用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物材料與應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非 感染性創(chuàng)面的生物材料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 敷料是指用于物品主料之外的附屬材料。傳統(tǒng)意義的敷料主要是指醫(yī)用紡織品， 常見的傳統(tǒng)意義上的敷料有干紗布、油紗。傳統(tǒng)敷料常見的作用是:a.包傷用品：用以覆蓋 瘡、傷口或其他損害的材料(如軟膏、紗布、合成纖維布、塑料膜性不沾紗布）；b.治療痛處或 傷口用防腐或抗菌素溶液浸濕過的敷布。如干紗布可以起到覆蓋傷口的作用；油紗含有凡 士林或甘油三酯，可以起到不粘連傷口的作用。
[0003] 傳統(tǒng)敷料的優(yōu)點:價格便宜，使用簡單，起隔離病原微生物、保持創(chuàng)傷面干燥(不是 所有創(chuàng)面都適合）、吸收傷口滲出液、壓迫止血、抗炎等作用。
[0004] 傳統(tǒng)敷料的缺點：用于創(chuàng)面，舒適度不好，在換藥過程中易造成二次污染，有的會 引起創(chuàng)傷面的再次損傷，甚至有使皮膚損傷面增大的可能，不利于創(chuàng)傷面的愈合，沒有保持 創(chuàng)面適度濕潤微酸的微環(huán)境，沒有減少疤痕形成的作用，給病人身體和心理方面都帶來了 負面影響(痛苦）。
[0005] 根據(jù)數(shù)據(jù)顯示:人的皮膚pH值因性別不同而不同，身體部位不同值也不同。一般男 性皮膚的pH值4.5-6.0;女性皮膚約5.0-6.5，另外油性皮膚的pH值5.6-6.0，干燥皮膚pH值 4.5-5.0，正常皮膚的pH值4.5-5.0，暗瘡皮膚的pH值普遍偏高，pH為6.8，所以正常皮膚都是 弱酸性膚質(zhì)，即微酸性環(huán)境更有利于創(chuàng)面的修復(fù)和愈合。
[0006] 近年來，科技的發(fā)展改變了人們對傷口復(fù)愈的原理和傷口護理過程的理解，許多 新型的材料已大規(guī)模地用在醫(yī)用敷料的生產(chǎn)中。新型的敷料結(jié)合了生物、生理、手術(shù)、護理、 營養(yǎng)等各方面的先進知識，把病人對敷料的各種需求，諸如物理、生物、臨床等問題結(jié)合到 產(chǎn)品的設(shè)計中。
[0007] 新型敷料也稱功能性活性敷料(functional activedressing，F(xiàn)AD)或革命性敷 料。它的發(fā)展大致經(jīng)歷了萌芽階段，形成階段和發(fā)展階段。公元1615年，Smith Papyrus在亞 麻布條上覆蓋類似蜂蜜的物質(zhì)，制成密閉性敷料用于傷口，發(fā)現(xiàn)傷口使用密閉性敷料比開 放性敷料愈合要快得多；1958年，Odland發(fā)現(xiàn)保持完整的燙傷水泡，其皮膚愈合的速度比水 泡破的快些。196 2年，英國動物生理家Win ter博士在動物實驗中發(fā)現(xiàn)聚乙烯膜 (polyethylenefilm)覆蓋保護的傷口愈合時間較暴露傷口療法快，并于1971年將其論文發(fā) 表在Science雜志上。1963年Hinman同Maibach在人體上進行試驗，證實了濕潤傷口比干燥 傷口愈合快。1972年，Rovee的試驗證實了干凈沒有結(jié)痂的濕潤傷口，其上皮細胞移行增生 的速度快些，能加速傷口的愈合。于是"濕潤傷口愈合"的觀念開始被廣泛接受。2000年8月 美國食品與藥品管理局(FDA)在新頒布的創(chuàng)面醫(yī)療用品（外用藥和敷料)的行業(yè)指南中特別 強調(diào)，保持創(chuàng)面的濕潤環(huán)境是標準的處理方法。
