王靈霜,肖波,楊瀟
(西南大學(xué)蠶桑紡織與生物質(zhì)科學(xué)學(xué)院 家蠶基因組生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400715)
皮膚作為人體直接接觸外界的最大器官,易受到外界機(jī)械性損傷,使得組織的完整性和功能性遭到破壞。遭遇創(chuàng)傷后組織會進(jìn)行一系列復(fù)雜而有序的動態(tài)修復(fù)過程。紗布、繃帶或海綿等傳統(tǒng)傷口敷料通常只具備單一地吸收滲出物和物理屏障的簡單功能,而促進(jìn)愈合的能力較弱。理想的敷料不僅需要吸收傷口滲出物,保持傷口表面一定濕度,還需要避免傷口受到細(xì)菌感染,以及促進(jìn)傷口愈合[1]。
用于創(chuàng)傷修復(fù)的黏附性高分子水凝膠是一類生物相容性良好的材料,且具有與人體細(xì)胞外基質(zhì)相似的微環(huán)境、高含水量、高強(qiáng)度、高韌性等特點(diǎn),是傷口敷料的理想選擇。除了這些固有特性外,研究人員還開發(fā)了載藥黏附性高分子水凝膠,能承載具有止血、抗菌、消炎作用的藥物,加強(qiáng)創(chuàng)面治療效果[2]。
高分子化合物根據(jù)來源不同可分為生物高分子化合物和合成高分子化合物。生物高分子化合物來源于自然界的動植物,如殼聚糖(chitosan)、絲素蛋白(silk fibroin)、明膠(gelatin)等。生物高分子化合物因其生物相容性好、可降解、可再生等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于傷口敷料研制[3-5]。合成高分子化合物是由小分子單體通過聚合反應(yīng)形成的高相對分子質(zhì)量化合物,常見的應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)的合成高分子化合物有聚乙二醇(polyethylene glycol)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,vinylalcohol polymer)、聚 乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)等。相比于生物高分子,合成高分子有更加突出的力學(xué)強(qiáng)度,成為近年來傷口敷料的熱門材料[6-8]。本文綜述了以上6種常用載藥黏附性高分子水凝膠的應(yīng)用研究進(jìn)展,介紹其用作創(chuàng)傷敷料時的黏附隔離、抗菌抗炎及愈合傷口的作用以及實(shí)現(xiàn)這些功能的策略。此外,還針對現(xiàn)存實(shí)際問題提出了該領(lǐng)域可能的發(fā)展方向。
殼聚糖是廣泛存在于自然界中唯一帶正電荷的天然多糖,由乙?;腿ヒ阴;母拾碧蔷酆隙?。1859年,法國人Rouget將從動物甲殼中提取的甲殼素(chitin)放入氫氧化鉀濃溶液中煮沸,首次獲得殼聚糖;1934年,美國首次出現(xiàn)了關(guān)于殼聚糖制備的相關(guān)專利,并于1941年出現(xiàn)了由殼聚糖制備的手術(shù)縫合線及人造皮膚等醫(yī)療產(chǎn)品。此后,殼聚糖因其無毒、無味、無刺激性,且具有優(yōu)良的安全性及生物相容性被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。殼聚糖基于其固有的組織黏附性、抗菌性和止血性,是傷口敷料制備最常用的天然高分子。此外,殼聚糖中含有大量的羥基和氨基,便于進(jìn)行化學(xué)修飾,有利于功能性高分子材料的開發(fā)[9]。
Ribeiro等[10]討論了不同的脫乙酰度對殼聚糖成膠機(jī)制的影響,認(rèn)為可以通過調(diào)節(jié)殼聚糖的脫乙酰度使其形成擁有多孔截面的黏附水凝膠,用其處理傷口時可快速吸收傷口滲出物并促進(jìn)氣體交換,是理想的載藥傷口敷料。但單一殼聚糖作為傷口敷料時仍存在黏附力不足、力學(xué)性能差等問題,從而限制了其臨床使用。復(fù)合型多功能化的殼聚糖傷口敷料成為目前的研究熱點(diǎn)。
