海藻酸盐医用敷料的研究进展pdf2503Kb
医用敷料用海藻纤维国内外研究进展

中图分类号 :S5 .6 T 16 67
文献标识码 : A
文章编号 :0 4— 0 3 20 )2— 0 1 O 10 79 (09 l 00 一 5
液能 通过分 子 间相互作 用形 成物理凝 胶 ; 在海藻 酸
0 前 言
纤维 材料 被广 泛地应用 于创 伤敷料 领域 , 因为
与薄膜 相 比 , 维 具有 独 特 的性 能 , 大 的 比表 面 纤 如 积、 柔软性 和快 速吸 附性等 。天然 原料制 成 的纤维
藻 酸钠分 子分散 在 水 中, 而完 全 溶 解 , 从 形成 均 一
一
1 一
综述 的海 藻酸钠 溶液 。
产业 用纺 织品
总第 2 1期 3
2c 2C的质量 分 数 为 3 的氯 化 锌 溶 液 和 质量 分 数 % 为 3 的氯化 铜溶 液 ( 有 质 量 分 数 为 0 3 的 氯 % 含 .%
酸创 伤 敷料 。海 藻 酸纤 维 具有 高 吸湿 、 去 除 、 易 高 透氧 、 与人体 相 容性 好 等 特性 , 常 适 合做 医用 外 非
科 材料 。1 6 9 2年 , 国人 Wi e 发现 , 潮湿 环境 英 nr t 在 下伤 口的表 面愈 合快 于干 燥状 态 J 因 为潮 湿 的 。
十国家 自然 科 学 基金 (0 70 8 5 5 35 ) 收稿 日期 :0 9— 5— 7 2 0 0 0 作 者简 介 : 丽 , ,9 3年 生 , 读 硕 士 研 究 生 。 主 要 从 事 生 张 女 18 在 物 医用 材 料 的 研究 。
子的体积变大 , 此过程称为高分子的溶胀; 然后海
摘
要: 由海藻酸制成的纤维具有 高吸湿性 、 止血性能 、 生物相 容性好 、 能促进 伤 口愈合等特点 , 因此在 医用敷
海藻酸盐纤维在生物医用领域的研究进展

2021年4月Cotton Textile Technology海藻酸盐纤维在生物医用领域的研究进展宋丹青魏亮孙润军张一心张昭环(西安工程大学,陕西西安,710048)摘要:探讨海藻酸盐纤维在生物医用领域的研究现状。
介绍了海藻酸盐纤维的结构与性能、生产制备工艺以及在生物医用领域的应用现状;并对海藻酸盐纤维的发展进行了展望。
认为:优化海藻酸盐纤维制备工艺,改进海藻酸盐纤维的功能化设计,开发新型高端智能化、仿生化医用纺织品能有效拓展海藻酸盐纤维在生物医用领域的范围。
关键词:海藻酸盐纤维;生物医用材料;抗菌性;生物相容性;可降解性中图分类号:TS102文献标志码:A 文章编号:1000-7415(2021)04-0074-06Research Progress of Alginate Fiber in Biomedical FieldSONG DanqingWEI LiangSUN RunjunZHANG YixinZHANG Zhaohuan(Xi'an Polytechnic University ,Xi'an ,710048,China )AbstractResearch status of alginate fiber in biomedical field was discussed.Structure and properties andproduction preparation process of alginate fiber ,and application status in biomedical field were introduced.Development of alginate fiber was prospected.It is considered that optimizing preparation process of alginate fiber ,improving functional design of alginate fiber ,developing new high -end intelligent and imitation biomedical textiles can effectively expand scope of alginate fiber in the biomedical field.Key Wordsalginate fiber ,biomedical material ,antibacterial ,biocompatibility ,degradability近年来,随着人们对绿色健康生活方式的追求和环境保护意识的逐渐提高,绿色、科技、时尚成为现代产业发展的新理念,具有绿色环保特征的纤维材料成为当前的研究热点。
医用敷料研究的现状与进展

