载药新型敷料的研究进展

2014-03-05 02:51:23李启活综述黎飞猛孙鸿涛审校广州中医药大学教学医院广东省第二人民医院骨科广东广州510317
现代医药卫生 2014年12期
关键词:银离子载药纳米银

李启活综述,黎飞猛,孙鸿涛审校(广州中医药大学教学医院/广东省第二人民医院骨科,广东广州510317)

载药新型敷料的研究进展

李启活综述,黎飞猛,孙鸿涛审校(广州中医药大学教学医院/广东省第二人民医院骨科,广东广州510317)

创伤和损伤;伤口愈合;消炎;载药敷料;新型敷料;综述

医用敷料作为伤口处理中的临时覆盖物,可替代受损的皮肤起到暂时性屏障作用,避免或控制伤口感染,提供有利于创面愈合的环境[1]。近年来,部分研究者对新型医用材料进行了载药探索,使载药新型敷料既具有新型敷料的保湿作用,为伤口提供修复的微环境,同时能通过药物的干预对创面的愈合起到一定作用。本文将从敷料所载不同药物的角度,对近年来载药敷料的研究进行归纳总结,并指出载药敷料存在的问题和今后的发展趋势。

1 载抗生素新型敷料

载抗生素敷料是载药敷料发展的代表。全身应用抗生素,伤口局部的药物浓度往往达不到治疗感染性伤口的有效药物浓度,而且全身应用抗生素很容易引起其他不良反应[2]。把抗生素掺入到新型敷料内用于伤口局部抗感染,是一种简单而有效的给药途径,既能有效地利用抗生素的抗菌效果,又利用了新型敷料促进伤口愈合机制。目前,载抗生素敷料主要载体有壳聚糖、聚氨酯等。

1.1 载抗生素壳聚糖敷料壳聚糖是一种天然高分子材料,在药物控释载体、人工透析膜、吸收缝合线、伤口涂敷料、人造皮肤等生物医药方面应用广泛[3]。壳聚糖作为载药敷料可使药物的释放受到控制,血药浓度平稳,保持在有效浓度范围内,延长有效时间而不出现毒性,同时壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性,能够起到抗感染、止血消炎、促进创面愈合的作用[4]。常添加的抗生素有左氧氟沙星、环丙沙星、米诺环素、庆大霉素等。如王晓辉等[5]采用琼脂覆盖法制作染菌创伤白兔模型,制作凡士林油纱、纳米银创伤贴、壳聚糖-左氧氟沙星长效缓释敷料包扎三组,并采用活组织培养法检测三组的菌落数与根据细胞反应分级评价细胞毒性,结果显示,壳聚糖-左氧氟沙星长效缓释敷料组在菌落数均低于凡士林油纱组,差异均有统计学意义(P<0.05),同时也均低于纳米银创伤贴组,差异均有统计学意义(P<0.05),壳聚糖-左氧氟沙星长效缓释敷料体外细胞毒性反应为0级。Fan等[6]在小鼠体内、体外实验研究中发现壳聚糖/葡甘聚糖(GNPs-CS/ KGM)加入庆大霉素制备的CS/KGM作为一种新型的伤口敷料,不但能有效地促进血液凝固,加速伤口愈合,并且有良好的吸水能力及抗菌性能,能够预防伤口感染。

1.2 载抗生素聚氨酯(PU)敷料PU材料是一种理想的敷料载体,其形成的载药敷料载药量大,药物性能未发生改变,药物随敷料吸液而缓释,形成载药缓释系统,适用于各种程度渗液的创面。载抗生素聚氨酯泡沫敷料是将抗生素加载到新型的聚氨酯敷料中,制备一种具有抗菌效果、生物相容性好的新型敷料。程莉萍等[7]用填充法将结晶磺胺(是一种外用消炎的磺胺药类)加载于聚氨酯泡沫敷料中,通过实验证明,该敷料具抗菌的功效,同时加载了结晶磺胺聚氨酯泡沫敷料的吸水量和保液量并没有因此而减弱。Phaneuf等[8]通过纺织染色技术将环丙沙星掺入聚氨酯敷料中,加载抗生素后的聚氨酯敷料具有能缓慢的释放环丙沙星,抗菌活性能够持续9~11 d。