Zhang等[11]將殼聚糖與羧基改性后的聚乙烯醇交聯(lián),制備了一種新型殼聚糖水凝膠膜,用作創(chuàng)傷敷料。交聯(lián)后的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使水凝膠膜具有良好的水分子和氧分子透過性,可防止創(chuàng)面脫水;水凝膠膜在干燥和浸潤狀態(tài)下都表現(xiàn)出優(yōu)異的黏附性能和力學(xué)性能,能有效覆蓋傷口并防止創(chuàng)面溢出物積累;承載慶大霉素(gentamicin)后水凝膠膜能持續(xù)釋放藥物,有效抑制金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大腸埃希菌(Escherichia coli)的生長,促進(jìn)傷口愈合。Du等[12]將咖啡酸改性的殼聚糖與疏水改性的殼聚糖乳酸鹽結(jié)合,制備了一種新型改性殼聚糖基水凝膠膠黏劑。如圖1所示,該水凝膠用作傷口敷料時展現(xiàn)出促進(jìn)凝血、原位抗出血、抗感染等多種功能。此外,該水凝膠還能無縫合性地閉合創(chuàng)面,黏附組織后該水凝膠的黏附力可達(dá)8.2 kPa,爆破壓力可達(dá)71 mmHg(1 mmHg = 0.133 kPa),并能有效遞送藥物、促進(jìn)創(chuàng)面愈合。Lee等[13]研發(fā)了一種以殼聚糖為基礎(chǔ),結(jié)合銀納米粒子(silver nanoparticle)包裹表皮生長因子(epidermal growth factor)的復(fù)合水凝膠。糖尿病大鼠模型的傷口愈合實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水凝膠能緊密黏附組織并提高藥物遞送效率。與其他治療方法相比,該復(fù)合水凝膠能加快傷口閉合的速率,以及更快地恢復(fù)組織的完整性和功能性。
圖1 改性殼聚糖黏附性水凝膠在傷口愈合中的應(yīng)用[12]Figure 1 Application of modified chitosan-based adhesive hydrogel in wound healing
除了抗菌消炎,止血也是創(chuàng)傷修復(fù)中極為重要的一環(huán)。Zhou等[14]將碳酸鈣摻雜到醋酸殼聚糖中形成創(chuàng)面敷料。醋酸殼聚糖吸水后,氫離子與碳酸鈣反應(yīng)釋放鈣離子,生成的鈣離子和殘余物碳酸鈣與殼聚糖交聯(lián)形成堅(jiān)韌的水凝膠。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在醋酸殼聚糖中摻入碳酸鈣后形成的水凝膠的力學(xué)性能和凝血性能均有提高;動物實(shí)驗(yàn)表明該水凝膠可以通過促上皮再生和膠原沉積來加速傷口愈合。
明膠是一種生物高分子但并不直接存在于自然界中,它是存在于皮膚和結(jié)締組織中的膠原水解后得到的。明膠相對分子質(zhì)量分布較寬,且制備工藝、原料來源、雜質(zhì)含量以及pH值等多種因素均會影響明膠的理化性質(zhì),因此其性能也具有多樣性。現(xiàn)有研究已證實(shí)明膠具有良好的生物相容性、可降解性、可逆轉(zhuǎn)變性、可修飾性以及黏附性等諸多優(yōu)異性能,被廣泛用作載藥的傷口敷料[15]。
Abdalla等[16]采用京尼平法交聯(lián)明膠水凝膠并裝載乳鐵蛋白(lactoferrin)功能化銀納米粒子,制備了一種抗菌傷口敷料,用于治療創(chuàng)面感染。通過改變明膠濃度可對水凝膠的溶脹能力、力學(xué)性能和黏附強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié),得到能緊密貼合創(chuàng)面并高效釋放功能化納米銀粒子的水凝膠。該水凝膠對金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)均有良好的抗菌作用,可加速慢性創(chuàng)面愈合。明膠雖具有成膜能力,但由于機(jī)械強(qiáng)度低、熱穩(wěn)定性差,很少單獨(dú)使用。提高聚合物材料性能的一種簡單有效的方法是共混聚合物。