中国组织工程研究与临床康复第14卷第3勇亨2010—01—15出版JournalofClinicalRehabilitativeTissueEngmeeringResearchJanuary15,2010V01.14,No.3医用敷料研究的现状与进展★柯林楠,冯晓明,王春仁RecentresearchandprogressofmedicaldressingsKeLin-nan,FengXiao-ming,WangChun-renAbstractBACKGROUND:Medicaldressingscanplayatemporalitybarrierfunctionasskinsubstituteinwoundhealing.whichcanavoidorcontrolwoundinfection.W.1htheincreasingofagingandchroniculcerwound.medicaldressingsplayamoreimportantrole.OBJECTIVE:ToreviewtherecentresearchandprogressofmedicaIdressings,inaddition,toexploreitsdevelopingdirection.METHODS:ElsevierdatabaseandCNKlwasretrievedbycomputerwithkeywordsof“medicaldressing,collagen,gelandchitosan”tosearchpapempublishedbetweenJanuary1980andJanuary2009.Relatedpapersaddressingmedicaldressingswereselected.Accordingtoinclusioncdteria.35literatureswereselectedinthisstudy.RESULTSANDCONCLUSION:Currently。
海藻酸盐敷料在伤口换药中应用的研究进展

生物 降解性 :海 藻酸盐 纤维 是一 种生 物可 降解
的纤维 [ , 更换 敷料 时 , 一 些 残 留 于 伤 口上 的 纤 维 无
而成 的一 种 无 支 链 的线 性 共 聚物 ¨ 。其 成 分 仅 由 B — D甘 露糖 醛 酸 组成 为 M 组 ; O L — L古 罗糖 醛 酸为 G
组 织相容 性 , 分别 于术 后 1 、 7 、 2 8和 8 4 d取 材 , 镜 下
MG组 , 不 同的 海 藻酸 由不 同 比例 的 M、 G及 MG组
形成 , 且 不 同 季 节 的 海 藻 酸 也 会 导 致 各 组 成 分 的 变
异| 1 引 。 海 藻酸 的 M: G组 成 ( M / G值 ) 的不 同将会 影 响 伤 口凝 胶 的 形 成 . 富含 M( 尤 其 含 有 高含 量 海 藻 酸 钠) 将会 在 伤 口形 成 厚 、 软 的凝 胶 来 吸 收伤 口渗 出 液 并膨 胀 ,由此 可 推 断 富含 M 海 藻 酸 吸 收 伤 口物 质, 例 如细 菌 、 蛋 白水 解 酶 、 毒素 等 一 系列 影 响 伤 口 愈合 的物 质 ; 富含 G( 尤 其是 海 藻 酸 钙 ) 吸 收 伤 口渗 出液 后体 积 无 明显变 化 _ 1 。自然界 中海藻 酸盐 种类 繁多 , 其相 对 分 子 质量 主要 取决 于 生 长 的海 域 和采 集 季节 的差 别 。最 常 见 的是 钠盐 , 其 相对 分 子 质量 在( 7 ~ l 5 ) × 1 0 l l 。海 藻酸 盐敷 料根 据作 用机 理 和使 用部 位不 同 , 主要 分 为两 大类 。A型 ( 表 面用 海 藻酸 盐敷 料 ) : 由非 织 造 布工 艺 制成 , 一般 应 用 于 表浅 伤 口: B型 ( 海 藻酸 盐 伤 口填 充 物 ) : 即把 非织 造 布切 割 成狭 长 的 条状 而 制成 . 或在 “ 梳棉 ” 工艺 后 把 纤维 加 工成 毛条 , 经 切割 包装 而成 , 适 用 于孑 L 洞式 伤 口_ l 引 。
海藻酸盐医用敷料的特点与应用

海藻酸盐医用敷料的特点与应用首先,海藻酸盐医用敷料具有良好的生物相容性。
海藻酸盐是一种从海藻中提取的天然生物聚合物,具有低毒性和生物降解性,几乎不存在引起人体免疫反应的副作用。
因此,它可以与人体组织良好地相容,不会引起过敏或其他不适反应。
其次,海藻酸盐医用敷料具有良好的吸附性。
由于其多孔的结构和高度水溶性,海藻酸盐可以迅速吸收伤口渗出液,形成凝胶状物质,避免渗出液在伤口表面滞留导致细菌繁殖和感染。
同时,它还可以吸附伤口产生的有害物质,如细胞碎片、坏死组织和细菌毒素,有效清洁伤口。
第三,海藻酸盐医用敷料具有良好的湿润性能。
它能够保持伤口湿润,防止伤口干燥,促进伤口愈合。
湿润环境有助于血管再生和上皮细胞迁移,促进伤口愈合。
此外,湿润环境还可以减少伤口疼痛,提高患者的舒适度。
此外,海藻酸盐医用敷料还具有良好的保湿性能。
它能够形成一个保护层,阻止水分的蒸发,保持伤口的湿润状态。
这对于刺激新生血管的形成和细胞再生很重要,并且有助于预防伤口的干燥和裂开。
海藻酸盐医用敷料的应用非常广泛。
首先,它可以用于各种创伤的愈合,如烧伤、割伤、撕裂伤等。
它能够促进皮肤再生和组织修复,加速创面的愈合过程,减少感染的风险。
其次,它还可以用于慢性伤口的护理,如褥疮、溃疡等。
它能够提供一个适宜的环境,促进伤口的愈合,并且减少对患者的疼痛和不适。
此外,海藻酸盐医用敷料还可以用于手术切口的保护和愈合。
它能够减少手术切口的感染风险,促进切口的愈合和疤痕形成。
最后,海藻酸盐医用敷料还可以用于皮肤损伤的预防。
它能够形成一个保护层,阻止外界细菌和有害物质的侵入,预防皮肤感染和损伤。
综上所述,海藻酸盐医用敷料具有生物相容性好、吸附性强、湿润性好和保湿性强等特点,广泛应用于创伤愈合和伤口护理领域。
它为伤口提供了一个良好的环境,促进伤口治愈和组织修复。
在未来,随着科技的发展和研究的深入,海藻酸盐医用敷料有望更好地满足临床需求,并发展出更多的应用领域。
海藻酸盐纤维医用止血敷料的评价研究