[0008] 目前研究證明新型敷料所提供的密閉環(huán)境能夠有效保留傷口的滲出液，提供傷口 快速愈合所需的濕潤環(huán)境。主要原因如下:①濕潤環(huán)境可加快表皮細胞迀移速度，而干性環(huán) 境下傷口表面容易形成結(jié)痂，結(jié)痂迫使表皮細胞的迀移繞經(jīng)痂下，延長了愈合時間，。②刺 激細胞增殖，促進生長因子的釋放。濕潤的創(chuàng)面能維持創(chuàng)緣到創(chuàng)面中央正常的電勢梯度。促 使更多的生長因子受體與生長因子結(jié)合，創(chuàng)面的濕潤環(huán)境有利于保持細胞活力，促進修復(fù) 細胞生長。③白細胞功能增強，同時密閉環(huán)境有效隔絕了外界細菌的侵入，防止感染創(chuàng)面細 菌傳播而造成的感染。④低氧或無氧、微酸的愈合環(huán)境可以抑制傷口中細菌的生長、促進成 纖維細胞的生長、刺激毛細血管增生。⑤新型敷料所提供的密閉保濕環(huán)境有利于酶發(fā)揮酶 學清創(chuàng)作用，從而促進纖維蛋白和壞死組織的溶解，加速創(chuàng)面愈合。
[0009] 新型敷料的一個重要功能，在于其取代了受損皮膚的重要功能，并一直作用至傷 口愈合及皮損愈合。它能:抵御機械因素(如臟物、碰撞、發(fā)炎等）、抵御污染和化學刺激;防 止二度感染;防止干燥和體液丟失（電解質(zhì)丟失）；防止熱量丟失。除了對傷口實行全面保護 外，還能通過清創(chuàng)主動影響傷口愈合過程，創(chuàng)造促進傷口愈合的微環(huán)境。
[0010] 因此出現(xiàn)了很多種生物材料，如:殼聚糖類、透明質(zhì)酸類、藻酸鹽類、美鹽類、銀離 子類、水膠體類、泡沫類、液體類、凝膠類等新型生物敷料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明提供了一種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料及其應(yīng) 用，解決現(xiàn)有的殼聚糖膜柔性差的問題。
[0012] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0013] -種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料，是由以下重量比例 的組分組成:細菌纖維素0.01~5%，胍基殼聚糖季銨鹽0.5~8%，甘油1~10%，基質(zhì)0~ 10%，余量為水。
[0014] 其中，優(yōu)選地，一種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料，是由 以下重量比例的組分組成:細菌纖維素0.01~0.1 %，胍基殼聚糖季銨鹽0.5~5%，甘油1~ 8%，余量為水。
[0015] 其中，一種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料，是由下述步驟 制備而成：
[0016] (1)取細菌纖維素，在室溫用純化水或者蒸餾水多次反復(fù)沖洗濕膜至pH值為5~7， 再按0.5~2%的比例加入純化水，用玻棒攪拌均勻，然后用組織搗碎機粉碎成均勻的分散 液；
[0017] (2)將步驟(1)制得的細菌纖維素分散液倒入配料罐中，再按總配料量的75%加入 純化水，再加入胍基殼聚糖季銨鹽，先抽真空達到0. 〇8MPa時，一直抽真空，再開啟攪拌30~ 60分鐘，期間分次開啟均質(zhì)機20~30分鐘，攪拌混合均勻，形成乳濁液；
[0018] (3)加入甘油，并補加純化水至總配料量，先抽真空達到0.08MPa時，一直抽真空， 再開啟攪拌30~60分鐘，期間分次開啟均質(zhì)機20~30分鐘，攪拌混合均勻，關(guān)閉真空，靜置 脫泡，形成微黃色半透明乳濁液，即得液體型生物材料。
[0019] 其中，優(yōu)選地，一種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料，是由 以下重量比例的組分組成:細菌纖維素:0.5~5%，胍基殼聚糖季銨鹽:2~8%，甘油：2~ 10%，基質(zhì)1~10%，余量為水。
