīng)。創(chuàng)面中壞死組織分解的腐臭氣體能夠滲透到薄膜外，而薄膜外的空氣、細(xì)菌不能透過這種薄膜進(jìn)入創(chuàng)面內(nèi)，使創(chuàng)面具有很好的通透性。安普貼是由半透性PU膜和水解膠體顆粒組成的，具有防水、防菌、透氣和吸滲的特點(diǎn)，適用于Ⅰ、Ⅱ期壓瘡的預(yù)防治療、燒傷整形供皮區(qū)治療、淺表外傷、美容燒傷治療和專門用于骶尾部褥瘡治療。

1.2 真空鍍鋁聚酯薄膜[4]真空鍍鋁聚酯薄膜以聚酯薄膜為原料，經(jīng)真空鍍鋁精制而成。使其覆蓋下的創(chuàng)面形成微濕、微酸和低氧環(huán)境，加速創(chuàng)面壞死組織的自溶，同時(shí)具有促進(jìn)組織修復(fù)和再上皮化的功能。能降低感染，促進(jìn)創(chuàng)面痊愈，并較快止血。

2 聚氨酯泡沫

聚氨酯泡沫型敷料的結(jié)構(gòu)具有多孔性，對(duì)液體有較大的吸收容量，氧氣和二氧化碳幾乎能完全通過；可制成各種厚度；對(duì)創(chuàng)面有較好的保護(hù)作用，加入藥物還可促進(jìn)創(chuàng)面愈合；保溫、保濕能力較強(qiáng)，提供利于創(chuàng)面痊愈的微環(huán)境；而且這種敷料質(zhì)輕柔軟，患者使用較舒適；此外，還具有無毒、使用安全，生物相容性好等特點(diǎn)。

韓國BIOPOL有限公司生產(chǎn)的Medifoam聚氨酯濕性泡沫敷料，具有<20 μm的微孔（其它同類產(chǎn)品聚氨酯微孔多在100 μm以上），可有效阻止新生上皮細(xì)胞長人。該產(chǎn)品能垂直吸收并鎖定滲出液保護(hù)層瞬間形成凝膠，使創(chuàng)面在微濕的環(huán)境下得到呵護(hù)，完全不粘連創(chuàng)面，減少更換次數(shù)，縮短創(chuàng)面愈合時(shí)間，減輕患者的痛苦；同時(shí)能有效屏蔽細(xì)菌和病毒等微生物的侵入和滋長。

目前通常將聚氨酯薄膜和泡沫聯(lián)合應(yīng)用，常見的是雙層結(jié)構(gòu)的聚氨酯敷料：外層為具有粘附性、單面開孔的改性聚氨酯彈性體薄膜，起到透濕和隔菌的功能；內(nèi)層為親水性聚氨酯軟質(zhì)泡沫，起到吸收創(chuàng)面滲出液和載藥的作用。黃忠兵等[5]研究設(shè)計(jì)采用雙層復(fù)合材料，內(nèi)層為與創(chuàng)面接觸的親水性聚氨酯軟泡沫（PUF），它可以吸收創(chuàng)面的滲出液和載藥；外層為改性的聚氨酯彈性體薄膜，具有透濕和隔菌功能，是一種具有良好應(yīng)用前景的新型敷料用材料。

3 聚氨酯水凝膠

聚氨酯水凝膠應(yīng)用于創(chuàng)傷敷料，具有良好的創(chuàng)面結(jié)合性、減少外界細(xì)菌及微生物對(duì)創(chuàng)面的污染，保持一定的潤濕度從而加速創(chuàng)面的愈合，并具有可載藥性等優(yōu)點(diǎn)。Cardio Tech公司研制的親水性聚氨酯水凝膠創(chuàng)傷敷料（Spyro Derm），呈透明凝膠狀，可用于潰瘍、擦傷、創(chuàng)面及燒傷的皮膚。這類PU水凝膠可直接包敷在創(chuàng)面上，容易移除，而且不需要在檢查創(chuàng)面時(shí)移去[6]?？凳嫠匾彩且环N商品化的聚氨酯水凝膠，其含水量高達(dá)60%，該敷料可連續(xù)數(shù)日自動(dòng)調(diào)理創(chuàng)面濕度，使創(chuàng)面能保持最佳濕度，以促進(jìn)肉芽正常生長，同時(shí)吸取多余的分泌物，清理創(chuàng)面，透明隔菌。