海藻酸盐纤维医用止血敷料的评价研究目的研究以海藻酸盐为代表的海洋生物提取物制备而成的医用敷料的性能,分别从止血效果、生物相容性、抗菌性三方面内容进行分析,并与目前临床上常用的普通纱布、明胶止血海绵等止血敷料作对照,探讨以海藻酸盐为原料制备的医用敷料的临床应用价值。
方法试验一,利用体外止血试验建立动物出血模型,将以上三种止血材料敷于新西兰兔背部两侧创口。
记录出血时间,收集止血敷料计算止血前后质量差值,以及用氰化高铁血红蛋白检测试剂测止血后敷料洗涤下的血红蛋白吸光度值,从以上三方面评价止血效果。
试验二,先制备各受试敷料浸提液,再分别进行体外溶血试验、急性全身毒性试验以及CCK-8体外细胞毒性试验。
试验三,采用振荡法评价敷料间对金黄色葡萄球菌的抗菌性差异。
结果试验一,海藻酸盐敷料、纱布、明胶止血海绵出血时间依次为95.28±3.95s、138.33±5.98s、101.25±4.53s(F=2433.23,P<0.05),Hb光度吸收值依次为1.269±0.011、1.146±0.013、1.754±0.013(F=24764.804,P<0.05),出血量依次为0.921±0.021g、0.900±0.012g、1.607±0.028g(F=3364.499,P<0.05)。
试验二,海藻酸盐敷料浸提液的溶血率为0.8%;注射海藻酸盐敷料浸提液的小鼠,症状较阴性对照组小鼠无明显差异,没有发生急性全身毒性反应;海藻酸盐敷料的细胞毒性评价为1级;试验三,海藻酸盐敷料的抗菌率为49%。
结论海藻酸盐纤维敷料止血速度快、能有效控制出血对象的出血量,止血效果好,综合评价止血效果优于明胶海绵与纱布;海藻酸盐纤维敷料细胞毒性小、急性全身毒性反应低、溶血率低,均符合国家规定的使用标准,表现出有良好的生物相容性;海藻酸盐纤维敷料对金黄色葡萄球菌的增殖有抑制作用且明显优于普通纱布,显示良好的抗菌性。
海藻酸盐医用敷料的临床应用

3海藻酸盐医用敷料的疗效
由于海藻酸钙纤维是海藻酸与钙离子结合后形 成的盐,在与伤口渗出液中的钠离子接触后,随着离 子交换的进行,海藻酸钙被转换成海藻酸钠,大量的 水分进入纤维的结构而使纤维吸湿膨胀,形成一种 纤维状的水凝胶。这种独特的成胶性能赋予了海藻 酸钙医用敷料一系列特殊的护理性能,与棉纱布等 传统伤口护理产品相比具有更好的疗效。 传统敷料在吸收伤口上产生的渗出液时,吸收 的液体被包含在纤维与纤维之间的毛细空间内,并 且沿着织物扩散到伤口周边的健康皮肤,使皮肤长 时间浸渍,严重时可能引起皮肤腐烂。与此相反,海 藻酸钙纤维把液体吸收在纤维的结构中,一方面由 于纤维的膨胀而具有很高的吸湿容量;另一方面,纤 维的膨胀使纤维与纤维之间的孑L隙堵塞,阻断了液
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1
国际市场上的海藻酸盐医用敷料
海藻酸是一种从褐藻中提取的海洋生物高分
2
海藻酸盐医用敷料的应用范围
海藻酸盐医用敷料在伤13的护理中有很广泛的
子,是一种由古罗糖醛酸(以下简称G)和甘露糖醛 酸(以下简称M)组成的高分子羧酸。将水溶性的 海藻酸钠溶解在水中形成纺丝溶液,通过喷丝孑L挤 入氯化钙凝固液后可以得到海藻酸钙纤维。在纺丝 成型过程中,水溶性的海藻酸钠被转换成不溶于水 的海藻酸钙。当与含钠离子的伤口渗出液接触时, 海藻酸钙纤维通过离子交换被转换成海藻酸钠纤维 而形成纤维状的胶体,因此具有很高的吸湿及保湿 性能。由于古罗糖醛酸对钙离子的结合力大于甘露 糖醛酸,因此G含量高的海藻酸盐纤维与生理盐水
酸盐医用敷料的最新研究成果,介绍了该产品特殊的“凝胶阻断”性能,以及促进伤口愈合,止血,降低疼痛,抗菌, 降低治伤成本等性能。研究结果显示,海藻酸盐医用敷料具有很高的吸湿性和成胶性,在下肢溃疡、烧伤、褥疮、手 术伤口等具有高渗出液的伤口护理中有很高的应用价值。 关键词 海藻酸盐;功能纤维;医用敷料;生物医用材料
海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展

文章编号:1001G9731(2018)09G09043G07海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展∗宋文山1,代元坤1,2,李八方1,3(1.青岛海洋生物医药研究院,山东青岛266000;2.中国海洋大学医药学院,山东青岛266003;3.中国海洋大学食品学院,山东青岛266003)摘㊀要:㊀现代 湿性伤口愈合 理论表明,伤口处在湿润的环境下,愈合速度会加快.海藻酸盐作为一种从褐藻中提取的天然高分子材料,具有高吸湿性㊁凝胶特性以及良好的生物相容性.以其为原料开发伤口愈合敷料一直是国内外的研究热点.目前海藻酸盐伤口敷料的主要形式有纤维㊁海绵㊁水胶体㊁水凝胶等.其中,海藻酸盐纤维敷料在临床上应用最为广泛.海藻酸盐海绵㊁水胶体㊁水凝胶作为新型的敷料形式更有利于伤口愈合,因此在基础理论及临床应用研究方面均受到广泛重视.国内外少数相关海藻酸盐新型敷料产品已经成熟并上市.基于目前国内外研发现状,对以上4种海藻酸盐敷料的研究与应用进展进行综述,并对其开发前景做出展望.