生物活性玻璃在软组织修复的研究

陈如琼　罗华玲

摘 要：对生物活性玻璃在软组织修复的现状与研究进展作出综述，通过查阅大量的研究报道，对生物活性玻璃的机理和临床应用开始阐述，针对不同剂型的开发现状进行总结，最后综合现有的研究方向和生物活性玻璃在软组织修复的进一步应用和研究提出建议。

关键词：生物活性;剂型;软组织修复;促愈

生物活性玻璃（下文简称活性玻璃）是一种无机生物医用活性材料，以SiO2、Na2O、CaO、P2O5为主要成分，活性玻璃不仅能与骨组织形成化学键合，与软组织同样具有生物结合能力，可促进皮肤再生和创面愈合，尤其适用于急慢性皮肤创面粘膜溃疡、烧伤、糖尿病性皮肤溃疡、烫伤等。

活性玻璃最初应用于软组织，达到减少出血、渗液及促进创面愈合的目的，并依此推测活性玻璃通过主动诱导作用，促进上皮化和肉芽形成，抑制细菌繁殖促愈。在对其机理研究基础上，研究人员相继开发出凝胶、油纱、喷雾等剂型，从而扩大其临床应用范围。

1 剂型

1.1 粉末

活性玻璃粉末通过与伤口渗液接触发生快速表面反应，对伤口的愈合和软组织的修复作用明显，临床应用于软组织溃疡和慢性糜烂伤口具有显著的治疗作用。[1]

活性玻璃常通过高温熔融法、低温合成法和模板法等多种方式获得，传统熔融法在高温条件下进行，以45S5（第一代）活性玻璃为代表，制品尺寸较大、材料结构与性质差异大、比表面积小、纯度较低，不符合医用材料的稳定均一性要求。低温合成法（即溶胶-凝胶法）反应条件温和，具有纳米级微孔、高化学纯度和分子可设计性，适合制备超细粉体、薄膜、涂层、纤维等多种形式的溶胶-凝胶活性玻璃（SGBG），从而满足不同部位的组织修复需要。低温合成法较传统方法获得的活性玻璃在促进慢性创口方面具有更大的优势。[2]

将冷冻干燥法引入低温合成法，使活性玻璃的团聚效应降低，从而制得粒径细化、分散均一、比表面积和活性突出的纳米活性玻璃（NBG）。

1.2 凝胶及软膏

活性玻璃以活泼金属氧化物为主要组分，水解后呈局部强碱性，若直接作用于伤口，使患者依从性降低。因此，通常将其负载于高分子有机凝胶等适宜基质中，如褐藻酸钠、水溶性壳聚糖衍生物[3]、玻尿酸[4]、聚乙烯醇、凡士林等，通过亲水性高分子材料形成的凝胶骨架或软膏基质阻隔与水的反应，达到降低对伤口刺激、减少出血、渗液及促进创面愈合的目的，应用于急慢性皮肤创面粘膜溃疡、烧伤、糖尿病性皮肤溃疡等均有显著疗效。

邓小菁将活性玻璃经APS硅烷偶联剂改性后，分散于聚乙烯醇等水性凝胶中，得到皮肤创面修复敷料，适用于糖尿病大鼠创面的治疗。[5]张宇彤等以无水无油的FAPG作为活性玻璃基质，同样得到体感轻薄、性质稳定的软膏。[6]

另一方面，由于活性玻璃的粒径为微米级或纳米级，如软组织创面修复添加的玻璃成分则不大于100 μm，此范围内的活性玻璃颗粒具有良好的抑菌性能且不发生不适当的免疫应答，但微小的粒径也赋予了其难分散的特点，在药剂的研究开发中，常以低毒性聚乙二醇为分散介质，克服团聚效应，实现活性玻璃在不同载体的负载。

目前，添加活性玻璃组分的凝胶和药用软膏代表药物产品，如德莫林、肌肤生、特肤生、康倍等产品已在臨床上应用，具有高度的有效性和安全性。

1.3 薄膜

在软组织的应用中，膜是软组织修复中广泛使用的剂型之一，常用的制膜技术手段包括低温合成法、激光纺纱法[7]、静电纺丝法等。经静电纺丝工艺制得的纤维可达到纳米级别，从而具有低毒性，高孔隙率、高透气率，可阻止细菌入侵，从而为细胞和生长因子等提供愈合骨架，具有卓越的优势。将活性玻璃掺入电纺液纺制成膜，使纳米粒子填充到高分子网络中，提升电纺膜的力学性能、极性、细胞毒性和降解性都得到，从而协和助益实现加速愈合。[8]使活性玻璃混悬于溶液后，低温交联成四维疏松支架，可作为仿生皮肤应用于深度皮肤缺损和难愈皮肤溃疡，具有较高的医学开发价值。[9]

1.4 其它

活性玻璃具有较高的活性，附载于基础材料上可增加产品的附加价值。如通过将纱布浸润于活性玻璃与凡士林的混合熔融液，制得具有高度活性的油纱，可防止创面粘连、促进愈合伤口愈合。将活性玻璃粉末、乳液或其混悬液作为功能性成分，与适宜的抛射剂共同装封于具有特制阀门系统的耐压容器中，使用时借助抛射剂的压力将内容物呈雾状物喷出，及空间消毒的制剂，使得药剂在伤口上的分布更为均匀，在喷至腔道粘膜、皮肤呼吸道等特殊部位给药方面具有其他剂型不能比拟的优势。

由于活性玻璃具有可设计性，可在其组分中添加功能性分子，如锂（Li+）具有参与血管生成的作用，添加并控释Li+离子的活性玻璃（BGS）或可实现高度血管化的组织再生和修复。

2 小结与展望

活性玻璃作为活性物质，在诱导成骨和软组织修复方面表现优异，具有较高的市场研究价值。本文通过对不同剂型的活性玻璃在软组织修复方面的应用现状进行概括和展望，使研究人员形成系统性的概念，从而促进活性玻璃在软组织修复领域的发展。

参考文献：

[1]钟吉品，常江.生物活性玻璃在制备治疗溃疡及糜烂性伤口敷料中的应用.

[2]张娟娟.新型生物活性玻璃的制备及其修复糖尿病大鼠难愈创面的研究[D].华南理工大学，2010.

[3]孙先昌，陈振华，窦源东，等.一种生物活性玻璃/羧甲基壳聚糖创面修复凝胶及其制备方法.

[4]胡安根.生物活性玻璃和透明质酸钠结合修复材料治疗烧伤创面临床分析[J].亚太传统医药，2013，9（9）.

[5]邓小菁.改性生物活性玻璃复合水凝胶敷料的制备及性能研究[D].华南理工大学，2012.

[6]张宇彤，刘佳，耿红健，等.生物活性玻璃混悬型软膏剂的制备[J].沈阳药科大学学报，2015（9）：669-674.

[7]生物活性玻璃纳米纤维研制成功[J].光机电信息，2010（2）：40-41.

[8]马伟宾.载生物活性玻璃仿生纳米纤维薄膜制备及促进创面愈合研究[D].浙江大学，2015.

[9]李丹荣.一种负载生物活性玻璃微粒皮肤再生材料的制备方法.