Fan等[17]采用一鍋法合成了明膠/聚丙烯酰胺(polyacrylamide)互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。通過改變凝膠中明膠的含量,可以調(diào)節(jié)水凝膠的力學(xué)性能、溶脹性能和藥物釋放性能。更重要的是,該雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠具有良好的黏附能力和合適的力學(xué)強(qiáng)度,其黏附強(qiáng)度高達(dá)570 kPa。釋藥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠具有緩釋特性,生理?xiàng)l件下大部分負(fù)載的模型藥物可在24 h內(nèi)釋放。Mao等[18]以明膠為基礎(chǔ),添加了細(xì)菌纖維素(bacterial cellulose)和硒(selenium)納米粒子,構(gòu)建了一系列具有顯著抗菌、抗氧化和抗炎功能的多功能納米黏附水凝膠。該水凝膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能、良好的溶脹能力和生物降解性,同時還能緊貼傷口緩釋硒納米粒子,對常見細(xì)菌如大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌及多種耐藥菌均具有突出的抗菌活性。此外,大鼠全層缺損模型中的創(chuàng)傷修復(fù)實(shí)驗(yàn)證明該水凝膠能顯著減少炎癥反應(yīng),增強(qiáng)創(chuàng)面閉合、肉芽組織形成、膠原沉積、血管生成以及成纖維細(xì)胞激活和分化。
絲素蛋白是存在于蠶絲中的一種天然高分子蛋白,占蠶絲纖維的70% ~ 80%,主要含有甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸等18種氨基酸。目前,絲素蛋白已被廣泛應(yīng)用于各種生物材料的開發(fā),包括薄膜、支架、海綿、人工紡絲纖維等。此外,基于絲素蛋白的水凝膠作為一種新開發(fā)的材料,具有良好的保水能力和類似細(xì)胞外細(xì)胞基質(zhì)的特性,被認(rèn)為是組織工程和再生醫(yī)學(xué)最有前途的候選材料之一[19]。
Ju等[20]在絲素蛋白中添加海藻酸鈣(calcium alginate)和羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose),制備了一種新型絲素基水凝膠。與醫(yī)用紗布和膠黏劑的比較研究結(jié)果表明,該絲素基水凝膠具有最為合適的黏附力,既可以緊密黏附傷口,又不會因?yàn)轲じ搅^強(qiáng)對傷口造成二次創(chuàng)傷;絲素蛋白對細(xì)胞生長的促進(jìn)作用能加速大鼠背部創(chuàng)面的膠原沉積和真皮形成。Tang等[21]在絲素水凝膠中引入了甲基丙烯酸(methacrylic acid)和光敏劑Ce6。用該水凝膠黏附創(chuàng)傷組織后,通過控制近紅外輻射方式開啟光動力療法,再聯(lián)合絲素水凝膠的巨噬細(xì)胞募集能力,有效地抑制了創(chuàng)面的金黃色葡萄球菌感染,從而顯著增強(qiáng)傷口愈合的效果。
與大多數(shù)生物高分子材料相同,單一絲素制備的水凝膠在黏附力以及力學(xué)性能方面不能完全滿足其在創(chuàng)傷敷料領(lǐng)域的應(yīng)用。Liu等[22]在絲素分子上接枝多巴胺(dopamine)并與聚乙二醇交聯(lián),以增強(qiáng)水凝膠的黏附能力和力學(xué)性能。通過優(yōu)化多巴胺的用量和凝膠化的程度,該水凝膠在干燥條件下的拉伸強(qiáng)度可達(dá)到(460.44±18.45)kPa,潮濕條件下拉伸強(qiáng)度可達(dá)到(503.32±16.54)kPa,黏合性能比臨床使用的纖維蛋白密封劑更好。
聚乙烯醇是一種有機(jī)化合物,其理化性質(zhì)受化學(xué)結(jié)構(gòu)、醇解度和聚合度影響。聚乙烯醇因其具有較高生物安全性成為藥物輸送和組織工程等領(lǐng)域廣泛研究的合成聚合物之一。此外,聚乙烯醇作為一種黏彈性聚合物還具有生物相容性、可加工性、透明性和強(qiáng)黏附性等諸多特性,在傷口敷料中也被廣泛應(yīng)用[23]。