关键词:㊀海藻酸盐;医用敷料;纤维;水凝胶;水胶体;伤口愈合中图分类号:㊀R318.08;T B34文献标识码:A D O I:10.3969/j.i s s n.1001G9731.2018.09.0080㊀引㊀言海藻酸盐是一种从褐藻中提取出的天然线性多糖,由βGDG甘露糖醛酸(M单元)和αGLG古罗糖醛酸(G 单元)残基通过1,4糖苷键形成,其链中的G㊁M单元以3种方式组合排列,即G G㊁MM和/或G/M.不同的褐藻中提取的海藻酸盐,其G㊁M的比例不同,组合排列方式也不相同.G㊁M㊁G G㊁MM和MG/GM的含量在很大程度上影响了海藻酸盐的性能[1].1962年W i n t e r发现,当伤口处在潮湿环境时,表皮细胞从健康皮肤向伤口的迁移速度加快,从而具有比干燥环境下较快的愈合速度[2].海藻酸盐作为一种水溶性聚合物,是一种很好的胶凝材料,具有良好的锁水性.近几年,海藻酸盐敷料作为一种 湿疗法 产品广泛用于伤口护理领域.海藻酸盐敷料既有吸收伤口液体的干燥形式,也有向干燥伤口提供水分的水合凝胶形式[3],主要包括海藻酸盐凝胶㊁海绵㊁水胶体㊁纤维无纺布敷料.海藻酸盐敷料的发展已经有30多年的历史,国外已有广泛研究应用,但是国内起步较晚,目前仍处于应用研发的初级阶段.目前,国内开发应用最多的是海藻酸盐纤维敷料,并已有多家单位注册生产,如佛山优特㊁泰州榕兴㊁青岛明月等.除此之外中国纺织科学研究院㊁东华大学㊁青岛大学㊁武汉纺织大学等科研机构也一直在致力于海藻酸盐纤维的性能研究与改进.海藻酸盐纤维敷料吸收效果好,产品性能稳定,但在使用中也存在一些不足,主要表现为不能用于结痂伤口的护理㊁加工流程较长㊁所需成本较高等.海绵㊁水胶体㊁水凝胶等敷料产品的出现,扩大了海藻酸盐在医用敷料领域的应用范围,这些新兴敷料加工流程较短,促进伤口愈合效果显著.但是相对于海藻酸盐纤维敷料,海藻酸盐海绵㊁水胶体㊁水凝胶敷料的市场占有率较少.同时由于国内关于这些敷料的研究还处于实验室阶段,相应的制备方法㊁标准规范还未完善,不能应用到市场上,因此相关产品大多依赖进口.本总述主要汇总了当前国内外各类海藻酸盐敷料的研究及应用现状,并提出一些指导性意见,希望能对今后海藻酸盐敷料的制备与开发予以帮助.1㊀海藻酸盐纤维敷料海藻酸盐纤维敷料是目前市场上使用最广泛的海藻酸盐敷料.其主要由湿法纺丝和无纺布针刺制成.湿法纺丝:海藻酸钠水溶液经脱泡过滤后通过喷丝孔挤出到含有高价金属离子(一般为钙离子)的凝固浴中,形成固态海藻酸盐纤维长丝.该长丝经拉伸㊁水洗㊁干燥㊁卷曲后形成海藻酸盐纤维[4],经剪裁后得到一定长度的短纤维(30~90mm),备用.无纺布针刺:主要工艺流程包括喂料ң开松ң混棉ң梳理ң铺网ң预针刺ң主针刺ң卷取等.海藻酸盐纤维经梳理针刺后,形成一定厚度㊁孔隙结构的无纺布,进一步可切割成长条状等一定形状.临床上,海藻酸盐纤维敷料主要用于烧伤创面㊁静脉溃疡㊁窦道伤口㊁中G重度渗出液创面的护理.如图1(a)所示,当敷料与人体渗出液接触时,纤维中的钙离34090宋文山等:海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展∗基金项目:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51703214)收到初稿日期:2018G04G08收到修改稿日期:2018G06G22通讯作者:代元坤,EGm a i l:d a i y u a n k u n@o u c.e d u.c n;李八方,EGm a i l:b f l i@o u c.e d u.c n作者简介:宋文山㊀(1991-),男,山东青岛人,助理工程师,主要从事海洋生物医用材料的研究与开发.子与人体中的钠离子发生离子交换,水不溶的海藻酸钙转换成水溶的海藻酸钠,从而使大量水分进入纤维内部形成柔软凝胶,使得敷料具备高吸湿㊁易去除等优良性能[5].海藻酸盐纤维敷料的性能主要受以下几个方面因素的影响.图1㊀海藻酸盐纤维中的C a2+与血液中的N a+进行离子交换和水胶体中的亲水性颗粒,吸收渗出液后湿润膨胀F i g1E x c h a n g e o f C a2+i n a l g i n a t e f i b e r s a n dN a+i nb l o o d a n d a n d t h e h y d r o p h i l i c p a r t i c l e s i n t h e h y d r o c o l l o i d sa b s o r b t h e e x u d a t e1.1㊀纤维的种类为了进一步提高海藻酸盐纤维敷料的理化性能,在纺丝过程中,添加某些特殊金属离子(A g+㊁C u2+㊁Z n2+等),或其它功能性物质,可制备各种功能特性的海藻酸盐纤维敷料.1.1.1㊀高吸湿型海藻酸盐纤维敷料Q i n[6]等制备了海藻酸钠和羧甲基纤维素钠(C M C)的共混纤维.其中,C M C分子穿插在海藻酸钙的网络结构中,降低了其结构稳定性,使伤口渗出液中的钠离子更容易与纤维中的钙离子发生交换,更好地转换成水凝胶.1.1.2㊀抗菌型海藻酸盐纤维敷料现代伤口护理对敷料的抗菌㊁消炎性能尤为重视.制备抗菌型海藻酸盐纤维敷料,一方面是利用金属离子的抗菌性,如:A g+㊁C u2+㊁Z n2+等;另一方面是添加具有优良生物相容性和降解性的天然抑菌剂成分,如壳聚糖㊁芦荟等.利用金属离子抗菌时既可将金属离子溶液喷涂在纤维表面,或将纤维浸泡在金属离子溶液中,也可在凝固浴中添加金属离子,通过离子交换的形式来实现.徐霞㊁朱法文[7]利用浸渍法或喷涂法将载银二氧化硅负载到海藻酸纤维表面,获得了具有稳定抗菌性的载银海藻酸盐纤维.