兩種載藥高分子復(fù)合膜治療皮膚潰瘍的實驗研究

孫秀坤，董岸杰

（1.杭州市第三人民醫(yī)院，杭州310009；2.天津大學(xué)化工學(xué)院，天津300072）

皮膚科有很多疾病都是以皮膚糜爛和潰瘍?yōu)橹饕憩F(xiàn)的，如皮膚輕微外傷、糖尿病足潰瘍、褥瘡、各種病原體所致感染性潰瘍、壞疽性膿皮病、放射性皮膚潰瘍、遺傳性或自身免疫性大皰病，及各種皮膚腫瘤切除術(shù)后或激光磨削術(shù)后的表淺創(chuàng)面等等。皮膚創(chuàng)面的修復(fù)常有賴于良好的敷料。傳統(tǒng)敷料如棉紗布等僅具有簡單保護功能；組織工程皮膚因需要植入活性細胞，操作復(fù)雜，費用較高，暫無法廣泛推廣。由高分子材料制成的合成敷料克服了上述材料的缺陷，以其為創(chuàng)面所提供的“濕”性環(huán)境，良好的促進愈合功能及操作簡單等特點，使其在臨床的應(yīng)用也日益增加[1]。將藥物與一種性質(zhì)優(yōu)良的高分子材料載體支架結(jié)合，對于療效的發(fā)揮更是事半功倍，國外已有研究將血小板衍生生長因子結(jié)合Omiderm親水性薄膜治療放射性皮膚潰瘍?nèi)〉梅浅：玫寞熜2]，含銀的泡沫型敷料Contreet誖Foam可以顯著縮小潰瘍面積[3]等，都很好證實了這種載藥高分子復(fù)合敷料的實用性與有效性?；谏鲜龇治?，本研究擬采用聚氨酯等高分子材料作為載體支架，加入藥效分子，觀察復(fù)合藥膜對于皮膚潰瘍愈合的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 藥物 康復(fù)新液：四川好醫(yī)生攀西藥業(yè)有限公司。5%聚維酮碘溶液：杭州民生藥業(yè)集團有限公司。聚維酮碘醫(yī)藥原料藥（粉）：博愛新開源制藥有限公司。

1.1.2 高分子材料合成所需主要原料 二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）：德國拜耳公司；聚乙二醇：上海浦東高南化工廠；二月桂酸錫：成都科龍化學(xué)試劑廠；正硅酸乙酯（TEOS）：天津市大茂化學(xué)試劑廠；聚乙烯醇1788：重慶維尼綸廠。

1.1.3 動物 健康家兔，雌雄不拘，體重2.0～2.5 kg。

1.2 方法

1.2.1 載藥高分子材料的制備 ①載康復(fù)新聚氨酯水凝膠的制備：將聚乙二醇與MDI進行反應(yīng)，加入雙羥乙基氨基甲酸酯（EC-AE）擴鏈劑和二月桂酸錫。100℃烘2 h即得到聚氨酯水凝膠板材。將制得的板材溶于冰乙酸溶液，倒入聚四氟乙烯板上，然后置于60℃烘箱內(nèi)，取出冷卻。片材置于康復(fù)新藥液中浸泡載藥。②載聚維酮碘聚乙烯醇（PVA）/有機硅雜化交聯(lián)膜的制備：向PVA水溶液中加入TEOS與甘油（1/0.5/0.2 W/W/W），50℃攪拌 2 h，所得混合物與藥物聚維酮碘粉（10%W/V）混合，脫除氣泡，涂膜，干燥，即得藥膜。

1.2.2 動物實驗 兔背部皮膚潰瘍模型的制備按參考文獻[4]。家兔25只。每只家兔背部皮膚切割直徑為1.8 cm的圓形創(chuàng)面4個，共100個創(chuàng)面，設(shè)立空白對照組、聚維酮碘藥液組、康復(fù)新藥液組、聚維酮碘藥膜組及康復(fù)新藥膜組共5組，每組20個創(chuàng)面。實驗當(dāng)日（1d）開始用藥。藥膜組及藥液組每日用藥1次，直至第11天；空白對照組不涂藥。第4天及12天每組分別隨機取6個創(chuàng)面，行組織學(xué)檢查。每組其余8個創(chuàng)面用于觀察創(chuàng)面愈合時間及愈合后瘢痕情況。

