殼聚糖基創(chuàng)傷敷料膜的研究進展

高粵萌

摘 要 根據(jù)醫(yī)用敷料的要求及殼聚糖來源和性質，分析其用于醫(yī)用敷料優(yōu)點?？偨Y近年來殼聚糖在醫(yī)用敷料上的一些研究進展，對不單一材料作用及其與不同材料混合時的效果，討論配比的不同有何影響。提出一些研究、推廣中存在的問題。

關鍵詞 殼聚糖 復合膜 復合水凝膠 生物相容性 緩釋作用

中圖分類號：R318.08 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.08.023

Research Progress of Chitosan Based Wound Dressing Film

GAO Yuemeng

（Environmental 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 progress 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； biocompatibility； sustained release

0 引言

理想的醫(yī)用敷料應具有良好的組織相容性，不引起機體的免疫反應；良好的抗菌性，能阻止外界細菌入侵；能促進細胞生長；為傷口愈合提供溫和、適宜的濕性環(huán)境；透氣性良好，且便于傷口分泌物排出；價格便宜易儲存等特點。[1]殼聚糖廣泛存在于天然界中，具有良好的生物相容性、生物降解性及成膜性，還具有止血止痛，抗菌消炎，緩釋藥物等生物活性。是制備醫(yī)用敷料的理想材料。

傳統(tǒng)的醫(yī)用敷料主要采用棉紗布等進行護理，能保持創(chuàng)面干燥透氣、控制感染，但棉制品的空隙不足以阻止大多數(shù)微生物進入傷口愈合環(huán)境，容易與傷口阻止發(fā)生粘連而造成痛苦，造成二次創(chuàng)傷。[2]殼聚糖最早發(fā)現(xiàn)在1859年，Rouget通過對甲殼素脫乙酰化得到，殼聚糖及其衍生物是近年來生物醫(yī)用材料研究的重要方向。[3]如何開抗菌性能良好，防止粘連，價格便宜，利于運輸攜帶的殼聚糖基醫(yī)用敷料尤其是與其他材料復合的敷料是近年來研究的重點。

1 殼聚糖適于制作醫(yī)用敷料的性質

（1）生物相容性：根據(jù)殼聚糖在人體作用部位的不同分為組織相容性、血液相容性和力學相容性。[4]組織相容性指殼聚糖進入人體心血管系統(tǒng)以外的組織和器官時組織的反應。經(jīng)實驗室動物實驗及臨床統(tǒng)計研究，殼聚糖的組織相容性良好且具有一定的生物活性，能加速炎癥細胞浸潤到傷口部位，刺激巨噬細胞分泌調節(jié)因子，從而促進傷口愈合和修復。血液相容性指殼聚糖材料與血液直接接觸時血液的反應。由于殼聚糖在血液中會引起正負電荷吸產(chǎn)生粘合作用并刺激血小板凝結，因此殼聚糖的血液相容性很差，此性質使它具有促進凝血的作用。殼聚糖是生物大分子材料，剛性強，協(xié)調性能良好，配合其他材料可以獲得更好的協(xié)同效果。

（2）生物安全性：殼聚糖一般被認為具有良好的生物安全性，但在動物實驗上由于個體差異，復合材料的不同及劑量等因素也會有如體制下降、脫毛、精神萎靡、消化系統(tǒng)功能異常的情況出現(xiàn)。[4]在投入市場前應反復試驗確定其安全性。

（3）抗菌作用：殼聚糖攜帶陽離子可與細菌表面陰離子結合改變細胞通透性，導致細胞內物質滲透，從而殺死細菌。

（4）緩釋作用：殼聚糖能調節(jié)藥物的釋放速度，可減少換藥次數(shù)避免換藥過程中造成的痛苦，控制藥物持續(xù)適量作用于人體。

2 殼聚糖在醫(yī)用敷料上的應用研究

2.1 復合膜劑

膜劑類藥物，能增大給藥面積，增加創(chuàng)面分泌物的吸收量，有利于創(chuàng)面細胞和組織的粘附，因此殼聚糖材料醫(yī)用敷料常以膜劑方式存在。殼聚糖具有良好的成膜性，常作為藥物載體構成復合膜劑作用于創(chuàng)面。[5]載體藥物可以提高舒適性，增強抗菌效果，滿足一些特殊處理需要等。