1.3 其他载抗生素新型敷料其他载抗生素新型敷料包括新型的生物薄膜敷料、新型电纺纳米纤维敷料等。Peles等[9]通过溶剂流延法将大豆蛋白分离物(SPI)制造成的生物薄膜敷料。同时将抗生素庆大霉素纳入其支架中局部控释。通过对其机械物理性、生物性等方面的测定,发现其具有促进伤口愈合、防止细胞脱水,促进胶原蛋白的合成,加速愈合血管生成,并能通过水蒸气透过率,将积累的流体排出伤口,避免可能导致浸渍和感染。Jannesari等[10]研究通过静电纺丝技术将聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯等并按50∶50比例复合掺和,并在其中加载盐酸环丙沙星制备的新型电纺纳米纤维敷料,发现该敷料能够减少早期药物释放的量,药物作用时间持续更长。药物直接释放到损伤部位,能起到持续抗感染的作用,促进伤口的愈合。

2 载银敷料

载银敷料是目前认为较有效果的广谱抗感染敷料。金属银是一种惰性金属,与皮肤上的水分以及伤口渗出液接触后,银离子被释放,与细菌发生化学反应,使酶沉淀而失去活性,使病原细菌的呼吸代谢被迫终止,细菌的生长和繁殖因而得到抑制,银离子也可以与细菌的DNA和RNA结合,阻止其复制,破坏细菌细胞的繁殖。因此,银离子有很强的抗菌性能,临床上常用的载银敷料包括载银离子敷料、纳米银敷料。

2.1 载银离子敷料载银离子敷料是银离子与新型敷料的组合,与水分接触后释放出银离子,从而“活化”银离子的抗菌功能,促进伤口愈合[11],其主要应用于各种慢性感染性伤口,比如烧伤、下肢溃疡、糖尿病足溃疡等。苏天兰等[12]选用120例伤口感染患者进行临床观察,通过传统凡士林纱布与载银泡沫敷料的对比发现,运用载银泡沫敷料的伤口局部红肿热痛表现减轻,伤口无异味,伤口上无腐肉、脓液,伤口渗液明显减少,换药效率明显高于凡士林纱布,证明载银泡沫敷料具有很好的抗感染效果,能够创造伤口愈合的微环境,明显缩短伤口愈合周期。Hooper等[13]通过比较使用含银海藻酸钠/羧甲基纤维素纤维敷料与非含银海藻酸钙纤维敷料在36例慢性伤口感染患者的临床研究,利用显微镜观察伤口的细菌数量及生存的时间中发现,含银敷料能够长时间抑制伤口菌群的生长,证实含银离子敷料具有广谱抗感染的能力,促进伤口愈合的作用。Percival等[11]模拟烧伤创面的实验中发现,通过探讨耐甲氧西林金黄色葡萄球菌与甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌对银敷料的耐药量对比。发现银离子敷料对革兰阳性菌和革兰阴性菌均有作用,银敷料通过氧化转化,以银离子的形式存在,主要是通过降低微生物在伤口上的生长。

2.2 纳米银敷料随着普通载银敷料的毒性与耐药性研究,发现普通的载银敷料存在一定的毒性与耐药性,而直径在1~100 mm之间的纳米银具有比常规银更稳定的理化性质、更高的表面活性和更低的体内毒性。纳米粒子是一种介于固体与分子间的亚稳中间态物质,具有颗粒尺寸小、表面能高、表面原子所占比例大等特点,纳米银与创面接触后可持续不断地释放出银离子,能够迅速地侵入病原体,促进细菌凋亡,可杀死细菌、支原体、衣原体、真菌等致病微生物,具有抗感染、低毒性等优点。王春莲等[14]对86例烧伤患者分别使用纳米银敷料(46例)与磺胺嘧啶锌软膏普通敷料(40例),并从其创面抗感染效果、愈合时间、全身毒素吸收情况、不良反应指标等对比观察中发现,纳米银敷料可使创面炎症消退快,具有明显的抗感染作用,且创面干燥、结痂快,毒素吸收明显减少,患者发热时间明显缩短,其各方面的效果都比磺胺嘧啶锌软膏普通敷料好。裴永东等[15]通过对54例行游离皮片移植术分别应用纳米银敷料与传统无菌凡士林纱布后创面愈合时间、创面炎性反应、愈合创面色素改变、瘢痕形成等情况的对比观察中发现,使用纳米银敷料的创面表面干燥、结痂快、痂皮厚度均匀,各创面周炎症减轻,敷料剥离容易,疼痛减轻,创面色素改变轻,瘢痕形成减少。耿健等[16]观察创面外用纳米银敷料后纳米银在兔体内的分布变化发现,纳米银敷料用于创伤创面时能迅速入血,通过血液循环分布于肝、肾、脾等脏器;移除敷料后,血、肝、肾、脾中纳米银含量迅速下降至正常值,不会产生累积中毒现象。

