用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物材料与应用领域，特别涉及一种用于手术皮肤切口、感染性和非 感染性创面的生物材料及其应用。
【背景技术】
[0002] 敷料是指用于物品主料之外的附属材料。传统意义的敷料主要是指医用纺织品， 常见的传统意义上的敷料有干纱布、油纱。传统敷料常见的作用是:a.包伤用品：用以覆盖 疮、伤口或其他损害的材料(如软膏、纱布、合成纤维布、塑料膜性不沾纱布）；b.治疗痛处或 伤口用防腐或抗菌素溶液浸湿过的敷布。如干纱布可以起到覆盖伤口的作用；油纱含有凡 士林或甘油三酯，可以起到不粘连伤口的作用。
[0003] 传统敷料的优点:价格便宜，使用简单，起隔离病原微生物、保持创伤面干燥(不是 所有创面都适合）、吸收伤口渗出液、压迫止血、抗炎等作用。
[0004] 传统敷料的缺点：用于创面，舒适度不好，在换药过程中易造成二次污染，有的会 引起创伤面的再次损伤，甚至有使皮肤损伤面增大的可能，不利于创伤面的愈合，没有保持 创面适度湿润微酸的微环境，没有减少疤痕形成的作用，给病人身体和心理方面都带来了 负面影响(痛苦）。
[0005] 根据数据显示:人的皮肤pH值因性别不同而不同，身体部位不同值也不同。一般男 性皮肤的pH值4.5-6.0;女性皮肤约5.0-6.5，另外油性皮肤的pH值5.6-6.0，干燥皮肤pH值 4.5-5.0，正常皮肤的pH值4.5-5.0，暗疮皮肤的pH值普遍偏高，pH为6.8，所以正常皮肤都是 弱酸性肤质，即微酸性环境更有利于创面的修复和愈合。
[0006] 近年来，科技的发展改变了人们对伤口复愈的原理和伤口护理过程的理解，许多 新型的材料已大规模地用在医用敷料的生产中。新型的敷料结合了生物、生理、手术、护理、 营养等各方面的先进知识，把病人对敷料的各种需求，诸如物理、生物、临床等问题结合到 产品的设计中。
[0007] 新型敷料也称功能性活性敷料(functional activedressing，FAD)或革命性敷 料。它的发展大致经历了萌芽阶段，形成阶段和发展阶段。公元1615年，Smith Papyrus在亚 麻布条上覆盖类似蜂蜜的物质，制成密闭性敷料用于伤口，发现伤口使用密闭性敷料比开 放性敷料愈合要快得多；1958年，Odland发现保持完整的烫伤水泡，其皮肤愈合的速度比水 泡破的快些。196 2年，英国动物生理家Win ter博士在动物实验中发现聚乙烯膜 (polyethylenefilm)覆盖保护的伤口愈合时间较暴露伤口疗法快，并于1971年将其论文发 表在Science杂志上。1963年Hinman同Maibach在人体上进行试验，证实了湿润伤口比干燥 伤口愈合快。1972年，Rovee的试验证实了干净没有结痂的湿润伤口，其上皮细胞移行增生 的速度快些，能加速伤口的愈合。于是"湿润伤口愈合"的观念开始被广泛接受。2000年8月 美国食品与药品管理局(FDA)在新颁布的创面医疗用品（外用药和敷料)的行业指南中特别 强调，保持创面的湿润环境是标准的处理方法。
[0008] 目前研究证明新型敷料所提供的密闭环境能够有效保留伤口的渗出液，提供伤口 快速愈合所需的湿润环境。主要原因如下:①湿润环境可加快表皮细胞迀移速度，而干性环 境下伤口表面容易形成结痂，结痂迫使表皮细胞的迀移绕经痂下，延长了愈合时间，。②刺 激细胞增殖，促进生长因子的释放。湿润的创面能维持创缘到创面中央正常的电势梯度。促 使更多的生长因子受体与生长因子结合，创面的湿润环境有利于保持细胞活力，促进修复 细胞生长。③白细胞功能增强，同时密闭环境有效隔绝了外界细菌的侵入，防止感染创面细 菌传播而造成的感染。④低氧或无氧、微酸的愈合环境可以抑制伤口中细菌的生长、促进成 纤维细胞的生长、刺激毛细血管增生。⑤新型敷料所提供的密闭保湿环境有利于酶发挥酶 学清创作用，从而促进纤维蛋白和坏死组织的溶解，加速创面愈合。
[0009] 新型敷料的一个重要功能，在于其取代了受损皮肤的重要功能，并一直作用至伤 口愈合及皮损愈合。它能:抵御机械因素(如脏物、碰撞、发炎等）、抵御污染和化学刺激;防 止二度感染;防止干燥和体液丢失（电解质丢失）；防止热量丢失。除了对伤口实行全面保护 外，还能通过清创主动影响伤口愈合过程，创造促进伤口愈合的微环境。
[0010] 因此出现了很多种生物材料，如:壳聚糖类、透明质酸类、藻酸盐类、美盐类、银离 子类、水胶体类、泡沫类、液体类、凝胶类等新型生物敷料。
【发明内容】
[0011] 本发明提供了一种用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料及其应 用，解决现有的壳聚糖膜柔性差的问题。
[0012] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0013] -种用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料，是由以下重量比例 的组分组成:细菌纤维素0.01~5%，胍基壳聚糖季铵盐0.5~8%，甘油1~10%，基质0~ 10%，余量为水。