聚乙烯醇可以通過反復(fù)凍融的方法制備物理交聯(lián)水凝膠,然而這種水凝膠普遍存在力學(xué)性能較差的問題,嚴(yán)重限制了其廣泛應(yīng)用。因此研究人員利用聚乙烯醇富含羥基的特性,在水凝膠網(wǎng)絡(luò)中引入交聯(lián)劑或利用互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提升力學(xué)性能,以擴(kuò)大其在創(chuàng)傷修復(fù)中的應(yīng)用范圍。Li等[24]采用“一鍋法”將聚乙烯醇與聚丙烯酰胺結(jié)合,制備了聚乙烯醇-聚丙烯酰胺互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠,在提高聚乙烯醇水凝膠機(jī)械強(qiáng)度的同時保留了聚乙烯醇水凝膠的黏附能力。測試結(jié)果表明該互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠具有優(yōu)異的黏附性能,最大黏附力可達(dá)3.14 kPa。將聚六亞甲基胍(polyhexamethylguanidine)抗菌劑引入該互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠后,水凝膠既能無刺激地黏附于皮膚又可以達(dá)到優(yōu)異的抗菌性能。Shamloo等[25]發(fā)現(xiàn),采用凍融法制備聚乙烯醇水凝膠時,加入明膠、殼聚糖和蜂蜜能將水凝膠的極限拉伸強(qiáng)度增加約2倍。在大鼠背部創(chuàng)面愈合治療中,水凝膠體現(xiàn)出了對傷口良好的覆蓋能力和促愈合能力。Li等[26]將改性氧化石墨烯(graphene oxide)加入到聚乙烯醇溶液后,再反復(fù)凍融,制備了氧化石墨烯-聚乙烯醇雜化水凝膠。氧化石墨烯的無機(jī)網(wǎng)絡(luò)滲透入聚乙烯醇的多孔結(jié)構(gòu)中,顯著地提高了水凝膠的力學(xué)性能,使其黏附力達(dá)400 kPa。此外,氧化石墨烯在550 nm光照射下可產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species),結(jié)合光熱效應(yīng),僅需要10 min就能產(chǎn)生良好的抗菌活性,加速傷口愈合。近期,Hu等[27]基于貽貝水下黏附機(jī)制采用3,4-二羥基苯基丙氨酸對聚乙烯醇進(jìn)行改性,制備了擁有優(yōu)異生物組織黏附能力的聚乙烯醇-多巴胺黏附水凝膠,其黏附力可達(dá)39.0 kPa,能在大鼠濕潤的口腔中黏附8 h不脫落。在加入裝載地塞米松(dexamethasone)的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(polylactic acid-glycolic acid copolymer)納米粒子后,水凝膠表現(xiàn)出更持久的藥物釋放行為;相比于市面上的口腔潰瘍貼,該水凝膠在治療大鼠口腔潰瘍的過程中展現(xiàn)出更優(yōu)越的效果。
聚乙二醇由乙二醇在高溫高壓條件下聚合而成,是一種兩親性聚醚。聚乙二醇具有較好的穩(wěn)定性,與許多化學(xué)藥品不發(fā)生反應(yīng)且遇熱不水解、不變質(zhì),不會刺激皮膚和眼睛,具有良好的生物相容性,目前已被美國FDA批準(zhǔn),成為被世界普遍認(rèn)可的藥用大分子之一。聚乙二醇具有可塑性,加入到片劑藥物和創(chuàng)傷敷料中可提高藥物釋放的能力。此外,高相對分子質(zhì)量的聚乙二醇也具有優(yōu)秀的黏附性和吸水性,因此成為制備載藥黏附水凝膠的熱門材料[28]。