[0020] 其中，優(yōu)選地，所述基質(zhì)由0.5~5 %的羥丙甲基纖維素和0.5~5 %的聚乙二醇組 成。
[0021] 其中，優(yōu)選地，一種用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料，是由 下述步驟制備而成：
[0022] (1)取細菌纖維素，在室溫用純化水或者蒸餾水多次反復(fù)沖洗濕膜至pH值為7.0， 再按7~10%的比例加入純化水，用玻棒攪拌均勻，并用組織搗碎機粉碎成均勻的分散液；
[0023] (2)取羥丙甲基纖維素，按6%的比例加入純化水，室溫，攪拌4~10分鐘，隔夜完全 溶解均勻為羥丙甲基纖維素溶液；
[0024] (3)取聚乙二醇，按50 %的比例加入純化水，50~60 °C加熱攪拌至完全溶解均勻為 聚乙二醇溶液；
[0025] (4)取步驟（1)制得的細菌纖維素分散液倒入配料罐中，再加入胍基殼聚糖季銨 鹽，先抽真空達到0 . 〇8MPa時，一直抽真空，開啟攪拌機攪拌30-60分鐘，期間分次開啟均質(zhì) 機30分鐘，攪拌混合均勻，細菌纖維素分散液和胍基殼聚糖季銨鹽發(fā)生物理交聯(lián)，形成淡黃 色半透明凝膠；
[0026] (5)加入羥丙甲基纖維素溶液、甘油和聚乙二醇溶液，補加純化水至總配料量，開 啟配料罐真空栗抽真空達〇.〇8MPa，一直抽真空，再開啟攪拌(30-60分鐘，均質(zhì)分次開啟均 質(zhì)30分鐘，攪拌混合均勻，關(guān)閉真空，靜置脫泡，形成淡黃色半透明無定形凝膠，即得凝膠型 生物材料。
[0027] 用于手術(shù)皮膚切口、感染性和非感染性創(chuàng)面的生物材料在制備醫(yī)療器械生物敷料 和化妝品中的應(yīng)用。應(yīng)用于醫(yī)療器械敷料：各類手術(shù)的皮膚切口、感染性和非感染性的創(chuàng) 面，具有預(yù)防創(chuàng)面感染、止血、促進創(chuàng)面愈合并減少疤痕形成的作用。經(jīng)200多例臨床病例驗 證，有效率達95%以上;產(chǎn)品對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌抑菌能力達到2 99%。
[0028] 應(yīng)用于化妝品：涂抹臉部皮膚，保持皮膚濕潤，可以隔離病原微生物和灰塵的侵 入，具有祛痘、保濕、抗老化、美白美容的作用。
[0029] 本生物材料的作用機理:本產(chǎn)品系多聚陽離子網(wǎng)狀膜，該膜易于與病原微生物細 胞表面帶負電荷的基團相吸附，包裹在病原微生物細胞上，從而改變病原微生物細胞膜的 流動性和通透性，達到非藥性的物理抑菌；同時該膜所帶的正電荷也可以吸引紅細胞的粘 合，促進凝血和血栓的形成，從而達到止血的作用。該膜還可以局部影響成纖維細胞的分化 及表皮細胞的移行過程，而達到抑制瘢痕形成的作用。
[0030] 胍基殼聚糖季銨鹽為殼聚糖的衍生物，是通過胍基與季銨化的殼聚糖的合成，將 胍基基團接枝到季銨化殼聚糖的氨基上而制得。
[0031 ]胍基殼聚糖季銨鹽在本品中的作用：
[0032]①物理抑菌:胍基殼聚糖季銨鹽結(jié)合了殼聚糖分子、季銨鹽基團、胍基基團聚合物 的生物活性，提高了其在水中的溶解性，增強了殼聚糖的陽離子和正電荷性強度，并形成強 大的正電荷離子團，該正電荷離子團和病原菌細胞膜表面分子所帶負電荷相互吸引發(fā)生作 用，使病原菌的生長繁殖隨之減弱，接著引起了病原菌的死亡；
[0033]②具有良好的成膜性和微生物阻隔性能：用于創(chuàng)面形成一層多聚陽離子網(wǎng)狀薄 膜，能阻止大于500納米的微生物侵入，且不影響膜的透氣性，由于胍基殼聚糖季銨鹽屬于 微酸物質(zhì)，可以保護創(chuàng)面，并為創(chuàng)面營造一個低氧、濕潤的有利于創(chuàng)面愈合的微環(huán)境；
[0034]③具有良好的生物相容性:生物可降解性，止血、止痛的活性，可以有