但由于水凝膠固有的機(jī)械性能較差而有一定局限性，因此通常將聚氨酯水凝膠與泡沫、薄膜或其它聚合物水凝膠聯(lián)合制作成敷料。Addison等研制的聚氨酯創(chuàng)傷敷料由兩層結(jié)構(gòu)組成，一層是親水性聚氨酯泡沫材料，另一層是聚氨酯水凝膠。水凝膠層覆壓于泡沫層上，兩者之間通過粘合劑或輻射交聯(lián)反應(yīng)的方法結(jié)合。類似的產(chǎn)品有Avitar公司的Hydrasorb聚氨酯敷料及Tyco公司的Hydrofoam敷料。可以預(yù)見聚氨酯水凝膠中負(fù)載各種抗生素及生長因子的敷料將是今后的發(fā)展趨勢[7]。

4 聚氨酯改性及復(fù)合聚氨酯

聚氨酯（polyurethane，PU）樹脂是由異氰酸酯與多元醇反應(yīng)制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段（－NHCOO－）重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。聚氨酯含有軟、硬段鏈段，通過選擇適當(dāng)?shù)能?、硬鏈段結(jié)構(gòu)及其比例，可改性合成成為既具有良好的物理機(jī)械性能，又具有血液相容性和生物相容性的醫(yī)用高分子材料。同時(shí)可以引入生理活性材料或凝血物質(zhì)或抗菌物質(zhì)，達(dá)到促進(jìn)創(chuàng)面止血、抗菌、愈合的目的。

4.1 抗菌聚氨酯 目前人們通過2種方式進(jìn)行抗菌聚氨酯材料的研究：一是通過對(duì)材料表面改性，阻止細(xì)菌粘附在材料表面；二是開發(fā)帶有抗菌基團(tuán)的聚氨酯材料，依靠靜電作用使菌體被吸附到帶正電荷的材料表面，通過干擾細(xì)菌細(xì)胞膜的組成取得殺菌效果。目前，常用的抗菌劑主要有天然類、無機(jī)類和有機(jī)類3大類。實(shí)施方法有物理共混和表面涂覆及化學(xué)共混法。

4.1.1 無機(jī)抗菌劑 溶出型無機(jī)抗菌劑主要是通過物理吸附、離子交換等方法將某些金屬離子附載到多孔介質(zhì)上制得的，其殺菌機(jī)理是：當(dāng)微量金屬離子接觸到微生物的細(xì)胞膜時(shí)，因細(xì)胞膜帶負(fù)電荷而與金屬離子發(fā)生庫侖吸引，使兩者牢固結(jié)合，導(dǎo)致金屬離子穿透細(xì)胞膜，進(jìn)入微生物內(nèi)，與微生物體內(nèi)蛋白質(zhì)上的巰基發(fā)生作用，使蛋白質(zhì)凝固，破壞微生物合成酶的活性，并可能干擾微生物DNA的合成，造成微生物喪失分裂殖能力而死亡。溶出型無機(jī)抗菌劑的主要品種包括以沸石、活性炭、羥基磷灰石等為載體的銀、銅、鋅等金屬離子無機(jī)抗菌劑。

Guggenbichler等[8]用AgNO3還原制備納米銀粒子，并將其附載于BaSO4，再與PU共混制備抗菌聚氨酯。還有研究者將納米SiO2作為抗菌劑載體，制備出一種新型載銀鋅納SiO2抗菌劑。納米晶體銀離子聚氨酯敷料對(duì)目前臨床常見的耐藥菌株具有較強(qiáng)的抗菌活性；即使是對(duì)耐受性較強(qiáng)的MRSA，只要作用超過一定時(shí)間（1 d），也可基本達(dá)到抑菌的效果。羅建斌等[9]通過PEI對(duì)聚氨酯子聚體進(jìn)行封端，得到了端基含有PEI的聚氨酯（PEI-PU）利用樹枝狀聚合物PEI內(nèi)部納米孔穴結(jié)構(gòu)。原住生成納米銀，得到了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的納米銀與聚氨酯的復(fù)合體系，制成具有抗菌性能的聚氨酯敷料。

