防水型液体创可贴的研究进展

王天宇12 张美敬13 房盛楠13 余 越13 宋洪涛1
( 1 南京军区福州总医院药学科福州 350025; 2 厦门大学医学院厦门 361102; 3 福建医科大学药学院福州 350108)

[摘要] 创可贴是人们生活中最常用的外科用药传统的创可贴即是一长形胶布中间附以浸过药物 的纱布从而起保护伤口暂时止血的作用传统创可贴适合创伤较为表浅伤口整齐干净出血不多而又不 需要缝合的小伤口使用本文所要讲述的液体创可贴可用于大部分的外伤伤口能够及时止血及防止病原 微生物的感染本文主要讲述了近些年刚刚出现的防水型液体创可贴包括其主要的作用材料组成及相关 临床研究

[关键词] 液体创可贴; 伤口愈合; 生物黏附剂; 成膜材料
[中图分类号] R944 [文献标志码]A [文章编号]1003-3734(2016)04-0433-06

我们日常生活中遇到皮肤损伤的情况总是必 不可免的如日常的割伤烧伤擦伤在伤口愈合 的过程中创伤敷料的使用有利于保护伤口免受外 部的侵害包括物理接触性的伤害和细菌等微生物 的再次感染

20 世纪初出现了创可贴时至今日创可贴依然发挥着强大的作用现代社会生活水平逐渐升 高人们的形象意识增强; 生活节奏加快简捷适用 显得尤为重要这使得液体制剂创可贴的出现成为 必然

传统创可贴能够压迫止血保护创面预防感 染促进愈合同时又具有体积小使用简单携带 方便等优点但其所用的胶布透气性差人体局部 所正常分泌的水汽和汗液不能穿透这层胶布于是 对局部皮肤产生浸泡作用具体表现为局部皮肤褶 皱液体创可贴优点就在于可快速干燥并形成透 气防水且有弹性的保护膜此外还可以很好的避免因伤口形状的不规则而导致胶布创可贴很难 贴好贴牢的缺点近几年虽有防水型创可贴的 出现但其实际的防水作用差强人意防水作用并 没有那么好; 而且外层胶布黏性不是很好很容易 脱离患处现在日本美国等发达国家出现了一 种防水型液体创可贴( Liquid Bandage) ,顾名思义既防水又属于液体制剂免去了很多传统型创可 贴的麻烦

1 国内外关于液体创可贴的研究概况

国内外有相关产品的上市经相关调查有以下 已上市的产品国内产品如表 1 所示国外产品如表 2 所示


目前国内外上市的相关产品基本解决了传统创 可贴不能贴牢的问题已经具备了作为液体创可贴 的优势但普遍存在的问题是使用时刺激性较大有一定的异味而且防水性能及透气性能也亟待进 一步的改善

1. 1 国内产品
1 中所示产品前两者均以聚乙烯醇作为成膜

材料其并未采用有机溶剂作为主要的挥发溶剂其 主要存在问题是能否迅速成膜
1. 2 国外产品

2 中所示的国外产品中以口碑较好的 NEW SKIN 液体创可贴和 Coloskin 液体创可贴为例均采 用低氮硝化纤维素作为成膜材料且效果较好有良 好的成膜特性
2 液体创可贴主要成分分析
2. 1 成膜材料与生物黏附剂
2.1.1 成膜材料[1-4] 成膜材料从分子结构上来 看一般主要有两部分组成: 一部分可与水混溶为亲水基团; 另一部分不能与水混溶称为疏水基团 或亲油基团即为表面活性剂或两亲性分子