张艳[8]比较了含银离子海藻酸盐纤维与传统海藻酸盐纤维对难愈性压疮的治疗效果,发现前者不仅能够有效控制压疮局部感染,还能加快创面愈合.卢亢[9]采用喷洒或浸渍的方法,将纳米氧化锌负载到海藻纤维上,该纤维能够有效杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,且凝血效应及增强血小板活性的能力比普通海藻酸钙纤维更好[10].M i k o L a j c z y k和W o L o w s k aC z a p n i k[11]以氯化铜水溶液为凝固液制备了海藻酸铜纤维.吴燕[12]等对比了海藻酸铜纤维和普通海藻酸钙纤维的抗菌性能,发现海藻酸铜纤维对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均具有良好的抑制能力.甲壳素㊁壳聚糖及其衍生物具有优良的抗菌性能,是一种天然的抑菌剂,对大肠杆菌㊁金黄色葡萄球菌㊁白色念珠菌有很强的抑制效果.海藻酸钠纺丝液经氯化钙凝固浴后,再经过壳聚糖水浴,壳聚糖在海藻纤维表面沉积,发生聚电解质效应,得到海藻酸/壳聚糖共混纤维[13].研究发现与普通海藻酸盐纤维相比,海藻酸/壳聚糖复合纤维具有更加优异的抗菌性能,能够有效的抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的增殖[14].1.1.3㊀吸附除臭性海藻酸盐纤维敷料海藻酸盐纤维本身就具备很强的吸附性,能吸附重金属㊁色素㊁异味等,添加吸附剂如硅胶㊁沸石㊁活性炭等,或对皮肤刺激性小的香精㊁植物提取物后可进一步消除伤口异味[15].M a h o n e[16]等将粉状或颗粒状木炭吸附剂均匀分散在海藻酸盐纤维内,制备了用于恶臭伤口的海藻酸盐纤维敷料,能有效吸附恶臭物质并防止其扩散.1.1.4㊀高强度海藻酸盐纤维敷料在制备海藻酸盐纤维时复合其它亲水性高分子聚合物,可得到具有较高强度的海藻酸盐纤维,这种纤维原料更易于加工成型为无纺布敷料.聚乙烯醇(P V A)是一种具有良好生物相容性㊁成纤性㊁成膜性㊁粘接性㊁生物降解性等的亲水性高聚物[17].P V A和海藻酸盐共混,其链上的 O H和海藻酸盐的 C O O ㊁ O H能形成强烈的氢键,从而提高纤维的强度和弹性,得到机械性能优良的海藻酸盐复合纤维[18].用卡拉胶与海藻酸钠共混,并采用氯化钙㊁乙醇混440902018年第9期(49)卷合液作为凝固浴,制备海藻酸钙G卡拉胶纤维,该纤维的力学性能大大提高[19].果胶是一种从植物中提取的天然多糖,是DG吡喃半乳糖醛酸以αG1,4G糖苷键连接的线型长链结构,其羧基常以部分甲酯化的状态存在.其结构与海藻酸盐分子相似,使二者具有良好的共混相容性.果胶能杀灭幽门螺杆菌,具有消炎和促进创面愈合的功效[20].果胶与海藻酸钠共混纤维结合了两种高分子材料的性能,果胶酯基可降低海藻酸钙的交联度,提高海藻纤维的柔韧性,适用于制备医用敷料[21].1.1.5㊀多功能型海藻酸盐纤维敷料胶原是一种糖蛋白,分子中含有糖基及大量甘氨酸㊁脯氨酸和羟脯氨酸.胶原蛋白由3条聚肽链以氢键紧密结合而形成纤维状蛋白质,具有延展性[22].明胶是胶原在酸㊁碱㊁酶或高温作用下的变性产物.通过调节胶原(明胶)的p H值,可制备海藻酸盐/胶原(明胶)共混纤维[23].纤维中的胶原(明胶)可被人体吸收,具有低细胞毒性和促进细胞生长等性能.该共混纤维具有较高的生理活性㊁优良的力学性能和吸水率,在医疗领域具有广泛的应用前景,尤其适用于制作伤口愈合敷料[24].将海藻酸钠加入再生纤维素的纺丝液中可制备海藻酸钠与再生纤维素共混纤维.相对于再生纤维素纤维,该共混纤维的吸湿性㊁吸附金属性㊁抗菌性得到提高.以此纤维为原料制成的织物具有抗菌润颜㊁消炎止痒㊁美容抗衰老的保健作用[25].1.2㊀海藻酸盐中M和G的比例,以及G G㊁GM㊁MM 各链段的含量G和G G链段含量高的海藻酸盐纤维,易制成湿性完整的敷料,即吸收渗出液后,能保持完整的产品结构,但这种敷料的凝胶效果较差,使用完后可直接摘除;而M和MM链段含量高的海藻酸盐纤维,易制成湿分散的敷料,这类敷料吸湿性较高,能形成较好的凝胶结构,但完整性较差,易分散,使用完后可用温热的生理盐水冲洗掉[26].1.3㊀纤维中C a2+和N a+的比例通过在纤维中引入N a+,提高纤维中海藻酸钠的含量,可以提升海藻纤维的成胶性能和吸湿性能.以C o n v a e T e生产的K a l t o s t a t海藻酸盐纱布为例,是一种含80%海藻酸钙/20%海藻酸钠的高G海藻酸钙纳米纱布.它结合了高G纱布的结构完整性和高M纱布的成胶性能和高吸湿性[27].1.4㊀产品加工工艺海藻酸盐纤维是一种天然的海洋生物材料,性质较脆,抱合力差.制备无纺布时,会出现成网不均匀,纤维断裂等问题.在湿法纺丝过程中,多采用自然晾晒或者机械卷曲的方式来增加纤维的抱合力,以及在纤维表面添加活性剂,改善纤维的柔顺性.在关键的针刺阶段,针刺的密度及深度,对最终产品的性能与构造会有很大影响,针刺密度主要跟针刺的频率和走布速度相关.较高的针刺密度和深度,制备的敷料比较硬实,强度高,不易分散,但吸液效果较差;相反,较疏的针刺密度和较浅的针刺深度,制备的敷料较柔软,吸液后易分散.除此之外,针刺机的台数多少,也会影响最终产品的状态.