Research progress on film forming materials for liquid band-aid

丙烯酸酯类化合物是液体创可贴中较为常见的成分，其形成的共聚高分子化合物广泛应用于缓释微丸、固体分散体、微球和微囊及透皮给药系统等药物新剂型中，具有安全、稳定、惰性及无刺激等优点。成膜材料用于创面保护，能对创伤愈合起到较好的促进作用。

氰基丙烯酸酯类（CA）是国外研究最广泛的成膜材料，不仅用于液体创可贴的制备，也广泛应用于外科手术伤口的缝合。α-氰基丙烯酸酯能够以单独成分无溶剂进行黏合，可通过物理或化学改性方法修饰其结构以改善耐水性差、脆度高等缺点^[1-3]。有研究报道，氰基丙烯酸酯类物质能快速改善伤口出血情况，有较低的变态反应原性，无异味和化学刺激^[4]。Stephen^[5]等使用一种基于2-氰基丙烯酸辛酯的液体创可贴，与水胶体绷带和普通标准绷带进行比较，对小猪皮肤浅部伤口进行治疗，结果表明，以2-氰基丙烯酸辛酯为成膜材料的液体创可贴具有较高的透气性和柔韧性，无组织毒性，能促进伤口的愈合。姜和^[6]等将甲基丙烯酸甲脂和甲基丙烯酸乙脂以及丙烯酸异辛脂单体在高温下反应，聚合成高分子共聚物，溶于合适极性溶剂如水、乙醇中制成液体敷料，用于皮肤外伤、烧伤，溶剂挥发后形成的薄膜覆盖在皮肤表面，具有良好的防水透气性和抗感染作用。

卡波姆为丙烯酸与季戊四醇烯丙醚或烯丙基蔗糖键合形成的高分子共聚物，一般多含有羧基，具有较好地黏附性，是一种良好的成膜材料，也作为药用辅料发挥不同作用，广泛应用于制药行业。

以卡波姆为成膜材料的半固体制剂（如膜剂、涂膜剂）具有细腻、润滑的特点，所成薄膜柔韧性好，患者依从性较高。曲晓宇等^[7]以成膜时间和外观质量作为评价指标，对盐酸布替萘芬涂膜剂的处方进行优化，最终选用3%卡波姆971PNF作为成膜材料，具有很好的生物黏附性，且成膜时间短，黏度、均匀度和延展性都符合质量要求。有专利^[8-9]报道的使用丙烯酸共聚物卡波姆单独或与其他成膜材料混用制备的液体创可贴均具有良好的柔润舒适性，对皮肤创伤能起到较好的保护作用。有文献报道，卡波姆用水浸泡过夜，溶解后呈凝胶状不易喷出，会堵塞喷头，因此不适合用作喷雾型液体创可贴的成膜剂^[10]。

聚乙烯醇（PVA）是一种安全的高分子聚合物，对人体无毒，无副作用，具有良好的生物相容性，在伤口敷料、滴眼液和人工关节方面有广泛应用，也常用于面膜、洁面膏、化妆水及乳液等化妆品中，是较为常见的一种水溶性成膜剂。常用类型有PVA05-88、PVA17-88和PVA124三种^[10]，以PVA05-88为基质药物释放速率最快；PVA17-88膨胀系数大，常以沸水溶液煮溶；PVA124的成膜性能最佳^[11]。有文献指出，以PVA单独使用会有少量颗粒附在膜表面，成膜效果欠佳，因此常与其他成膜材料或添加剂配合使用^[4]。梁文棋^[12]制备的液体创可贴即以聚乙烯醇和聚维酮联合使用，大大改善了单纯使用聚乙烯醇时所成膜的韧性，有效减少渗出液，并且形成疗效稳定对伤口无刺激的透明膜，利于创面观察。