脂 肪 类 成 膜 材 料 非 常 多 包 括 脂 肪 酸 类 醇 类 酞 胺 类 胺 类 烷 基 氰 类 以 及 含 有 磺 酸 基 磷 酸 基 等 的化合物除了这些典型的脂肪类化合物之外还 存在一部分化合物本身是由于对脂肪类化合物的 烷基链修饰而产生的如卤素元素取代脂肪链中的 部分或全部氢原子的氟代氯代溴代以及碘代化合 物烷基链中引人一个或多个碳碳双键或三键的不 饱和化合物这类物质大多均能较好地成膜原则 是亲水头基亲水性较强时需选择烷基链较长的分 子; 若亲水性较弱选择适当的链长的分子可以成 膜但形成的膜稳定性较差( 如烷基氰类化合物) 2. 1. 2 生物黏附剂 生物黏合剂[6 - 10]是一种用于 防止组织黏连止血手术中防止空气和体液泄漏的 生物医学材料目前多使用的外科胶黏剂纤维蛋 白等

制备生物黏附剂的关键是选择适宜的黏附材理 想 的 黏 附 材 料 应 无 毒 无 吸 收 性 能 稳 定 有 良 好 的 生 物 相 容 性 黏 附 力 适 宜 作 用 迅 速 与 药 物 易 混合但不发生化学反应且不影响其释药价廉易得常用的有脱乙酰壳多糖卡波姆纤维素的衍生物 等将不同的黏附材料混合使用可取得理想的效 果适当添加促渗剂可促进黏膜吸收进一步提高 生物利用度

经研究发现可应用于创可贴的成膜材料或生 物黏附剂有许多种如氰基丙烯酸酯类丁二烯苯乙 烯聚合物环氧树脂纤维混合物聚甲基异丁烯酸纤维蛋白单体等等其中以聚丙烯酸酯类最为常见2. 2 相关材料举例

2. 2. 1 氰基丙烯酸酯类( cyanoacrylatesCA) 基丙烯酸酯类化合物是在液体创可贴中较为常见的 原料不仅应用于液体创可贴而且广泛的应用于外 科手术的缝口替代缝线此类化合物有短链的2-氰基丙烯酸甲酯( methyl-2-cyanoacrylate) ,2-氰基 丙烯酸乙酯( ethyl-2-cyanoacrylate) 更常用的是长 链结构的2-氰基丙烯酸异戊酯( isoamyl-2-cyano- acrylate) ,2-氰基丙烯酸正丁酯( n-butyl-cyanoacry- late) ,2-氰基丙烯酸正辛酯( octyl-2-cyanoacrylate)

有研究证实[11-14]此类化合物可形成柔性膜可 快 速 控 制 伤 口 出 血 既 为 安 全 又 易 使 用 有 较 低 的变态反应原性无异味与化学刺激但是短链的 氰基丙烯酸酯类化合物如甲酯和乙酯类一定条件 下容易分解产生高浓度的毒性物质而且个别长链 的如氰基丙烯酸异戊酯也会产生一定的毒性但有 实验证实[15-16]2-氰基丙烯酸正丁酯与2-氰基丙烯 酸 正 辛 酯 无 毒 无 刺 激 无 致 敏 性 是 很 好 的 黏 附 剂 且有研究表明 2-氰基丙烯酸正辛酯可在 5 ~ 10sec 内与水分迅速结合凝固形成聚合物有良好的自我 稳定性无明显致癌性且生物可降解
2. 2. 2 壳聚糖( chitosan) 在伤口愈合中壳聚糖是 具有高潜力的天然聚合物现如今壳聚糖已广泛应 用 与 各 种 形 式 的 伤 口 敷 料 如 膜 海 绵 水 凝 胶 和 纤 维甲壳素( chitan) 和壳聚糖有许多优异的性 能 [ 1 7 - 1 9 ] 如 生 物 相 容 性 生 物 降 解 性 止 血 活 性 抗 感染和使伤口愈合加速性能但壳聚糖有较弱的黏 附性抗菌活性不是很强而且纯壳聚糖膜有较差的 拉伸强度和弹性由于其脆性需要加入其他聚合物 改善其强度与韧性