4.1.2 有機(jī)抗菌劑 季銨鹽類抗菌劑是研究較多的一類有機(jī)抗菌劑，自1935年德國Domark發(fā)現(xiàn)烷基二甲基氯化銨的殺菌作用以來，季銨鹽類抗菌劑一直是研究者關(guān)注的重點(diǎn)。

近年來，也有將環(huán)丙沙星、慶大霉素、米諾環(huán)素、利福平等抗生素引入到聚氨酯材料中的研究工作，也取得了一些成果。

4.2 具有止血功能的聚氨酯敷料

4.2.1 聚氨酯-膠原膜 包括聚氨酯膜-膠原海綿復(fù)合膜，涂聚氨酯膠原膜。膠原在創(chuàng)傷修復(fù)中具有良好的作用，利用牛腱膠原海綿以及牛腱膠原膜為內(nèi)層，聚氨酯膜等材料為外層制成創(chuàng)傷敷料。研制表明冷凍牛腱膠原性能穩(wěn)定，凍干的膠原海綿具有良好的孔洞結(jié)構(gòu)（50～400 μm）。膠原-聚氨酯復(fù)合膜不僅增強(qiáng)了膠原膜強(qiáng)度．而且對(duì)水分的蒸發(fā)，防止細(xì)菌進(jìn)入具有較好的屏障功能，與組織有良好的親和性，無不良刺激，并具有一定的止血和減少滲出的作用。

4.2.2 殼聚糖/聚氨酯共混膜 殼聚糖資源豐富且具有良好生物相容性和降解性，以殼聚糖主要成分，輔以幾種生物材料，經(jīng)發(fā)泡等工藝制成的止血海綿[10]，具有適度的生物降解性能，不僅無細(xì)胞毒性，還可促進(jìn)細(xì)胞的生長;無全身急性毒性作用和刺激性。因此殼聚糖/聚氨酯共混膜具有作為人造皮膚、創(chuàng)傷敷料、人造血管用仿生材料的應(yīng)用前景。

綜上所述，聚氨酯創(chuàng)面敷料種類和用途很多，但理想的聚氨酯創(chuàng)面敷料需要符合以下要求：①柔軟，吸水性強(qiáng)；②能保持創(chuàng)面濕潤環(huán)境、去除多余的滲液、允許氣體交換、隔熱、隔離細(xì)菌、能除去創(chuàng)面感染的毒素和微粒；③允許軀體移動(dòng)而不對(duì)創(chuàng)面造成損傷；④具有良好的化學(xué)惰性；⑤敷料中可應(yīng)用抗生素，銀和碘的釋放劑以及氧化性的殺菌劑；⑥能與促進(jìn)創(chuàng)面愈合的因子或藥物結(jié)合，如藻酸鹽、氧化后再生的纖維素、透明質(zhì)酸顆粒及凝膠產(chǎn)物，血小板源生長因子等；⑦適度的強(qiáng)度和大小，具有組織物理修復(fù)和功能修復(fù)的結(jié)構(gòu)。

目前醫(yī)用敷料發(fā)展迅速，并且逐漸呈現(xiàn)功能化和多樣化的發(fā)展趨勢，合成聚氨酯敷料，具有傳統(tǒng)敷料所不具有的優(yōu)點(diǎn)，解決了醫(yī)學(xué)上的很多難題，并正逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)敷料的常規(guī)應(yīng)用地位。相信隨著創(chuàng)傷修復(fù)理論、組織工程及高分子材料的研究和發(fā)展，聚氨酯合成敷料必將取得更大的發(fā)展，推動(dòng)世界醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。

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