用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物材料與應用領域，特別涉及一種用于手術皮膚切口、感染性和非 感染性創面的生物材料及其應用。
【背景技術】
[0002] 敷料是指用于物品主料之外的附屬材料。傳統意義的敷料主要是指醫用紡織品， 常見的傳統意義上的敷料有干紗布、油紗。傳統敷料常見的作用是: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] 傳統敷料的優點:價格便宜，使用簡單，起隔離病原微生物、保持創傷面干燥(不是 所有創面都適合）、吸收傷口滲出液、壓迫止血、抗炎等作用。
[0004] 傳統敷料的缺點：用于創面，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，不利于創傷面的愈合，沒有保持 創面適度濕潤微酸的微環境，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] 根據數據顯示: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，即微酸性環境更有利于創面的修復和愈合。
[0006] 近年來，科技的發展改變了人們對傷口復愈的原理和傷口護理過程的理解，許多 新型的材料已大規模地用在醫用敷料的生產中。新型的敷料結合了生物、生理、手術、護理、 營養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、臨床等問題結合到 產品的設計中。
[0007] 新型敷料也稱功能性活性敷料(functional activedressing，FAD)或革命性敷 料。它的發展大致經歷了萌芽階段，形成階段和發展階段。公元1615年，Smith Papyrus在亞 麻布條上覆蓋類似蜂蜜的物質，制成密閉性敷料用于傷口，發現傷口使用密閉性敷料比開 放性敷料愈合要快得多；1958年，Odland發現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現聚乙烯膜 (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 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)在新頒布的創面醫療用品（外用藥和敷料)的行業指南中特別 強調，保持創面的濕潤環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境。主要原因如下:①濕潤環境可加快表皮細胞迀移速度，而干性環 境下傷口表面容易形成結痂，結痂迫使表皮細胞的迀移繞經痂下，延長了愈合時間，。②刺 激細胞增殖，促進生長因子的釋放。濕潤的創面能維持創緣到創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合，創面的濕潤環境有利于保持細胞活力，促進修復 細胞生長。③白細胞功能增強，同時密閉環境有效隔絕了外界細菌的侵入，防止感染創面細 菌傳播而造成的感染。④低氧或無氧、微酸的愈合環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境有利于酶發揮酶 學清創作用，從而促進纖維蛋白和壞死組織的溶解，加速創面愈合。
[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，還能通過清創主動影響傷口愈合過程，創造促進傷口愈合的微環境。
[0010] 因此出現了很多種生物材料，如:殼聚糖類、透明質酸類、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。
【發明內容】
[0011] 本發明提供了一種用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料及其應 用，解決現有的殼聚糖膜柔性差的問題。
[0012] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：
[0013] -種用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料，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0~ 10%，余量為水。
[0014] 其中，優選地，一種用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料，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，一種用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料，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，期間分次開啟均質機20~30分鐘，攪拌混合均勻，關閉真空，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，優選地，一種用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料，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1~10%，余量為水。
[0020] 其中，優選地，所述基質由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，優選地，一種用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料，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 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生物理交聯，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，均質分次開啟均 質30分鐘，攪拌混合均勻，關閉真空，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] 用于手術皮膚切口、感染性和非感染性創面的生物材料在制備醫療器械生物敷料 和化妝品中的應用。應用于醫療器械敷料：各類手術的皮膚切口、感染性和非感染性的創 面，具有預防創面感染、止血、促進創面愈合并減少疤痕形成的作用。經200多例臨床病例驗 證，有效率達95%以上;產品對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌抑菌能力達到2 99%。
[0028] 應用于化妝品：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:本產品系多聚陽離子網狀膜，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：用于創面形成一層多聚陽離子網狀薄 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，可以保護創面，并為創面營造一個低氧、濕潤的有利于創面愈合的微環境；
[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