1.3 觀察指標(biāo)

（1）大體觀察。

（2）不同時段創(chuàng)面愈合率：隨機取6只兔于第3天、7天和11天測量創(chuàng)面面積。

創(chuàng)面愈合率=(用藥前創(chuàng)面面積-用藥后創(chuàng)面面積)/用藥前創(chuàng)面面積×100%。

（3）創(chuàng)面愈合時間：記錄每個創(chuàng)面肉眼可見完全上皮化的時間。

（4）組織學(xué)檢查:第4及12天每組分別隨取6個創(chuàng)面，福爾馬林固定，HE染色，光鏡下觀察創(chuàng)面：①組織像描述。②炎癥細胞數(shù)量分級：估計創(chuàng)面組織全層分布的多形核及單一核白細胞數(shù)量，分0～3四級，0：無；1：很少；2：中等；3：顯著，計數(shù)不同時段各組標(biāo)本每級的個數(shù)。③毛細血管數(shù)：高倍鏡下（×400）計數(shù)毛細血管數(shù)，取5個視野觀察值的平均值作為各例的觀察值。④上皮化程度：完全重上皮化比例：在顯微鏡下觀察切片第12天是否出現(xiàn)重上皮化，計算每組6個標(biāo)本中出現(xiàn)完全重上皮化的比例。新生上皮移行距離：4倍物鏡下，根據(jù)皮膚組織形態(tài)確定新生上皮起始點，用顯微測微尺測量起始點至增生前沿距離。

1.4 統(tǒng)計方法 創(chuàng)面愈合率及愈合時間比較，高倍鏡下計數(shù)毛細血管數(shù)比較，新生上皮移行距離比較均采用成組t檢驗；炎癥細胞數(shù)量分級采用秩和檢驗。

2 結(jié)果

2.1 大體描述 家兔皮膚潰瘍造模后2 d空白對照組創(chuàng)面滲液量較多；兩藥膜組滲出少。3～4 d空白對照組創(chuàng)面結(jié)痂較厚，并可見部分感染跡象；兩藥液組創(chuàng)面結(jié)痂薄，聚維酮碘液組表面較清潔；兩藥膜組創(chuàng)面無結(jié)痂，表面濕潤，肉芽生長良好，并見傷口收縮。7 d空白對照組創(chuàng)面結(jié)痂明顯，部分創(chuàng)面有感染甚至化膿；兩藥液組創(chuàng)面少見感染，但結(jié)痂增厚致使藥液難以吸收；康復(fù)新藥膜組傷口收縮較為明顯，肉芽組織生長活躍，聚維酮碘藥膜組傷口清潔，有所收縮。12 d藥液組及藥膜組部分創(chuàng)面肉眼可見幾近完全愈合。各組創(chuàng)面完全愈合時間不等；剛剛愈合之后，所形成瘢痕的外觀、質(zhì)地亦有差別，藥膜組較空白對照組比，瘢痕外觀更接近正常皮膚。