[0014] 其中，优选地，一种用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料，是由 以下重量比例的组分组成:细菌纤维素0.01~0.1 %，胍基壳聚糖季铵盐0.5~5%，甘油1~ 8%，余量为水。
[0015] 其中，一种用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料，是由下述步骤 制备而成：
[0016] (1)取细菌纤维素，在室温用纯化水或者蒸馏水多次反复冲洗湿膜至pH值为5~7， 再按0.5~2%的比例加入纯化水，用玻棒搅拌均匀，然后用组织捣碎机粉碎成均匀的分散 液；
[0017] (2)将步骤(1)制得的细菌纤维素分散液倒入配料罐中，再按总配料量的75%加入 纯化水，再加入胍基壳聚糖季铵盐，先抽真空达到0. 〇8MPa时，一直抽真空，再开启搅拌30~ 60分钟，期间分次开启均质机20~30分钟，搅拌混合均匀，形成乳浊液；
[0018] (3)加入甘油，并补加纯化水至总配料量，先抽真空达到0.08MPa时，一直抽真空， 再开启搅拌30~60分钟，期间分次开启均质机20~30分钟，搅拌混合均匀，关闭真空，静置 脱泡，形成微黄色半透明乳浊液，即得液体型生物材料。
[0019] 其中，优选地，一种用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料，是由 以下重量比例的组分组成:细菌纤维素:0.5~5%，胍基壳聚糖季铵盐:2~8%，甘油：2~ 10%，基质1~10%，余量为水。
[0020] 其中，优选地，所述基质由0.5~5 %的羟丙甲基纤维素和0.5~5 %的聚乙二醇组 成。
[0021] 其中，优选地，一种用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料，是由 下述步骤制备而成：
[0022] (1)取细菌纤维素，在室温用纯化水或者蒸馏水多次反复冲洗湿膜至pH值为7.0， 再按7~10%的比例加入纯化水，用玻棒搅拌均匀，并用组织捣碎机粉碎成均匀的分散液；
[0023] (2)取羟丙甲基纤维素，按6%的比例加入纯化水，室温，搅拌4~10分钟，隔夜完全 溶解均匀为羟丙甲基纤维素溶液；
[0024] (3)取聚乙二醇，按50 %的比例加入纯化水，50~60 °C加热搅拌至完全溶解均匀为 聚乙二醇溶液；
[0025] (4)取步骤（1)制得的细菌纤维素分散液倒入配料罐中，再加入胍基壳聚糖季铵 盐，先抽真空达到0 . 〇8MPa时，一直抽真空，开启搅拌机搅拌30-60分钟，期间分次开启均质 机30分钟，搅拌混合均匀，细菌纤维素分散液和胍基壳聚糖季铵盐发生物理交联，形成淡黄 色半透明凝胶；
[0026] (5)加入羟丙甲基纤维素溶液、甘油和聚乙二醇溶液，补加纯化水至总配料量，开 启配料罐真空栗抽真空达〇.〇8MPa，一直抽真空，再开启搅拌(30-60分钟，均质分次开启均 质30分钟，搅拌混合均匀，关闭真空，静置脱泡，形成淡黄色半透明无定形凝胶，即得凝胶型 生物材料。
[0027] 用于手术皮肤切口、感染性和非感染性创面的生物材料在制备医疗器械生物敷料 和化妆品中的应用。应用于医疗器械敷料：各类手术的皮肤切口、感染性和非感染性的创 面，具有预防创面感染、止血、促进创面愈合并减少疤痕形成的作用。经200多例临床病例验 证，有效率达95%以上;产品对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌抑菌能力达到2 99%。
[0028] 应用于化妆品：涂抹脸部皮肤，保持皮肤湿润，可以隔离病原微生物和灰尘的侵 入，具有祛痘、保湿、抗老化、美白美容的作用。
[0029] 本生物材料的作用机理:本产品系多聚阳离子网状膜，该膜易于与病原微生物细 胞表面带负电荷的基团相吸附，包裹在病原微生物细胞上，从而改变病原微生物细胞膜的 流动性和通透性，达到非药性的物理抑菌；同时该膜所带的正电荷也可以吸引红细胞的粘 合，促进凝血和血栓的形成，从而达到止血的作用。该膜还可以局部影响成纤维细胞的分化 及表皮细胞的移行过程，而达到抑制瘢痕形成的作用。
[0030] 胍基壳聚糖季铵盐为壳聚糖的衍生物，是通过胍基与季铵化的壳聚糖的合成，将 胍基基团接枝到季铵化壳聚糖的氨基上而制得。
[0031 ]胍基壳聚糖季铵盐在本品中的作用：
[0032]①物理抑菌:胍基壳聚糖季铵盐结合了壳聚糖分子、季铵盐基团、胍基基团聚合物 的生物活性，提高了其在水中的溶解性，增强了壳聚糖的阳离子和正电荷性强度，并形成强 大的正电荷离子团，该正电荷离子团和病原菌细胞膜表面分子所带负电荷相互吸引发生作 用，使病原菌的生长繁殖随之减弱，接着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：用于创面形成一层多聚阳离子网状薄 膜，能阻止大于500纳米的微生物侵入，且不影响膜的透气性，由于胍基壳聚糖季铵盐属于 微酸物质，可以保护创面，并为创面营造一个低氧、湿润的有利于创面愈合的微环境；
[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