聚乙烯醇羧丁醛（PVB）具有良好的柔软性和伸展性，能溶于较高浓度的醇、酯等有机溶剂，常用作创伤敷料和各类涂膜剂、喷膜剂的成膜材料。陈燕培等^[13]利用聚乙烯醇缩丁醛的快速成膜性和羧甲基壳聚糖良好的生物相容性，以乙醇为溶剂制备了一种具备良好防水、透气、阻菌性以及生物兼容性的液体创可贴敷料，与空白对照组比较，对创面的疗效显著。Zhou等^[14]以PVB为成膜材料，辅以蓖麻油提高柔韧性，制备了负载三乙醇胺银的液体创可贴，对轻微皮肤创伤具有良好的治疗效果。PVB常溶于不同比例的多种有机溶剂，并以其他成膜材料为辅助，增加其成膜性能和兼容性。如刘德荣等^[15]便制备了性能优良的液体创可贴，Dong等^[16]发现聚乙烯醇缩醛与含亲水基团的硅氧烷混合在一起能使成膜效果更佳。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)又称聚维酮，是一种易溶于极性溶剂的高分子聚合物，在药学领域应用广泛。PVP具有良好的成膜性，常用作固体制剂的黏合剂、固体分散体载体、包衣材料等功能剂，在许多创伤敷料的研究中有较大的应用潜力，通常与其他成膜材料联用。Shitole等^[17]制备了聚乙烯吡咯烷酮碘复合物（核）和聚己内酯（壳）纳米纤维膜，并以聚L-赖氨酸包覆在其表面以促进细胞黏附增殖，结果显示，能显著降低炎症反应、具有较好的抗菌性能，有效促进创面的愈合修复过程，充分显示了其作为创伤敷料的应用前景。印晓星等^[18]以泊洛沙姆、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮作为成膜材料，成功制备了一种温度敏感型液体创可贴，改善了市面上同类产品大量使用有机试剂以快速成膜而造成的强烈刺激性的不足，同时，聚乙烯吡咯烷酮的使用可使液体创可贴牢固地黏附在创面表面，避免脱落。

乙基纤维素（EC）又称纤维素乙醚，常用作片剂的黏合剂和薄膜包衣材料，也是医药领域常见的成膜材料之一。Yang等^[19]以乙基纤维素和聚维酮制备了一种抗菌护创纤维膜，膜两侧负载了环丙沙星和纳米银离子，对各类细菌有较大的杀菌活性，为创伤敷料的发展提供了新途径。翟永辉等^[20]分别以乙基纤维素、乙基纤维素与聚乙烯醇缩丁醛合用为成膜防水材料，用乙醇等单一或混合有机溶剂，制备了防水性好、成膜快及舒适性高的液体创可贴保护膜，用于体表浅创面和小创面，疗效较好。

醋酸纤维素（CA）为纤维素的乙酸酯，白色或透明絮片或粉末状，常用于药物肠溶包衣，在许多新型创伤敷料中也有一定应用^[21]。顾丽峰^[22]以醋酸纤维素为膜材、乙醇和乙酸乙酯等为混合溶剂，制备了一种中药（三七、姜黄和血竭提取物）液体创面保护膜，克服了采用硝化纤维易燃、易爆的安全隐患以及丙酮等为助溶剂的难闻气味与毒性，提供了一种美观、安全无毒的护创产品。袁妍等^[23]采用醋酸纤维素为成膜剂，以乙酸乙酯为溶剂，加入单宁酸还原银纳米粒子、多巴胺减轻痛感，制得了抗菌性优良、亲和度高的液体创可贴产品。

羟丙基纤维素（HPC）为白色或浅黄色粉末，是一种非离子型纤维素衍生物，热塑性、成膜性能、黏结性、乳胶稳定性及分散性均好，在医药领域主要用作片剂黏合剂、薄膜包衣等，也可用作化妆品、X-射线照相显影剂、增黏剂和分散剂等。赵楠等^[24]以羟丙基纤维素、羧甲基壳聚糖、薄荷醇和水等为原料制备液体创可贴，刺激性小、成膜速度快，促进肌肉组织修复与再生，明显缩短伤口愈合时间。严锋^[25]也采用羟丙基纤维素，结合聚丙烯酸辛酯为混合成膜剂，乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙醇为混合溶剂，制成了一种防水性良好、抗菌性能优良并且无明显刺激性的液体创可贴。