2.2 不同時段創(chuàng)面愈合率及創(chuàng)面愈合時間 見表1。

表1 不同時段創(chuàng)面面積、愈合率及平均愈合時間的比較 （±s）

表1 不同時段創(chuàng)面面積、愈合率及平均愈合時間的比較 （±s）

注：與空白對照組比，*P<0.05，**P<0.01；與相應(yīng)藥液組比，ΔP<0.05。

3d 7d 11d 平均愈合時間（d）用藥前創(chuàng)面面積（cm2）組別空白對照組聚維酮碘液組聚維酮碘膜組康復(fù)新液組康復(fù)新膜組2.733±0.278 2.663±0.431 2.778±0.373 2.762±0.298 2.802±0.371創(chuàng)面面積（cm2）2.637±0.286 2.590±0.368 2.617±0.371 2.555±0.334 2.615±0.371愈合率（%）0.035±0.029 0.035±0.020 0.057±0.052 0.075±0.057 0.063±0.039創(chuàng)面面積（cm2）2.163±0.160 2.123±0.276 1.727±0.257**1.983±0.368 1.618±0.199**愈合率（%）0.205±0.027 0.212±0.055 0.366±0.143*Δ 0.281±0.111 0.428±0.044**Δ創(chuàng)面面積（cm2）0.333±0.046 0.295±0.063 0.258±0.041*0.260±0.443*0.220±0.438**愈合率（%）0.878±0.009 0.890±0.013 0.905±0.023*0.906±0.012**0.920±0.019**16.88±2.532 15.00±2.390 14.50±2.138 14.63±1.506*13.13±1.126**Δ

用藥7d兩藥膜組創(chuàng)面愈合率顯著大于空白對照組，且藥膜組優(yōu)于相應(yīng)藥液組，具有統(tǒng)計學(xué)差異。用藥11d，兩藥膜組創(chuàng)面愈合率顯著大于空白對照組，有統(tǒng)計學(xué)差異，但藥膜組與藥液組比無統(tǒng)計學(xué)差異。

從創(chuàng)面愈合時間來看，康復(fù)新藥液及膜組與空白對照組有統(tǒng)計學(xué)差異，且康復(fù)新藥膜組與康復(fù)新藥液組比也具有統(tǒng)計學(xué)差異。

2.3 組織學(xué)檢查

2.3.1 組織像描述 4 d:空白對照組潰瘍滲出結(jié)痂明顯,壞死組織多，滲出物中有大量中性粒細胞，潰瘍底部肉芽組織少，新生血管形成少。藥液組及藥膜組潰瘍滲出結(jié)痂少，無明顯壞死組織，滲出物中極少中性粒細胞，潰瘍底部肉芽組織較厚，淺層有豐富的毛細血管條索，與創(chuàng)面垂直生長，表皮細胞活躍增殖并向傷口內(nèi)爬行。12 d:空白對照組創(chuàng)面肉芽組織仍較活躍，其中成纖維細胞和新生毛細血管含量均較用藥組多，膠原排列紊亂，新生表皮從潰瘍兩端向中央生長，但未見完全重上皮化者。部分空白對照創(chuàng)面因感染造成愈合延遲，表現(xiàn)為潰瘍中心仍見大量壞死組織，中性粒細胞聚集，纖維組織紊亂，血管充血明顯。藥液組及藥膜組創(chuàng)面鮮見感染。藥膜組及部分藥液組創(chuàng)面新生纖維組織中毛細血管及成纖維細胞數(shù)量減少，膠原排列整齊，新生表皮細胞已覆蓋部分創(chuàng)面，接近愈合。

2.3.2 炎癥細胞數(shù)量分級 4 d：聚維酮碘藥膜組炎細胞數(shù)量顯著低于空白對照組，具有統(tǒng)計學(xué)差異。12 d：各組炎細胞數(shù)量均減少，之間無統(tǒng)計學(xué)差異。見表2。

表2 不同處理對創(chuàng)面組織炎癥細胞數(shù)量分級的影響

2.3.3 毛細血管數(shù) 4 d：各處理組創(chuàng)面毛細血管數(shù)較空白對照組為豐富，具有統(tǒng)計學(xué)差異，尤以藥膜組差異更為明顯，見表3，但藥膜組與藥液組比無統(tǒng)計學(xué)差異。

表3 不同處理對創(chuàng)面組織毛細血管數(shù)的影響（±s）

表3 不同處理對創(chuàng)面組織毛細血管數(shù)的影響（±s）

組別空白對照組聚維酮碘液組聚維酮碘膜組康復(fù)新液組康復(fù)新膜組n 6 6 6 6 6 4d毛細血管數(shù)21.05±3.25 23.10±3.62 26.25±2.52 26.27±3.25 29.42±1.34 t p 1.032 3.097 2.781 5.832 0.326 0.011 0.019 0.001

2.3.4 上皮化程度 12 d：康復(fù)新藥膜組完全重上皮化比例50%，康復(fù)新藥液組及聚維酮碘藥膜組各33.3%，聚維酮碘藥液組及空白對照組未見完全重上皮化者。聚維酮碘藥膜組、康復(fù)新藥液及康復(fù)新藥膜組上皮移行距離顯著大于空白對照組，有統(tǒng)計學(xué)差異，見表4。