Masood等[29]以殼聚糖-聚乙二醇-硝酸銀為基礎(chǔ),制備了一種能持續(xù)緩釋納米銀顆粒、且具有優(yōu)秀的體外抗菌和抗氧化能力的水凝膠。通過糖尿病家兔的創(chuàng)面愈合實(shí)驗(yàn)證明了該水凝膠具有較好的黏附性和較高的孔隙率,可隔離創(chuàng)面并持續(xù)給藥;可促進(jìn)糖尿病家兔的創(chuàng)面愈合,是一種非常有前景的創(chuàng)面愈合敷料。Sun等[30]制備了一種聚多巴胺(polydopamine)納米顆粒偶聯(lián)四臂聚乙二醇水凝膠。該水凝膠可在噴涂后通過酰胺化反應(yīng)快速固化;通過聚多巴胺納米粒子傳遞活性氧,并誘導(dǎo)光熱效應(yīng)殺菌;此外,該水凝膠還可提供親水表面防止傷口感染,有望用于大面積急性創(chuàng)面或不可見出血部位的封閉,保護(hù)創(chuàng)面免受病原菌感染,其機(jī)制如圖2所示。
圖2 聚多巴胺納米粒子偶聯(lián)四臂聚乙二醇水凝膠制備原理及創(chuàng)傷修復(fù)機(jī)制[30]Figure 2 Preparation principle of polydopamine nanoparticles coupled with four-arm PEG hydrogel and its wound healing mechanism
聚乙烯吡咯烷酮是乙烯吡咯烷酮通過本體聚合得到的一種非離子型高分子化合物,在常溫常壓下穩(wěn)定,且具有優(yōu)秀的生理惰性,對人體皮膚黏膜無任何刺激,在人體內(nèi)不參與任何新陳代謝。目前因其具有優(yōu)良的成膜性、黏結(jié)性和凝膠作用,被廣泛應(yīng)用于組織工程、藥物控釋和傷口敷料等領(lǐng)域。盡管聚乙烯吡咯烷酮在這些領(lǐng)域的應(yīng)用得到了廣泛認(rèn)可,但其機(jī)械性能較差,溶脹能力較低,一定程度上限制了應(yīng)用?;诖?,研究者通常將聚乙烯吡咯烷酮與多糖類物質(zhì)混合以改善力學(xué)性能,以及提高其生物降解性[31]。
Poonguzhali等[32]采用澆鑄的方法將聚乙烯吡咯烷酮、殼聚糖和納米纖維素(nano-cellulose)溶液制備成一種新型高分子生物納米復(fù)合水凝膠。結(jié)構(gòu)表征顯示,聚乙烯吡咯烷酮和殼聚糖的羰基、氨基和羥基之間存在氫鍵相互作用;當(dāng)納米纖維素加入共混體系中時,納米纖維素中的羥基能與殼聚糖的氨基和羥基以及聚乙烯吡咯烷酮的羰基進(jìn)一步形成額外的氫鍵,使聚乙烯吡咯烷酮-殼聚糖納米復(fù)合水凝膠的組織黏附性能和力學(xué)性能得到很大的改善,熱穩(wěn)定性和溶脹性也得到了一定的提高。此外,水凝膠細(xì)胞相容性良好,對革蘭陽性和革蘭陰性病原菌均具有較好的抗菌活性,在載藥創(chuàng)傷敷料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。Archana等[33]采用共混法制備了聚乙烯吡咯烷酮-殼聚糖水凝膠,并在其中添加了氧化銀納米粒子。所制備的水凝膠可緊密貼合創(chuàng)面,黏附力達(dá)36.0 kPa,能保護(hù)創(chuàng)面不受感染并降低創(chuàng)面脫水的風(fēng)險(xiǎn)。該水凝膠可對納米氧化銀起到緩釋作用,在成年大鼠背部創(chuàng)傷治療研究中,表現(xiàn)出比紗布更好的促傷口愈合性能。Lima等[34]以聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、瓊脂和羧甲基纖維素為原料,制備了一種水凝膠基創(chuàng)面敷料膜,并將銀納米粒子分散在水凝膠基體中,再利用60Co γ-射線增強(qiáng)敷料的抗菌性能。所制備的水凝膠可無間隙貼合傷口,并具有高度的溶脹性,對銀納米粒子的粒徑和釋放也可起到良好的控制。課題組用該水凝膠治療兔子背部創(chuàng)傷后進(jìn)行組織病理學(xué)分析,結(jié)果表明水凝膠對傷口愈合有促進(jìn)作用。
黏附性水凝膠作為一種創(chuàng)傷敷料,能起到物理隔離和保持創(chuàng)面濕潤的作用。細(xì)菌感染是傷口愈合過程中最常見和不可避免的挑戰(zhàn)。當(dāng)傷口被感染時,細(xì)菌可能會在感染部位引起持續(xù)的炎癥反應(yīng),這將延遲愈合的過程。面對創(chuàng)面修復(fù)的臨床問題,黏附性水凝膠需要具備多重功能,這樣的需求促進(jìn)了載藥黏附水凝膠的研究[35]。