针刺分为预针刺㊁主针刺和修面针刺,有的厂家生产过程中有多台主针刺机,有的厂家没有修面针刺机,制备的敷料在性能和外观构造上也会有所不同.2㊀海藻酸盐海绵敷料海绵敷料又名泡沫敷料,此类敷料具有多孔性,表面张力低,富有弹性,可塑性强,对渗出液的吸收力可达到敷料本身质量的10倍,对氧气及二氧化碳几乎完全通透[28].海藻酸盐海绵敷料主要由冷冻干燥技术制备.在制作过程中,可加入不同的改良剂㊁增塑剂等,制备出多功能的海藻酸盐海绵敷料.2.1㊀单一型海藻酸盐海绵敷料张传杰[29]以海藻酸钠为原料,氯化钙/甘油/酒精溶液为凝固浴,采用冷冻干燥技术制备成海藻酸钙海绵,具有光滑平整和无裂缝的表面,而且色泽洁白,弹性和柔韧性好.何瑞华[30]等研究了甘油含量对海藻酸钙海绵力学性能㊁透气率和吸液量的影响,得到海绵增塑的最佳工艺是甘油浓度为6%,处理时间为12h,处理液温度30ħ.2.2㊀复合型海藻酸盐海绵敷料沈先荣[31]等由海藻酸钙㊁胶原蛋白与壳聚糖材料共混制备海绵敷料,该敷料能够发挥海藻酸钙㊁胶原蛋白与壳聚糖各自的特征与优势,吸附血液,凝聚血小板,堵塞血管,促进凝血酶产生,达到强效止血效果. C h i a o p r a k o b k i j[32]等将细菌纤维素和海藻酸钠混合制成了一种新型多孔海绵,拥有由致密层和类似海绵的多孔层组成的不对称结构,致密层有助于避免细菌侵染和伤口脱水.2.3㊀改性海藻酸盐海绵敷料樊李红[33]等通过聚乙烯醇㊁海藻酸钠与甲醛的缩醛化反应制备了海藻酸钠/聚乙烯醇复合海绵材料.引入纳米银作为抗菌剂后,能有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的增殖.3㊀海藻酸盐水胶体敷料水胶体敷料通常为含有水溶性高分子颗粒(如海藻酸钠㊁羧甲基纤维素㊁果胶等)与橡胶粘性物等混合加工而成的敷料.该类敷料的作用主要为吸收渗液和部分清创,机制为水胶体的亲水性颗粒与创面渗出液相互作用,在创面表面形成一层湿润的胶状物,从而防止细菌入侵[34].如图1(b)[35]所示.贾继南[36]采用聚异丁烯作基材㊁海藻酸钙为辅料制备了海藻酸盐功能性水胶体医用敷料.该敷料具有54090宋文山等:海藻酸盐医用敷料的研究与应用进展能促进表皮组织生长的功能,在体液作用下,敷料中的C a2+游离,C a2+能凝血止血,有利于表皮组织的生成.卢亢[37]以海藻酸钠及羧甲基壳聚糖季铵盐为原料制备得到吸湿抗菌水胶体敷料.海藻酸钠与羧甲基壳聚糖季铵盐在混合后形成氢键,增强了体系的凝胶化反应.因此该水胶体敷料在吸收大量创面渗液后仍能保持较好的完整性,而且不粘连伤口,具备一定的弹性㊁抗菌性和自粘性.使用该敷料可以提升患者的舒适感,加速创面的愈合.4㊀海藻酸盐水凝胶敷料水凝胶敷料是近年来发展起来的一种新型的创伤敷料,是将水溶性高分子材料或其单体经特殊加工形成的一种具有三维网状结构且不溶于水的胶状物质.水凝胶敷料的主要成分为纯水,高分子物质及其它附加成分,分为无定形水凝胶和片状水凝胶[38].水凝胶敷料质地透明,因此使用者可透过敷料查看伤口的状况,广泛适用于各类伤口,如溃疡㊁外伤等[39].由于水凝胶敷料含有大量的水分,在伤口护理中,可直接湿润伤口,补充伤口所需水分,不需要通过吸收渗出液来营造湿润环境.水凝胶的合成主要分为物理方法和化学方法.物理方法包括共混法㊁冻融法㊁纺丝法等,作用机理包括静电作用㊁氢键㊁链的缠结等物理交联;化学方法包括接枝共聚㊁高能辐射(如电子辐射㊁γ射线),作用机理为化学键交联[40].海藻酸钠制备水凝胶可采用以下几种方式:离子交联法㊁共混法㊁化学交联法.4.1㊀离子交联法制备海藻酸盐水凝胶海藻酸钠的分子中含有 C O O-基团,当向海藻酸钠的水溶液中添加二价阳离子时,G单元中的N a+会与这些二价阳离子发生交换,使海藻酸钠溶液向凝胶转变.海藻酸钠与多价阳离子结合的能力遵循以下次序:P b2+>C u2+>C d2+>B a2+>S r2+>C a2+>C o2+/N i2+/Z n2+>M n2+,虽然P b2+和C u2+的螯合能力比C a2+强,但是P b2+和C u2+具有一定的生物毒性,因此制备海藻酸盐水凝胶时常选用C a2+作为交联剂[41].赵明艳[42]以海藻酸钠,碳酸钙,葡萄糖酸内酯为原料,通过原位相转变使得C a2+缓慢释放从而得到可注射原位成型海藻酸盐水凝胶,该凝胶可用于软骨组织微创修复中.秦承玲[43]在海藻酸钠中引入聚乙烯醇,将C a2+交联的海藻酸钠和冻融循环交联的聚乙烯醇结合,可形成海藻酸钙/聚乙烯醇互穿网络水凝胶.凝胶制备过程中,C a2+原位释放和冻融循环的有效结合,克服了直接浸泡C a C l2导致的海藻酸交联不均匀的缺点,使海藻酸钙/聚乙烯醇水凝胶交联更加均匀,具有均一规整且孔隙率较高的多孔结构.4.2㊀共混法制备海藻酸盐水凝胶海藻酸钠具有良好的共容性,与多种物质共混可起到协同增效的作用.将海藻酸钠与瓜尔豆胶㊁明胶㊁βG环状糊精㊁E D T A共混制备水凝胶,其拉伸强度和弹性都得到大幅度提高[44].S a a r a i[45]等将海藻酸钠和明胶以不同的浓度混合,加入聚乙二醇㊁丙三醇和氯化钠制备水凝胶.该水凝胶呈现了高度的弹性特性,具有类似于人类皮肤的滞弹性反应.S i n g h[46]等将海藻酸盐和聚乙烯吡咯烷酮混合,用γ辐射将纳米银粒子加入混合体系中,制备水凝胶.该水凝胶能避免渗出性伤口的液体积聚,具有较强的抑菌作用,满足理想伤口敷料的要求,在伤口敷料的临床应用方面具有巨大潜力.P e r e i r a[47]等制备了海藻酸盐/芦荟均一水凝胶.