表4 不同處理下創(chuàng)面組織新生上皮移行距離比較（±s）

表4 不同處理下創(chuàng)面組織新生上皮移行距離比較（±s）

組別空白對照組聚維酮碘液組聚維酮碘膜組康復(fù)新液組康復(fù)新膜組n 6 6 6 6 6 12d新生上皮移行距離（mm）7.217±0.387 7.617±0.504 7.983±0.240 7.683±0.331 8.033±0.437 t p 1.543 4.124 2.245 3.429 0.154 0.002 0.049 0.006

3 討論

為了方便載藥，本研究治療皮膚潰瘍的材料基本選用偏親水性材料，且均具有良好的生物相容性。其中，聚氨酯(PU)是由多元醇小分子擴鏈劑與異氰酸酯聚合形成的共聚物，其分子鏈由軟段和硬段組成。通過改變分子鏈中軟硬段的組成可以改變聚氨酯的理化性能。PU已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到良好的應(yīng)用[5]。將PU制成水凝膠敷料，是因為水凝膠能與不平整的創(chuàng)面緊密帖合但不粘連,減少細菌滋生的機會[6]。聚乙烯醇也是一種常用的醫(yī)用生物高分子材料，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，成膜性及高親水性。但它在水溶液中易溶脹，引入有機硅組分，可以增強膜的力學(xué)性能，提高膜的熱穩(wěn)定性，改善和修飾膜的孔結(jié)構(gòu)及分布，調(diào)整親-疏水平衡，控制膜溶脹[7]。

本研究將聚維酮碘載入聚乙烯醇/有機硅雜化交聯(lián)膜，將康復(fù)新液載入聚氨酯水凝膠膜，來觀察其實驗性促潰瘍愈合作用。結(jié)果顯示，兩種藥膜與相應(yīng)藥液比，均有更好促進潰瘍愈合作用。尤其是在潰瘍愈合早期，7d時兩種藥膜與相應(yīng)藥液比，具有更高的潰瘍愈合率，且具有顯著性差異。雖然在潰瘍愈合后期，這種差距已經(jīng)越來越小，但總的愈合時間上，藥膜組要快于藥液組。組織學(xué)觀察，無論從4 d時肉芽組織的新生血管數(shù)，還是從12 d時新生上皮化程度來看，藥膜組促進肉芽生長及表皮再生的作用都優(yōu)于藥液組?？祻?fù)新藥膜組促進愈合作用優(yōu)于聚維酮碘藥膜組，但聚維酮碘藥膜可明顯減少創(chuàng)面感染的發(fā)生，表現(xiàn)在4 d時鏡下炎細胞數(shù)量分級明顯低于空白對照組，具有顯著性差異。

從上述結(jié)果可看出，高分子材料與藥物的結(jié)合比單純用藥更有利于皮膚潰瘍的愈合。聚維酮碘藥膜與康復(fù)新藥膜在促進皮膚潰瘍愈合方面的優(yōu)勢在于：可保持創(chuàng)面清潔，減少感染機會；保持創(chuàng)面濕潤，為創(chuàng)面愈合制造良好的微環(huán)境；更好的加速潰瘍愈合，縮短潰瘍愈合時間。

高分子材料也常存在一定缺陷，如與創(chuàng)面貼合的順應(yīng)性不好，與創(chuàng)面黏附性過強而不易去除等。聚氨酯水凝膠膜以及聚乙烯醇/有機硅雜化交聯(lián)膜這兩種膜相對來說，可以較好黏附于創(chuàng)面，較易去除，特別是加了背襯材料之后，水分蒸發(fā)減少，使得材料保持濕潤而不易與創(chuàng)面粘牢。這也證實，實際應(yīng)用中的合成高分子敷料應(yīng)盡量在工藝上制作成具有背襯的復(fù)合材料?？傊?，在材料性能方面仍需進一步改進制備方法以最大程度的提高療效，減少副作用。

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