有 研 究 [ 2 0 - 2 2 ] 基 于 壳 聚 糖 复 合 膜 加 入 其 他 高 分 子材料其韧性及其他性质有所改变如在壳聚糖中 加 入 玉 米 淀 粉 及 葡 聚 糖 作 为 复 合 材 料 以 戊 二 醛 作 为 交 联 剂 聚 乙 二 醇 为 增 塑 剂 会 使 其 性 状 发 生 变 化; 聚乙烯醇( PVA) 也可与壳聚糖共混提高壳聚糖 的机械性能

2. 2. 3 硝酸纤维素类( nitrocelluloseNC) 硝酸纤 维素是纤维素经硝化发生可逆的放热酯化反应而 得的一种稳定的均质物质根据纤维素的结构每 个环最多只能引入 3 个硝酸酯基团硝酸酯基团引 入的多少决定了硝酸纤维素的性质和用途其表征 方法通常是用含氮量和代表聚合度的黏度硝酸纤 维素的含氮量是其一个重要的参数硝酸纤维素中 的含氮量影响其在溶剂中的溶解度和黏度一般将 含氮量高( > 12% ) 的硝酸纤维素称为高含氮量的 硝酸纤维素主要用于火药的推进剂或者炸药的原 料; 含氮量低的硝酸纤维素( < 12% ) 可被用于制造 交卷底片免疫透析膜生物传感器涂料等

硝酸纤维素主要可用于密封小伤口或药用胶棉 的制备及保护小型烧伤的伤口它的应用是伴随着 巨大的痛苦但它可以有效的杀菌隔绝空气含氮 量低的硝酸纤维素用于成膜材料较为广泛因其理 化特性可以起到很好的抑菌效果及相对较好的稳 定性日本小林与美国 NEW SKIN 公司均采用低氮 硝化纤维素作为成膜材料使用效果较好在伤口处 成膜迅速

2. 2. 4 聚偏二氟乙烯( polyvinylene difluoridePVDF) 聚偏二氟乙烯是一种纯热塑性含氟聚合物由偏二 氟乙烯经聚合而成的高分子化合物有关液体创可 贴 的 专 利 [ 2 3 - 2 4 ] 介 绍 丙 烯 酸 树 脂 与 聚 偏 二 氟 乙 烯 以 一 定 比 例 混 合 加 入 水 丙 酮 等 溶 剂 可 制 成 乳 剂 有 一定的皮肤黏附性制成的乳剂在皮肤上成膜且存 在一定的微孔可透气防潮防水并且具有较好的耐 久性和皮肤黏附性

2. 2. 5 聚乙烯醇( PVA) PVA 是较为常见的水溶 性的高分子成膜材料PVA 成膜会有少量颗粒附在 膜表面成膜效果欠佳所以常与其他成膜材料或添 加剂配合使用效果更好有研究专利使用 PVA 作为 成膜材料制备液体创可贴使用量为 1% ~ 5% 有专 利[5]中所介绍的以 PVA 为成膜材料的液体创可贴可 成一层透明的膜且具有一定的防水作用

3 液体创可贴的处方研究
3. 1 液体创可贴处方中主要成分分析

关 于 液 体 创 可 贴 的 处 方 研 究 由 于 成 膜 材 料 的 多样性也有较多的以不同高分子材料作为成膜材料的研究根据成膜材料的溶解性有的是以水作 为溶剂的创可贴也有以有机溶剂作为成膜材料的 创可贴具体研究的相关处方见以下描述

液体创可贴面临的主要问题是能否在患处迅速 成膜而在正常贮存条件下不发生性状的改变如 丙烯酸酯类化合物容易在受潮情况下发生变质使 之 直 接 凝 成 胶 状 另 外 国 外 许 多 产 品 [ 2 5 - 2 6 ] 中 以 乙 醇或异丙醇作为挥发溶剂不仅有一定的气味也会 对伤口产生很大的刺激性因此在处方中加入局麻 药( 如利多卡因) 会提高患者的顺应性处方中的 很多高分子材料本身具有一定的抑菌性但是如果 在其中加入少量抗菌药物( 如诺氟沙星) ,会使抗菌 活性提高也是不错的选择

