壳聚糖敷料国内外研究导读

壳聚糖敷料国内外研究导读
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壳聚糖是甲壳素脱乙酰基衍生物,具有生物相容性好以及可生物降解等优点；明胶是动物胶原经温和断裂后的产物。

二者均具有良好的成膜性和黏度，具有良好的透气率和吸胀性,这对于膜吸收伤口渗出液和创面保湿非常有利。

用于伤口护理的明胶－壳聚糖敷料的文献报道，较早见诸于由英联邦政府于二十世纪80年代申请的美国专利
US4572906。

自90年代末以来，随着组织工程医学的发展，美国、日本、意大利、韩国、中国等国家纷纷对这种生物医学材料予以高度关注。

实验已经证明，明胶－壳聚糖敷料具有良好的柔韧性、吸胀性和透气功能，是烧(创)伤后新鲜创面覆盖敷料的良好选择。

1984年英联邦政府申请的美国专利US4572906揭示了一种用于伤口护理的明胶－壳聚糖敷料，明胶－壳聚糖的重量比为3:1～1:3，还包括0-40%w/w（基于明胶、壳聚糖总重量）的相容的增塑剂山梨糖醇或甘油[1]。

1998年日本产业技术中心Maeda, Takuya等人将明胶和壳聚糖在稀蚁酸溶液中混合，20℃下润胀1小时，在60℃下溶解，然后在10℃玻璃板上干燥72小时。

所得到的明胶－壳聚糖膜用UV(254 nm)照射0、1或6小时（温度23℃，相对湿度50％）。

经历16小时UV照射的明胶－壳聚糖膜在pH 1.8条件下72小时后完全溶解[2]。

2000年韩国Kim, Min Jo等人申请的韩国专利KR2001016482揭示了壳聚糖、明胶和水作为主要成分的软凝胶具有水溶性、生物亲合力、生物降解性、抗菌性，可以吸收伤口分泌物，因此可以被用作伤口护理。

软胶的制备有四个步骤：(1)向明胶中加入水，加入0.1-5％有机酸，加入1-30%壳聚糖，摇晃1小时获得流体溶液；(2)使流体溶液硬化，得到易于成型的凝胶；(3)使凝胶成型为软膜；(4)干燥固化胶膜，得到水溶性固体膜[3]。

2001年意大利U.O Dermatologia对壳聚糖乙醇酸酯凝胶和交联明胶伤口敷料存在下，大鼠组织修复的形态学和免疫组化特性进行了比较和评价。

壳聚糖处理的动物，修复的真皮保留较高细胞结构，带有间叶细胞样的特性，形成丰富的血管网络。

新生组织的高度水和作用清楚地证实壳聚糖的亲水特性。

壳聚糖胶能够调控早期伤口修复。

交联明胶对营养不良协同老化和全身疾病的创伤组织来说，是一种能起作用的敷料[4]。

2005年美国俄克拉荷马州立大学Huang, Yan等人研究了壳聚糖、壳聚糖-明胶膜和支架的机械性能、人脐静脉内皮细胞(HUVECs)在支架上的存活能力、不同剪力条件下细胞分布特型/细胞骨架肌动蛋白分布/粘着斑激酶蛋白(FAK)分布的变化。

结果显示，三维壳聚糖、壳聚糖-明胶支架具有相同的纤维原细胞存活能力。

但是，壳聚糖膜减少细胞扩散区域，破坏HUVECs核子中的F-肌动蛋白和局部FAK。

试验表明，壳聚糖的细胞粘附作用较弱。

在壳聚糖-明胶膜混合物中，明胶的作用占优势。

结果显示，壳聚糖-明胶的混合对支架特性和细胞行为有重要影响[5]。

国内主要有上海第九人民医院、唐山市工人医院、广州市红十字会医院、湛江市卫生材料厂、浙江省医学科学院等单位从事明胶－壳聚糖敷料的研究和应用。

1993年湛江市卫生材料厂申请的中国专利CN93108804.6揭示了一种壳聚糖明胶海绵，由明胶、壳聚糖、盐酸、氢氧化钠、甲醛、蒸馏水配成溶液，经打泡、冰冻、干燥、灭菌制成白色，质轻软而多孔呈海绵状，可为海绵剂，创可贴、散剂，吸水性强，不溶于水，不易崩碎，在稀醋酸溶液中，壳聚糖可从海绵体中溶出，能止血，柔软护创，可被肌体吸收，绝不粘连伤口，揭除时也不使伤口破裂，能加快肉芽组织生长，促进伤口愈合，使伤口结痂易脱落，用于内脏及外伤止血[6]。

1996年广州市红十字会医院叶春婷等人以壳聚糖，明胶和甘油为基本原料，选用戊二醛为交联剂，探讨了交联反应的条件，避免了明胶蛋白与壳聚糖的静电沉淀反应。

成膜后经再处理，制备出一种含水率高，透明的多孔网状纤维膜样的创伤敷料，该敷料的扯断强度为6.5MPa，扯断伸长率为210%，撕裂强度为5.3KN/m，含水率为76%，通过动物实验，证明该膜具有良好的组织相容性，对防止感染，促进伤口愈合起良好的作用，适合作创伤敷料[7]。