根據(jù)承載藥物類型的不同,可將載藥黏附性水凝膠分為抗菌、抗炎及止血3種類型。止血發(fā)生在傷口愈合的最初階段,所以具有止血功能的水凝膠對傷口愈合具有積極意義。研究表明,水凝膠的止血性能不僅依靠物理封閉,還通過吸收傷口滲出液富集凝血因子。帶一定正電荷的高分子化合物(例如殼聚糖),可通過靜電相互作用增強(qiáng)與生物組織的黏附,從而封閉創(chuàng)面達(dá)到止血作用。此外,一些金屬離子也有激活止血通路的作用,如鈣離子作為一種凝血因子,能促進(jìn)血液凝固。
減少炎癥反應(yīng)也是創(chuàng)傷修復(fù)中極為重要的一環(huán),嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)往往會導(dǎo)致傷口愈合不成功,甚至可能導(dǎo)致敗血癥等并發(fā)癥。因此在黏附水凝膠中添加抗炎藥物也是極為有必要的,例如殼聚糖、蜂蜜等具有抗炎功效的成分能在水凝膠黏附創(chuàng)面后持續(xù)作用于創(chuàng)面,從而促進(jìn)傷口愈合。
細(xì)菌感染是引起炎癥反應(yīng)的主要因素之一,因此在水凝膠中添加抗菌成分是目前的熱門研究方向。黏附性水凝膠所承載的抗菌藥物又可分為以下4類。一是所選用的材料本身具有抗菌作用,例如殼聚糖這一類聚陽離子化合物(cationic polymer),因其表面帶有正電荷,容易吸附帶負(fù)電荷的細(xì)菌,并進(jìn)一步通過破壞細(xì)菌細(xì)胞膜殺死細(xì)菌。二是添加抗菌分子(例如抗生素、銀離子、抗菌肽等),它們的加入可增強(qiáng)黏附性水凝膠的抗菌性能,同時水凝膠也對藥物起到緩釋作用并維持長時程抗菌。目前抗生素是臨床治療感染創(chuàng)面的首選,已有多種藥物被包埋在水凝膠中制備抗菌創(chuàng)面敷料。此外,金屬及金屬化合物納米粒子作為一種抗菌劑,同樣也被廣泛用于黏附性水凝膠中。據(jù)報(bào)道,金屬納米粒子的加入能有效減少傷口的細(xì)菌含量并減輕炎癥反應(yīng),并且水凝膠中的聚合物可增強(qiáng)納米粒子的分散,防止團(tuán)聚。近年來,在黏附性水凝膠中加入光敏劑,通過近紅外光的照射產(chǎn)生高溫的光熱療法(photothermal therapy)或活性氧的光動力療法(photodynamic therapy)備受關(guān)注。通過高溫?fù)p傷或氧化應(yīng)激,導(dǎo)致細(xì)胞成分的變性、氧化等,從而快速殺滅細(xì)菌[36-37]。表1總結(jié)了本文所述幾種黏附性水凝膠的載藥類型。
表1 載藥黏附性高分子水凝膠中的常見藥物及藥用輔料Table 1 Common drugs and pharmaceutical excipients used in drug-loaded polymeric adhesive hydrogels
在近幾十年中,黏附水凝膠成為傷口敷料中最具競爭力的候選材料。隨著臨床需求的不斷深化和細(xì)化,黏附性水凝膠的功能從單一的傷口覆蓋隔離轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載各種藥物的多功能化水凝膠。本文綜述了幾種常見的基于高分子材料的載藥黏附水凝膠,介紹了其黏附隔離、抗菌抗炎和愈合傷口的能力以及實(shí)現(xiàn)這些功能的策略。雖然此類水凝膠存在力學(xué)強(qiáng)度差、易斷裂和難以除去等問題,但通過物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和添加納米粒子等方法可以有效增強(qiáng)水凝膠基體強(qiáng)度。此外,創(chuàng)傷修復(fù)的過程面臨諸如細(xì)菌感染、創(chuàng)面愈合和疤痕產(chǎn)生等問題。為此,進(jìn)一步將藥物與水凝膠結(jié)合所構(gòu)建的多功能敷料為解決這些瓶頸問題創(chuàng)造了可能。不僅如此,新開發(fā)的金屬或金屬氧化物納米粒子、光敏劑和抗菌肽等功能成分也逐漸被添加于黏附性水凝膠中,從而獲得新型多功能敷料體系,這類新型多功能黏附性水凝膠有望在臨床獲得更廣泛的應(yīng)用。