有相关文献研究了液体创可贴的处方及工艺对于液体创可贴的成膜材料的选择是至关重要的 一步

有使用壳聚糖所制备的液体创可贴单纯的聚 糖膜有较差的拉伸弹性有脆性故需要加入其他 聚合物以改进其强度与韧性在处方中加入了增塑 剂( 如甘油)交联剂( 如京尼平用量 0.075 ~ 0. 1% ) 等其他高分子材料还有最新的研究[28]有 在液体创可贴中加入伤口净化剂( 一种抗微生物药 物可用于皮肤黏膜伤口的净化及抗感染如奥替 尼啶)

除使用壳聚糖外也有使用其他的成膜材料作 为主要成分的主要是使用硝酸纤维素作为成膜材 料制备的液体创可贴其硝酸纤维素用量为 5% ~ 16%

关于液体创可贴中其他成分的加入主要有增 塑剂杀菌剂等; 亦有相关研究在处方中加入少量的 止痛剂
3. 2 液体创可贴相关处方分析[27 - 30]

3. 2. 1 京尼平交联丝胶聚乙烯醇液体创可贴处 方 处方中聚乙烯醇( PVA) 2%丝胶水溶液 ( silk sericin浓度 7%) 3%甘油( glycerin) 1%京尼平乙醇溶液( Genipin浓度 20%) 0. 1% 总量 100%

制备工艺: 将丝胶溶于水中制成 7% 水溶液京 尼平溶于乙醇中制成 20% 溶液将聚乙烯醇溶于 适量水中制成 2% 水溶液按量加入丝胶水溶液甘 油和京尼平乙醇溶液混合即得

该处方以 PVA 作为成膜材料以水作为挥发溶 剂以甘油作为增塑剂

3. 2. 2 壳聚糖凝胶薄膜液体创可贴处方 处方中 壳聚糖( chitosan) 0. 5 g利多卡因( lidocaine) 2. 6 g聚维酮碘( PVP-I) 2. 4 g氨基己酸( amin- ocaproic acid) 5. 0 g泊洛沙姆 407( Ploxamer 407) 15. 0 g泊洛沙姆 188( Ploxamer 188) 15. 0 g乙 酸( acetic acid) 60 mL加水至 100 mL

制备工艺: 将壳聚糖溶于 60 mL 乙酸中一次加 入利多卡因聚维酮碘氨基己酸搅拌溶解加入 泊洛沙姆4 °C 恒温过夜孵育将所得产品加水稀释 100mL即得

该处方中以壳聚糖泊洛沙姆作为成膜材料加 入了上文提到的局麻药利多卡因以减少使用时的 痛苦
3. 2. 3 Coloskin 小林液体创可贴处方 关于此液 体创可贴各成分的用量尚不清楚只可通过使用说 明书得知其主要成分及估测作用具体处方及其作 用见表 3

该处方中以大量的硝酸纤维素作为成膜材料溶解于有机溶剂异丙醇中得到的是较为黏稠的 液体
3. 2. 4 New Skin 液体创可贴处方 同小林关于此 液体创可贴各成分的用量尚不清楚只可通过使用 说明书得知其主要成分及估测作用具体处方及其 作用见表 4

 

该处方中同样以硝酸纤维素作为成膜材料不 过相比前者加入了 1% 8-羟基喹啉作为杀菌剂4 液体创可贴的评价指标[31-33]
4. 1 液体创可贴的在体评价方法

由于猪的皮肤特征与人体有很多相似之处故 国内外有关液体创可贴的在体评价主要使用的实验 动物为 25 ~ 30 kg 的无病原体雌性猪在猪背部以 角膜刀割口( 深度为 0. 3 mm) 在实验组分别使用 自制液体创可贴普通传统创可贴对照组将伤口正 常暴露在空气中每隔一定时间观察记录伤口的愈 合情况止血情况生物黏附性结痂速度是否伴有 红疹是否存在伤口感染