该水凝胶具有较高的热稳定性及透明度.体系中芦荟胶能显著增加凝胶的吸水性,使其可应用于伤口治疗和药物递送.4.3㊀化学交联法制备海藻酸盐水凝胶采用高碘酸钠将海藻酸钠部分氧化,得到含有醛基的氧化海藻酸钠.部分氧化的海藻酸钠由于引入了活性基团醛基,可以与具有氨基等基团的高分子化合物通过化学交联形成水凝胶[48].此外,使用1G乙基G3G(3G二甲氨基丙基)G碳化二亚胺和NG羟基琥珀酰亚胺㊁多巴胺等可实现海藻酸盐的共价交联,进一步可调控海藻酸盐水凝胶的机械性能和溶胀特性[49].周应山[50]以己二酸二酰肼修饰甲基乙烯基醚G马来酸共聚物,进一步与氧化海藻酸钠发生脱水缩合反应,生成可逆酰腙键,制备出可注射㊁自愈合的高分子水凝胶.陈会男[51]通过氧化海藻酸钠和羧甲基壳聚糖之间的席夫碱反应制备水凝胶.进一步封装载盐酸四环素明胶微球,可提高该水凝胶的抗菌特性和机械性能.李志勇等[52]通过共价交联制备了海藻酸钠凝胶,当海藻酸钠㊁乙二胺㊁1G乙基G3G(3G二甲氨基丙基)G碳化二亚胺和NG羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为2ʒ1.5ʒ2ʒ1时,制备的凝胶结构紧密,溶胀度低,压缩模量高.5㊀不同海藻酸盐敷料的性能及特点不同形式的海藻酸盐敷料在结构性能及适用症上存在明显差异(表1).纤维无纺布和海绵类敷料由于吸收性能较好,主要用于中到高度渗出液创面,能有效去除渗液,且不黏连伤口.但纤维无纺布可能引起伤口创面脱水,海绵不能用于窦道伤口.水胶体敷料具有自粘附性,可促进伤口的自溶性清创,主要用于低到中度渗出液创面,但是去除水胶体敷料时不当的操作会造成伤口皮肤撕裂,引发二次受伤.水凝胶敷料不同于其它3种敷料,由于含有大量的水分,可用于软化结痂,为干燥的伤口补充水分,应用时需外层包扎,以640902018年第9期(49)卷免造成污染.表1㊀不同海藻酸盐敷料的性能比较T a b l e1T h e p r o p e r t y o f v a r i o u s a l g i n a t eGb a s e dw o u n dh e a l i n g d r e s s i n g s 分类作用机制应用方向优点缺点纤维无纺布吸收渗出液,形成柔软凝胶中到高度渗出液创面㊁窦道伤口产品成熟稳定,吸收能力强,不黏连伤口可能引起伤口创面脱水和干燥,敷用时间过长,揭除比较困难海绵快速吸收,并锁住渗出液中到高度渗出液创面舒适,不黏连伤口,更换频率低需要二层敷料固定,不能用于感染或窦道伤口水胶体封闭伤口,缓慢持续吸收低到中度渗出液创面防水阻菌,促进自溶性清创不能用于渗液较多的伤口,去除不当易造成皮肤损伤水凝胶软化焦痂,湿润伤口环境伤口愈合后期㊁结痂或低渗出液创面㊁可对干燥的伤口主动补水,维持湿性愈合条件吸收性能较差,使用不当会造成伤口污染6㊀结㊀语目前,纤维敷料是市场上应用最多的敷料.早在20世纪80年代,海藻酸盐纤维敷料就已用于伤口护理.但是海藻酸盐纤维敷料加工流程较长㊁成本较高,且不能用于干燥㊁结痂伤口的护理.针对这一问题,国内外研究人员开发出一系列新型海藻酸盐类敷料:水胶体㊁海绵㊁水凝胶等.这些敷料的出现,扩大了海藻酸盐在伤口护理中的应用范围,同时可针对伤口愈合的各个阶段,选择合适的敷料类型.通过添加多功能抗菌剂,制备抗菌型海藻酸盐敷料,可以实现伤口护理过程中的抗菌抗感染[53].相对于传统纱布敷料,海藻酸盐类敷料具有诸多优势.基于 湿性伤口愈合 理论,采用具有高保湿特性的海藻酸盐类敷料能够促进伤口新生组织的再生㊁提高伤口愈合速度㊁增加使用者的舒适度.然而,新型海藻酸盐类敷料中的部分产品仍处在实验室研发阶段.通过政府㊁研发院所㊁生产企业的联合,尽快实现相关产品的规模生产及临床应用,实现高端海藻酸盐类敷料自主产权化,可促进我国在生物医用材料应用领域的弯道超车.参考文献:[1]㊀秦益民.海藻酸[M].北京:中国轻工业出版社,2008:16G18.[2]㊀W i n t e rGD.F o r m a t i o n o f t h e s c a b a n d t h e r a t e o f e p i t h e l iGa l i z a t i o no f s u p e r f i c i a lw o u n d s i n t h e s k i n o f t h e y o u n g d oGm e s t i c p i g[J].N a t u r e,1962,193:293G294.[3]㊀Q i n Y M.A l g i n 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DOI:10.13400/ki.cjmd.2015.04.011
T h e r e s e a r c h o f a l i n a t e w o u n d d r e s s i n s r o r e s s g g p g
1 1 1 2 1* , , WANG Y a n CHE N C h a n i n L I ANG J u n r o n Z HANG J i a n x i n GAO Y a h u i - - - - g p g, g, ( 1. S c h o o l o L i e S c i e n c e, X i a m e n U n i v e r s i t X i a m e n3 6 1 0 0 5, C h i n a; f f y,
