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壳聚糖在伤口愈合中的作用与应用论文

壳聚糖在伤口愈合中的作用与应用论文

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物，又名甲壳胺、壳多糖、聚氨基

葡萄糖等，是地球上含量仅次于纤维素的天然有机高分子化合物，也

是迄今所发现的唯一天然碱性多糖，其化学名称为β-（1,4）-2-氨基-

2-脱氧-D-葡萄糖。甲壳素广泛存在于节足动物的甲壳以及细菌的细胞

壁中，在自然界中含量巨大，来源广泛。壳聚糖作为甲壳素的衍生物，

由于具有良好的生物相容性、可降解性、吸附性、成膜性、抗菌性、

无毒性，以及能够加速伤口愈合等性能，在生物医用材料领域获得广

泛的应用。尤其是21世纪以来，以壳聚糖为原料的医用敷料得到快速

发展，成为生物质材料研究中的一个热点。

1壳聚糖的生物学特性

1.1生物相容性

壳聚糖在医学上的生物相容性主要体现在血液相容性、力学相容

性和组织相容性三方面。三者既相互联系，又各有侧重。当壳聚糖与

血液接触后，具有在血液中一直保持有效生物活性的能力，不会破坏

血液的有效成分，不会出现溶血、凝血和血栓等现象，并具有一定的

强度和弯曲性，可通过改性来满足人体不同组织部位的要求。

1.2表面活性

壳聚糖大分子链中含有较多的氨基和羟基等活性基团，可以对其

进行交联、接枝、酰化、羧甲基化等化学改性，生成多种衍生物，改

善其性能。酰化反应是壳聚糖化学改性中研究最多的一种反应，可大

大改善其溶解性能。壳聚糖膜经过交联改性后，强度和化学稳定性均

有所增强。

1.3可生物降解性

壳聚糖是由葡萄糖胺以β-1,4-苷键连接成的多糖，可被伤口处细

胞分泌的溶菌酶、壳多糖酶等降解，从而被肌体组织和器官吸收，具

有较好的生物降解性。低脱乙酰度的壳聚糖受酶的降解作用较为显着，

高脱乙酰度的壳聚糖降解相对缓慢。

1.4无毒性

壳聚糖不溶于血液，抗原性较低，与体内存在的氨基葡萄糖具有

类似的结构，是一种安全、无毒的生物医用材料。王晓芹等[1]在兔皮

肤上分别使用壳聚糖原液进行皮肤刺激实验、角结膜刺激实验、肌肉

刺激实验和细胞毒性实验，结果证明壳聚糖对兔皮肤、肌肉和角结膜

无刺激性，无细胞毒性，与组织的相容性较好。

2壳聚糖在伤口愈合中的作用

2.1抗菌

目前，对于壳聚糖的抗菌机理主要存在三种推测：一是壳聚糖大

分子链带正电，细菌的细胞壁带负电，两者相互接触，壳聚糖与细菌

表面产生静电吸附作用，影响细菌的正常活动，使细菌发生絮凝，从

而抑制细菌的生长；二是低相对分子质量的壳聚糖可以穿透细菌的细

胞壁和细胞膜进入到细胞内，破坏了细菌体内遗传物质DNA与RNA

的相互作用，阻碍细菌的繁殖；三是壳聚糖表面的自由氨基可以与对

细菌生长起关键作用的金属离子以及酶的辅助因子进行螯合，抑制细

菌对微量元素的摄取以及与营养物质的结合，阻碍其生长[2].影响壳聚

糖抗菌性的因素有很多，包括分子质量、脱乙酰度、浓度、pH值和溶

剂种类等。由于壳聚糖的抑菌性随分子质量和菌种的不同而不同，因

此难以确定抗菌活性与相对分子质量之间的关系，但壳聚糖的抗菌性

随脱乙酰度的升高而增强，并与pH值成反比关系[3].

2.2止血

壳聚糖的止血作用主要体现在三个方面[4]:

一是壳聚糖表面的正电荷可与红细胞表面的负电荷发生黏附聚集，

产生静电中和反应，解除其间的排斥作用，使血液凝聚；二是壳聚糖

可中和血小板活化后表面产生的负电荷，迅速形成血凝块，起到止血

的作用；三是由于壳聚糖独特的分子结构，能够在体内与血浆蛋白及

一些重要的凝血因子结合，从而使血凝块更牢固。

2.3促进创伤组织再生和减少疤痕形成

壳聚糖是巨噬细胞的阳性趋化剂，能够激活和诱导各种生长因子，

作用于周围缺损的细胞，加快其增殖，并加速细胞吞噬作用去除降解

碎片。壳聚糖还可抑制伤口处Ⅰ型骨胶原的产生，促进Ⅲ型胶原蛋白

的分泌以及肉芽组织和上皮组织的生成，减少伤口收缩，从而起到减

小疤痕的作用[5].

3壳聚糖医用敷料的应用

根据不同组织部位对医用敷料的要求不同，壳聚糖敷料可以制成

各种不同的形状，如薄膜状、纤维状、海绵状和水凝胶状等，也可以

与聚乙烯醇（PVA）