壳聚糖-海藻酸钠复合膜的制备及性能研究
时间:2005-09-22
马莉华 刘袖洞 郭慧琴 郭欣 马小军**
(中国科学院大连化学物理研究所生物医用材料工程组 中国科学院研究生院 大连 116023)
**联系人:马小军,研究员,博士生导师,Email: maxj@dicp.ac.cn; Tel: 0411-8437913
皮肤受创后需覆盖敷料以保护创面、防止体液流失和创面感染。天然高分子多糖海藻酸钠和壳聚糖生物相容性良好,与目前研究较多的胶原材料相比,具有免疫原性低、来源广泛、成本低廉等优点,易被广大患者接受。目前很多研究者利用壳聚糖和海藻酸钠之间的聚电解质络合反应,将其制备成微囊1,用于细胞培养2、蛋白质和多肽类等生化药物3缓控释载体,本文采用浇铸法制备壳聚糖-海藻酸钠复合膜,用作创伤敷料,对其吸收性能和机械性能进行表征,检测体外细胞毒性并进行动物试验检验。
结果表明:通过改变壳聚糖和海藻酸钠的浓度可调整复合膜的吸收性能,可达到自身重量的10-20倍。壳聚糖和海藻酸钠是极性高分子材料,发生聚电解质络合反应形成复合膜,拉伸强度很大,但是断裂伸长率低,如图1和图2所示。通过加入增塑剂丙三醇,稀释聚合物,减少高分子链之间的作用力,降低强度,提高断裂伸长率。当丙三醇的浓度为10%时,复合膜不仅具有一定的强度,并且具有一定的柔韧性。
采用细胞生长抑制法对复合膜体外细胞毒性进行考察。制备浸提液,在96孔板内接种L929,贴壁后吸除原培养液,实验组分别加入100 %和50 %浸提液,对照组加培养液。在37 ℃ CO2培养箱中培养2、4、7天后四唑盐(MTT)比色法以570 nm波长检测,实验组吸光值比对照组吸光值得到相对增值率(RGR),均大于80%,评价为1级,没有明显细胞毒性。
小鼠背部脱毛后使用已预热半小时的电熨斗接触皮肤5秒,造成其背部皮肤II度烧伤,覆盖复合膜,观察愈合情况。初步实验结果表明,该复合膜可粘附在伤口表面,促进伤口愈合,愈合后没有明显疤痕。壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性,可抑制在修复过程中有细胞毒性的NO的生成4,促进转化生长因子(TGF-β)和血小板衍生生长因子(PDGF)的产生,从而促进细胞外基质的生成5,利于创伤愈合。海藻酸钠亲水,能够吸收创面大量渗出液,可提供促愈合、肉芽组织形成的潮湿环境,且可促进血小板活化、血液凝聚,具有止血作用。壳聚糖和海藻酸钠的复合更易促进伤口的愈合,综合吸收性能高、机械强度好、成本低等因素,有望在创伤修复领域广泛应用。
参考文献:
[1]Liu XD,Bao DC,Xue WM,Xiong Y,Yu WT,Yu XJ,Ma XJ,Yuan Q. Preparation of uniform calcium alginate gel beads by membrane emulsification coupled with internal gelation. J. Appl. Polym. Sci.,2003,87 (5):848
[2]付颖丽,雄鹰,于炜婷,刘袖洞,薛伟明,包德才,王一力,马小军。海藻酸钠/壳聚糖微胶囊生物相容性的研究.自然科学进展,2002,12(8):845
[3]Hari PR,Chandy T,Sharma CP. Chitosan/calcium-alginate beads for oral delivery of insulin. J. Appl. Polym. Sci.,1996,59(11):1795
[4]Hwang ShiawMin,Chen ChiungYun,Chen ShanShan,Chen JianChyi. Chitinous materials inhibit nitric oxide production by activated RAW 264.7 Macrophages. Biochem. Bioph. Res. Co.,2000,271(1):229
[5]Ueno H,Nakamura F,Murakami M,Okumura M,Kadosawa T,Fujinaga T. Evaluation effects of chitosan for the extracellular matrix production by fibroblasts and the growth factors production by macrophages. Biomaterials,2001,22(5):2125
论文来源:2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集