植物精油是通過蒸餾、壓榨方式從草本植物的組織里提取出來的，具有顯著的抑菌活性和廣譜性。不溶于水難以與殼聚糖溶液形成狀態(tài)穩(wěn)定的鑄膜液。江南大學的葛彥和葛明橋學者利用表面活性劑吐溫80在殼聚糖溶液中乳化茶樹精油，制成O/W型乳液，再將其制備成微粒型膜材料，并在實驗室測定各組分含量對膜厚度和舒適性能的影響，綜合評測得到殼聚糖質量濃度2%，甘油體積濃度0.4%，吐溫80體積濃度0.4%，茶樹精油體積濃度1%合適組成。此O/W乳液型鑄膜液中含有直徑約1 m的球形茶樹精油微粒，顯著提高了抗菌性能。乳化膜整體呈淡黃色，能散發(fā)一定清香，舒適性有明顯提高。[6]此產(chǎn)品有望成為一種新型醫(yī)用敷料，應該盡快確定更科學的評測標準，進行動物和臨床試驗。

納米銀抗菌具有廣譜、高效、持久的優(yōu)點，且無細胞毒性和耐藥性。目前用物理沉淀法制備的納米銀材料尺度分布寬、粒度大，影響其抗菌性能。華南理工大學的許為康，魏坤等學者通過縮醛化反應制得含納米銀/聚乙二醇的殼聚糖/聚乙醇海綿傷口敷料。實驗室檢測其性能發(fā)現(xiàn)在形態(tài)上，納米海綿大小孔相互貫通，大孔壁間還有許多致密均勻的小孔，是該材料具有良好的吸水性、保濕性及透氣性，還有利于納米銀的緩釋；在抗菌性能方面，加入了納米銀的殼聚糖/聚乙醇海綿對實驗中金黃色葡萄桿菌、大腸桿菌、白色念珠菌、銅綠假單胞菌、變傷寒沙門菌這五種細菌均表現(xiàn)出良好的抗菌效果。[7]實驗表明該海面材料性能優(yōu)良，且成本低、易于獲取，應考慮應用于傷口敷料。

2.2 復合水凝膠制劑

水凝膠是以水為分散介質的凝膠。具有網(wǎng)狀交聯(lián)結構的水溶性高分子中引入一部分疏水基團和親水殘基，親水殘基與水分子結合，將水分子連接在網(wǎng)狀內部，而疏水殘基遇水膨脹的交聯(lián)聚合物。是一種高分子網(wǎng)絡體系，性質柔軟，能保持一定的形狀，能吸收大量的水。殼聚糖是一種高分子材料，具有一定親水性，通過一定的物理和化學交聯(lián)作用能形成工藝簡單、無生物毒性、可生物降解的水凝膠制劑。

為解決單一基質輔料的缺點，吳大洋、李曉琴、汪濤、藍廣芊以明膠、餐用殼聚糖、蜂蜜為原料制備復合水凝膠。對單一蠶蛹殼聚糖水凝膠、單一蜂蜜水凝膠及不同配比的餐用殼聚糖復合水凝膠進行抗菌性比較實驗。并以大耳白兔為實驗對象用切片法研究復合水凝膠對傷口的愈合作用。研究結果表明，質量分數(shù)為0.25%的蠶蛹殼聚糖和質量分數(shù)為20%的蜂蜜制備的復合水凝膠敷料的抗菌效果及對大耳白兔燙傷的愈合效果明顯好于單一材料，是一種理想的創(chuàng)傷敷料。[8]