2. X i a m e n H o s i t a l o T. C. M, X i a m e n3 6 1 0 0 1, C h i n a) p f :A A b s t r a c t l i n a t e i s a k i n d o f n a t u r a l l i n e a r o l s a c c h a r i d e e x t r a c t e d f r o m b r o w n a l a e w h i c h i s n o n - g p y g , , t o x i cb i o d e r a d a b l e a n d h a s h i h b i o c o m a t i b i l i t . D u e t o i t s h i h h r o s c o i c i t a n d e l l i n r o e r t g g p y g y g p y g g p p y a l i n a t e i s w i d e l u s e d i n m o d e r n w o u n d d r e s s i n s . A l i n a t e d r e s s i n s h a v e t h e c h a r a c t e r i s t i c o f l o w c o s t g y g g g , , c o n v e n i e n c e t o u s e a n d a l s o c a n r o m o t e w o u n d h e a l i n .A s m e d i c a l d r e s s i n s a l i n a t e d r e s s i n s a n d p g g g g : , h a v e t h r e e f o r m s s o n e h d r o e l a n d f i b r e s . T h i s a e r s u mm a r i z e d t h e m a i n c h a r a c t e r i s t i c s o f a l i - p g y g p p g n a t e w o u n d d r e s s i n s a n d t h e a l i c a t i o n o f i t s d i f f e r e n t f o r m s . T h e r o s e c t s o f t h e i r a l i c a t i o n w e r e g p p p p p p a l s o d i s c u s s e d . : ; ; ; ; K e w o r d s a l i n a t e w o u n d d r e s s i n s o n e h d r o e l f i b r e g g p g y g y ) 是 1 种 天 然 多 糖 共 聚 物, a l i n a t e 海藻酸盐 ( g 主要来自褐 藻 , 是由β 和α M) L -D -甘 露 糖 醛 酸 ( - - 古罗 糖 醛 酸 ( 残 基 通 过 1: G) 4 糖 苷 键 形 成 的, M 和 G 嵌段以聚合物序列( 或者交 MMM 或 G G G) 错序列 ( 的形式在聚合物链中排列 。 MGMG) 自从 1 8 8 1年英国化学家 S t a n f o r d发现海藻 酸盐开始 , 海藻酸盐已 被 用 于 各 种 不 同 的 产 业 , 例 如食品 、 织物 印 染 、 纸 和 药 品 等, 以及许多其他的 新的最终用途
第3 4 卷第 4 期 2 0 1 5年8月
中 国 海 洋 药 物
CH I N E S E OUR NA L F MA R I N E RUG S J O D
o . 4 V o l . 3 4 N , A u u s t 2 0 1 5 g
海藻酸盐医用敷料的研究进展
王琰1, 陈长平1, 梁君荣1, 张建新2, 高亚辉1*
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△
( ) 厦门大学生命科学学院 , 福建 厦门 3 厦门中医院 , 福建 厦门 3 1. 6 1 1 0 2; 2. 6 1 0 0 1 ) 摘 要: 海藻酸盐 ( 是一类从褐藻中提取的天然线性多糖 , 具有无毒 、 可生物降解、 生物相容性高的特 a l i n a t e g 点, 海藻酸盐的高吸湿性和凝胶性 , 使其在现代伤口敷料方面得到了广泛应用 。 海藻酸盐敷料则具有成本低 、 使用方便 、 能促进伤口愈合的特点 , 有 海 绵 形 式、 纤 维 形 式 和 水 凝 胶 等 形 式, 作 为 医 用 敷 料 有 广 阔 应 用 前 景。 本文对海藻酸医用辅料的主要特点和不同形式的应用进行了综述 , 并展望了其应用前景 。 关键词 : 海藻酸盐 ; 医用敷料 ; 海绵 ; 水凝胶 ; 纤维 ( ) 中图分类号 : R 9 8 2 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 4 6 1 2 0 1 5 0 4 1 0 9 0 6 - - -