2001年浙江省医学科学院申请的中国专利CN01122949.7揭示了一种用于人体皮肤创伤、烧伤及体表溃疡的壳聚糖生物流体敷料膜及其制备方法，以壳聚糖为主要原料，经酸解、添加明胶、甘油，再用碳酸氢钠进行中和及过滤，从而提供一种生物相容性好，具有天然抗菌活性，并能促进创面局部免疫、加速愈合的安全、有效的生物敷料[8]。

2003年曹谊林申请的中国专利CN200310108082.3提供了表皮移植物，它含有(a)厚度为50-500微米的膜材料层，所述的膜材料层含有90-100％的壳聚糖和明胶，且壳聚糖和明胶的重量比为3∶7-9∶1；和(b)位于膜材料层一个主表面之上的表皮层，表皮层含有密度为1-100×104个细胞/平方厘米的表皮细胞。

该发明还提供了该表皮移植物的制备方法和用途，其表皮移植物具有优异的机械性能，操作简便，制备时间大幅缩短，伤口愈合快的优点[9]。

2004年唐山市工人医院美容整形科黄治林等人以1:1混合明胶和壳聚制备明胶／壳聚糖敷料，选黏度范围在150～1000 P a·s的壳聚糖；增塑剂选甘油，占总体积的20％。

通过对明胶／壳聚糖柔韧性和吸胀性的研究，探讨其作为创面敷料的可行性[10]。

2005年又进行了生物安全性评价研究[11]、对新鲜创面的收缩性影响研究[12]。

结论认为：明胶／壳聚糖生物膜不含致热原、致敏原，无皮肤刺激反应，不引起皮肤过敏反应，无溶血反应，生物安全性保证其可望用于临床；明胶／壳聚糖膜用于新鲜创面时，具有延缓收缩的能力。

2005年上海第九人民医院杨光辉等人体外试验了以不同比例与明胶混合的壳聚糖敷膜的生物学特性。

不同比例的壳聚糖－明胶（CGM）敷料是由N, N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基羰基二酰亚胺(EDC)制备的。

CGMs分成纯壳聚糖膜、7:3 (壳聚糖: 明胶), 5:5和3:7四组。

传代培养的人角化细胞接种到CGM表面，测定培养的角化细胞在CGM上的克隆形成系数（CFE）和迁移距离。

7:3、5:5和3:7CGM的CFE值分别为14.33±1.53%、19.17±1.26%和18.33±2.08%，迁移距离则分别为66.22±9.39μm、120.31±15.82μm和225.38±10.48μm。

从而证实，CGM 中明胶的增加能够促进角化细胞增殖和迁移，暗示壳聚糖－明胶膜可作为好的角化细胞传输系统[13]。

参考文献
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[1] Chitosan based wound dressing materials. US4572906（申请日1984.10.02公开日1986.02.25）
[2] Maeda, Takuya; Motoyoshi, Haruo. Modification of gelatin dry films. Solubility of UV-irradiated gelatin-chitosan composite membranes. Kenkyu Hokoku - Wakayama-ken Kogyo Gijutsu Senta, Volume Date 1998 34 (Japanese) 1999
[3] Soft gel composed with chitosan and gelatin. KR2001016482（申请日2000.12.14公开日2001.3.5）
[4] Tucci, M. G.; Ricotti, G.; Mattioli-Belmonte, M. Chitosan and gelatin as engineer ed dressing for wound repair. Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 16(2), 14 5-157 (English) 2001
[5] Huang, Yan; Onyeri, Stella; Siewe, Mbonda. In vitro characterization of chitosan-g elatin scaffolds for tissue engineering. Biomaterials, 26(36), 7616-7627 (English) 2005
[6]壳聚糖明胶海绵. CN93108804.6（申请日1993.07.28颁证日2000.01.01）
[7]叶春婷徐国风. CG创伤敷料的研制. 中国生物医学工程学报.1996,15(2).-112-115
[8]壳聚糖生物流体敷料膜及其制备方法. 专利申请号：CN01122949.7（申请日：2001.07.17公开日：2003.02.12）
[9]组织工程表皮替代物及其制备方法. CN200310108082.3（申请日：2003.10.22公开日：2005.04.27）
[10]黄治林孟令军等. 透明型明胶／壳聚糖烧伤创面敷料的研制. 中华烧伤杂志.2004,20(4).-239-240
[11]黄治林孟令军等. 明胶／壳聚糖创伤敷料的生物安全性评价. 第四军医大学学
报.2005,26(16).-1506-1509
[12]黄治林孟令军等. 明胶／壳聚糖创面敷料对新鲜创面收缩性的影响. 中国临床康
复.2005,9(30).-93-95
[13] Yang, G. H.; Yang, J.; Wang, J. M. Biological behaviors of keratinocytes cultur ed on chitosan-gelatin membrane. Key Engineering Materials, 288-289(Advanced Biomaterials VI), 401-404 (English) 2005。