3 载中药敷料

我国中药资源丰富,很多中草药具有抗菌消肿、止血止痛、去腐生肌等作用,外用于伤口对改善伤口微环境,促进伤口愈合起着积极的作用。为了解决抗生素的高耐药性,发挥中药外治的独有功效,国人在载中药敷料的研制上也进行了很多的研究。目前,中药的研究领域主要集中在传统验方与新型敷料的结合和中药提纯物与新型敷料的结合。

3.1 载传统验方新型敷料中国传统验方有着清热解毒,抗菌消炎,活性化瘀,消肿止痛,敛疮生肌,防止瘢痕增生的功效,通过特殊的工艺将传统验方加载入新型敷料对伤口的愈合起到一定的作用。蔡东岭等[17]通过对60只大耳白兔三组感染性创面应用载去腐生肌中药聚氨酯敷料治疗,通过观察创面愈合面积及创面组织显微结构发现,治疗组较对照组创面愈合率明显增高,炎症细胞数较少,成纤维细胞数量多、密集、细胞核肥大,毛细血管管径大、数量多,胶原纤维数量多、成熟。证明载复方生肌膏聚氨酯敷料对感染创面愈合比聚氨酯泡沫敷料好,其原因可能与中药成分的杀菌及抑菌作用有关。秦丹青等[18]在老鼠的动物实验中的传统敷料中加入白芨膏与海螵蛸粉,发现其能够克服传统敷料的部分缺点,减少细菌滋生,能控制及防止感染,并有一定的止血效果。

3.2 载中药提纯物新型敷料传统验方的成分复杂,有效成分定量定性困难,难以掌握其剂量,制备的成本花费较高,一些学者尝试通过对中药有效成分进行提纯,再通过一定的制备工艺与敷料相结合,与传统的中药敷料相比,这种敷料更具有更加广阔的市场。彭锐等[19]以明胶和白芨胶为支架材料,把丹参、黄连等中药提取物复合到其中,通过冷冻干燥法制备成中药提纯物敷料,采用小鼠耳郭二甲苯致炎试验、大鼠蛋清足跖肿胀试验进行抗炎作用与采用小鼠热板法、小鼠醋酸扭体法进行镇痛作用,证明了该中药提纯物敷料具有优良的消炎抗感染、止血镇痛及促进伤口愈合等功效。孙秀坤等[20]采用聚氨酯等高分子材料作为载体支架,加入药效分子-复新液(一种中药提纯物制剂),并以兔背部皮肤切割伤创面作为实验性溃疡模型,通过观察复合药膜对溃疡愈合率、愈合时间、镜下炎细胞浸润、新生血管形成及新生表皮移行的影响,发现载康新液聚氨酯敷料可保持创面清洁,减少感染机会;同时能保持创面湿润,为创面愈合制造良好的微环境;更好地加速溃疡愈合,缩短溃疡愈合时间。

4 展望

创面的修复过程是十分复杂的,与许多因素的相互作用有关,如局部组织的营养、微环境、生长因子含量、微循环、低氧条件、感染等相关[21],医用敷料在其修复的过程中起到关键性的作用。随着医疗界对伤口治理过程的不断深入理解和材料技术的不断进展,出现了很多结构不同、功能相对全面的新型医用敷料,如聚氨酯泡沫和薄膜、水溶性高分子和橡胶的复合体、水凝胶体、海藻酸纤维和织物、羧甲基纤维素钠纤维、各类复合敷料等。单一的新型材料敷料经常能实现良好的覆盖创面、吸水保湿、透气防菌的功效,可用于各种伤口的治疗,然而,许多研究表明,不同的伤口特点对敷料有不同的要求,新型材料性能单一、缺乏复合治疗功能,单独使用难以满足伤口复杂的生理需要及有效地促进创面愈合[22]。

载药敷料的发展非常迅速,但仍存在一定的局限性,有待进一步改善。载抗生素敷料有着良好的实用性与有效性,但随着近年来抗生素的滥用,出现了很多性能稳定、适合在敷料中使用的抗生素都产生了一定的耐药性,从而抑制了其疗效。载银敷料能够影响角蛋白细胞和成纤维细胞,阻碍伤口的愈合,故不能用在良好生长的肉芽伤口上,同时使用后伤口会有着色现象,也有可能会产生耐药性,对其在临床上的应用也产生了一定的抑制作用。载中药新型敷料是现在被认为的一种具有低毒性、消炎止痛功能的敷料,但大多数的载中药新型敷料仍处于动物实验的研究阶段,且中药成分复杂,有效成分定量、定性困难,作用机制复杂,质量难以掌控。

目前,载药敷料虽然存在有以上各种问题,但因为载药敷料不但能维护伤口良好的生长环境,还能提供加速组织代谢、促进伤口愈合的药效作用,故成为未来敷料发展的主要趋势。

[1]柯林楠,冯晓明,王春仁.医用敷料研究的现状与进展[J].中国组织工程研究与临床康复,2010,14(3):521-524.