同样有相关研究是使用大鼠来做液体创可贴的 在体评价在大鼠背部做固定面积大小的皮肤全切 除以同样的指标对创可贴的性能进行评价

对于液体创可贴的在体评价关于组织病理学 的研究也必不可少一般可通过观察表皮细胞有无 变性坏死糜烂溃疡; 观察组织下方真皮和皮下组 织有误扩张充血水肿; 观察肉芽组织增生或纤维 化来评价液体创可贴在使用过程中对伤口愈合的 影响

4. 2 液体创可贴的体外评价方法 液体创可贴的体外评价面临的问题是要制得液

体创可贴薄膜才可进行体外评价现有一种方法 可以制得液体创可贴薄膜供实验用即将制得的创 可贴液体均匀涂布于干玻璃板或装于定量的模具 中使具有一定的厚度40 °C 无尘环境中静置 24 h可获得薄膜进行实验测试

4. 2. 1 膜机械性能( mechanical properties) 评价 将膜一侧固定另一端夹注一定重物通过不断增 加重量测量液体创可贴膜的机械性能关于膜机械 性检查的模拟图如图 1 所示

4. 2. 2 水蒸汽透过能力( water vapor penetration) 价 取西林瓶均加入适量硅胶且在西林瓶瓶口覆 盖液体创可贴膜精确称量各个西林瓶的重量并作 记录将做好的试验品置于盛有硅胶的干燥器中 12 h取出后放入精密称定并做记录再将西林瓶 置于含有 NaCl 饱和溶液的干燥器中( 30 °C75% RH) ,分别于时间点 0122448 h 精密称定西林瓶 重量由此可得液体创可贴膜的水蒸汽透过能力4. 2. 3 生物黏附性( material adherence) 评价 生 物黏附力的高低是评价液体创可贴优劣的重要指 标直接影响到创可贴的日常使用及其对伤口的保 护功能生物黏附力的体外测定拟采用新鲜制备的 猪大肠黏膜作为实验材料以此模拟新鲜的伤口自制体外黏附力测定装置如图 2 所示固定好创 可贴膜以同等速率向塑料袋中滴加水记录膜剥离 的时间用塑料袋中水的重量来衡量液体创可贴膜 黏附力的大小

4.2.4 红外色谱测定(FTIR)使用红外色谱进行测定可以确定液体创可贴膜表面具有的官能团由 官能团分析液体创可贴表面的结构也是可以评价 其防水性能的关键

5 液体创可贴发展前景

相比于传统创可贴液体创可贴的有着划时代 的意义通过上文所述我们可以了解到液体创可 贴的实用性安全性可靠性及易携带等特点但是 就目前国内相关研究及市场来看并没有人们所期 望的产品的出现日本及美国等发达国家所上市的 相关产品也存在着刺激性的问题

有多项临床试验研究了医用液体敷料和传统创 可贴的差异无论是从伤口愈合速度止血时间还是抗菌防水透气能力都具有显著性的统计学差异有研究发现这些高分子液体敷料有些可以直接激 活凝血因子途径( 如聚偏二氟乙烯) ,有些本身就起 到抑菌作用( 如氰基丙烯酸酯类)

随着高分子材料的发展药剂辅料的多样化必 定会有相关化合物或化合物的混合物适用于研发此 类创可贴前文提到的长链氰基丙烯酸酯类化合 物 壳 聚 糖 类 硝 酸 纤 维 素 类 及 聚 偏 二 氟 乙 烯 类 可 以通过几种有机溶剂的配比加入不同量的相应高 分子材料通过一定的生产工艺可能研制出我们正 需要的液体创可贴

 

 

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