季銨鹽殼聚糖是海洋生物殼聚糖經(jīng)化學改性修飾而制得的殼聚糖高級衍生物，具有良好的水溶性其吸濕性強相容性好、可生物降解，有良好的抗菌性、成膜性、陽離子吸附性、吸濕保濕性、絮凝性、抗靜電性等性能。其抗菌性能優(yōu)于殼聚糖及其它殼聚糖衍生物。司徒方民、趙巨鵬等學者以季銨鹽殼聚糖為抗菌劑，以聚乙烯醇為基礎材料，以丙三醇為輔料，用溶液共混法制備聚乙烯醇/季銨鹽殼聚糖復合水凝膠，通過細胞實驗、抗菌實驗、流變實驗及動物活體實驗考察其作為醫(yī)用敷料的性能。結果表明其生物相容性良好，抗菌作用強，粘附性能優(yōu)，對小鼠燙傷的愈合有顯著的促進作用，能減少愈合時間，淡化疤痕。[9]可進一步進行臨床研究。

2.3 甲基殼聚糖

生物活性玻璃（BAG）是一類能對機體組織進行修復、替代與再生、具有能使組織和材料之間形成鍵合作用的材料。其降解產(chǎn)物能夠促進生長因子的生成、促進細胞的繁衍、增強成骨細胞的基因表達和骨組織的生長。是迄今為止唯一既能夠與骨組織成鍵結合，同時又能與軟組織相連接的人工生物材料。羧甲基殼聚糖是一種水溶性殼聚糖衍生物，有許多特性，如抗菌性強，具有保鮮作用，是一種兩性聚電解質等。金陵科技學院的吳祭民、潘青青等學者用真空冷凍干燥法將活性玻璃與羧甲基殼聚糖、明膠復合，制備了改性復合海綿敷料。該海綿狀敷料為多孔結構、透氣性高、吸水保濕性好，有望在醫(yī)學領域得到進一步應用。[10]

堿性成纖維細胞生長因子是一個傳遞發(fā)育信號，能促進中胚層和神經(jīng)外胚層細胞分裂的多肽。具有強烈的血管生成作用。佳木斯大學附屬第一醫(yī)院的劉金英、趙冰冰、趙宏偉選取病例286例本別以單一堿性成纖維細胞生長因子和羥甲基殼聚糖聯(lián)合堿性成纖維細胞生長因子混合材料為傷口敷料對比二者對二度燒傷創(chuàng)面愈合的促進作用。臨床對照表明羥甲基殼聚糖聯(lián)合堿性成纖維細胞生長因子比起單一纖維細胞生長因子能明顯縮短愈合時間。[11]另羥甲基殼聚糖聯(lián)合堿性成纖維細胞生長因子處理方法簡便，痛苦較少，具有推廣意義。

3問題

（1）殼聚糖難溶于水，僅溶于PH<6的某些稀酸；而中性PH環(huán)境更有利于開放傷口的愈合，這在一定程度上限制了其應用。而其衍生物雖然可以克服這一缺點，但可能破壞了其天然活性。（2）殼聚糖的很多生物活性與其分子量和脫乙酰度有關，對于這兩方面的選擇也決定了殼聚糖在敷料膜中的功效。（3）在制備殼聚糖敷料膜時，需充分考慮各種材料的理化性質，避免有害副反應的發(fā)生，提高性能的同時降低成本。（4）我國在殼聚糖研究方面的自主創(chuàng)新能力不足，缺乏國際競爭力。而且缺乏國際通用要求和統(tǒng)一管理體制，各地對殼聚糖敷料的判定評價標準不同，有些良好產(chǎn)品缺乏推廣平臺，難以投入使用。[4]

4總結

（1）殼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。對比傳統(tǒng)敷料過敏反應更低。（2）用殼聚糖衍生物及其他材料混合制成的醫(yī)用敷料在動物實驗及臨床試驗上取得了較好的效果。（3）用殼聚糖基與其他材料混合制成的敷料效果比單一材料效果好。（4）改變以殼聚糖為原料的敷料中其他成分的配比會得到不同的效果。（5）有許多殼聚糖醫(yī)用產(chǎn)品仍在實驗階段，原理不明確。需要更多的臨床試驗。

參考文獻

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