[2]周英,许零.抗菌敷料研究进展[J].中华损伤与修复杂志,2012,7(3):71-75.

[3]黄光佛,卿胜波,李盛彪,等.多糖类生物医用材料—甲壳素和壳聚糖的研究及应用[J].高分子通报,2001(3):43-49.

[4]邬思辉,苏政权.壳聚糖及其衍生物作为药物载体研究进展[J].现代生物医学进展,2008,8(8):1588-1591.

[5]王晓辉,高萍,黄姝杰,等.壳聚糖-左氧氟沙星长效缓释敷料的体外细胞毒性和抗菌效果研究[J].天津医药,2013,41(6):587-589.

[6]Fan L,Cheng C,Qiao Y,et al.GNPs-CS/KGM as Hemostatic First Aid Wound Dressing with Antibiotic Effect:In Vitro and In Vivo Study[J].PLoS One,2013,8(7):e66890.

[7]程莉萍,胡英,郑昌琼,等.聚氨酯抗菌创伤敷料的制备及其灭菌效果的研究[J].生物医学工程研究,2004,23(4):240-243.

[8]Phaneuf MD,Bide MJ,Szycher M,et al.Development of infection resistant polyurethane biomaterials using textile dyeing technology[J].ASAIO J,2001,47(6):634-640.

[9]Peles Z,Zilberman M.Novel soy protein wound dressings withcontrolled antibiotic release:Mechanical and physical properties [J].Acta Biomater,2012,8(1):209-217.

[10]Jannesari M,Varshosaz J,Morshed M,et al.Composite poly(vinyl alcohol)/poly(vinyl acetate)electrospun nanofibrous mats as a novel wound dressing matrix for controlled release of drugs[J].Int J Nanomedicine,2011,6:993-1003.

[11]Percival SL,Thomas JG,Slone W,et al.The efficacy of silver dressings and antibiotics on MRSA and MSSA isolated from burn patients[J].Wound Repair Regen,2011,19(6):767-774.

[12]苏天兰,时利群,李伟人,等.银离子敷料在感染伤口的应用效果观察[J].贵阳医学院学报,2010,35(4):390-391.

[13]Hooper SJ,Williams DW,Thomas DW,et al.An in vitro comparison of two silver-containing antimicrobial wound dressings[J]. Ostomy Wound Manage,2012,58(1):16-22.

[14]王春莲,黄燕萍,董永盛.纳米银敷料与磺胺嘧啶锌软膏治疗烧伤创面的疗效观察[J].现代医院,2010,10(2):46-47.

[15]裴永东,王长慧,丁祥生,等.纳米银敷料在烧伤游离皮片移植术中的应用效果观察[J].中国实用医药,2011,6(10):141-142.

[16]耿健,柳大烈,张阳,等.纳米银抗菌医用敷料创面外用后纳米银在体内的分布[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(16):2915-2919.

[17]蔡东岭,陈锦钊,曾巧,等.聚氨酯中药敷料治疗感染创面的实验研究[J].中国民族民间医药杂志,2013,22(3):24-25.

[18]秦丹青,徐何朝夫,王俭锋.加入中药的敷贴在外科手术术后促进切口愈合的作用[J].中国保健营养,2012,22(10):4120-4121.

[19]彭锐,程杰,郑启新,等.明胶/白芨胶载药敷料的抗炎镇痛药效学研究[J].中国中医骨伤科杂志,2004,12(6):15-17.

[20]孙秀坤,董岸杰.两种载药高分子复合膜治疗皮肤溃疡的实验研究[J].中国中西医结合皮肤性病学杂志,2010,9(6):345-348.

[21]吴祖煌,刘敏,王煜,等.湿性敷料促进供皮区创面愈合的临床研究[J].中国实用美容整形外科杂志,2004,15(5):251-252.

[22]秦益民.新型医用敷料:伤口种类及其对敷料的要求(~N)[J].纺织学报,2003(5):501-504.

10.3969/j.issn.1009-5519.2014.12.022

A

1009-5519(2014)12-1812-03

2014-03-27)

广东省科技计划项目(20100308);广东省中医药局建设中医药强省科研课题(2008153)。

李启活(1988-),男,广东清远人,硕士研究生,主要从事中医骨伤科学研究;E-mail:13430238072@163.com。

孙鸿涛(E-mail:sunhongtao2002@hotmail.com)。

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