硝化纤维（NC）又称硝酸纤维素、硝化棉、火棉胶，白色或微黄色棉絮状，是纤维素与硝酸酯化反应的产物。在医药行业，将含氮量较低（<12%）的硝化纤维素用作成膜材料较为常见，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，所生产的液体创可贴成膜快、使用效果较好，在医疗市场占有一定份额。有报道指出，硝化纤维防水性好、黏附性较差，陈秀芳^[26]、高秀岩^[27]等通过优化处方、添加其他辅料最终得到了较为理想的液体创可贴产品，说明硝化纤维是较为优良的成膜材料。Mu等^[28]也制备了一种以硝酸纤维素为成膜剂的纳米多孔液体创可贴，对其作为伤口敷料的作用机制进行了研究，结果表明其具有良好的机械性能和理想的伤口愈合特性，有望作为创面敷料使用。

纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子产物,与各类化学基团通过一定反应得到一系列衍生物，大大丰富了高分子学科的发展。在医药领域，各类纤维素类聚合物得到广泛应用，除上述几种纤维素之外，根据相关文献^{[10, 29]}报道，还有甲基纤维素（MC）、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、羟乙基纤维素（HEC）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）等也常用作液体创可贴或涂膜剂的成膜材料，一般单独一种或几种与其他成膜材料混合应用，可得到较为理想的目标产物。

聚氨酯全称聚氨基甲酸酯，是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段(-NHCOO-)重复结构单元的聚合物，在医疗方面特别是创伤敷料研制中具有广泛应用。新型聚氨酯敷料能够保持创面湿润，抵御细菌侵入，其海绵状多孔层状结构有利于创面分泌物排出、促进创面组织愈合，使用起来感觉舒适，以其为成分的敷料主要以薄膜、泡沫、水凝胶等形式存在^[30]。Choil^[31]等以4,4’-二异氰酸二环己基甲烷（H₁₂MDI）和乙二胺（EDA）为原料，丙酮/乙醇为溶剂，采用不同的多元醇混合物（PEG/PDMS）摩尔比，合成了一系列聚氨酯-尿素分散体，采用以上合成材料为成膜材料制备一系列液体绷带，通过黏度、接触角、拉伸性能及水蒸气透过率等体外评价以及大鼠在体伤口愈合评价，发现含H₁₂MDI 1.1 mol、EDA0.2 mol、PEG0.4 mol、聚二甲基硅氧烷（PDMS）0.4 mol的典型液体绷带（PD2样品）符合相关要求，具有对伤口良好的促愈作用并无任何明显的副作用，显示其作为新型创伤敷料的巨大潜力。田齐芳^[32]通过预聚反应合成了醇溶性聚氨酯材料，之后加入相关溶剂和辅料，经过配方研究，制得了具备高柔性、高透气性、防水、无毒的聚氨酯液体绷带产品。张岩等^[33]采用聚氨酯-35为成膜剂、乙醇为溶剂成功制备了一种防水透气性好、消炎止痛效果优良、制备方法简单的液体创可贴。聚氨酯也常与其他成膜剂混合应用于相关液体敷料或膜剂、涂膜剂等制剂。

壳聚糖又称脱乙酰甲壳质，是甲壳质在碱性条件下脱乙酰基的产物，英国和欧洲药典也收载了其盐酸盐，因其优良的理化性能被公认为很有发展前景的药用辅料^[34]。壳聚糖有止血、促进创伤愈合作用和广谱抗菌活性^[35]，故其在创伤敷料的研究中潜力巨大。夏桂雪^[36]将纤维状的壳聚糖和丁二酸酐反应制得N-丁二酰壳聚糖纤维材料，实验证明其具有吸水保湿性、透气性、抑菌活性、生物相容性良好、促进伤口愈合等性能，可作为一种理想的伤口敷料。壳聚糖作为一种天然高分子成膜材料，成膜、脱膜性能及成膜后的强度和柔润性方面，在单独使用时存在一定缺陷，故常与其他成膜剂合用。谢海霞等^[37]以胶原、壳聚糖和海藻酸钠制成了一种涂抹型复合液体创可贴敷料，具有良好的生物安全性，能有效促进创面愈合。

壳聚糖衍生物壳聚糖盐酸盐较壳聚糖具有更好的水溶性，在喷膜剂和以水为溶剂的液体创可贴中具有更大的应用潜力。南雪等^[38]发明了以壳聚糖盐酸盐为成膜剂、以去离子水或蒸馏水为溶剂的含多种活性物质的液体创可贴，能保持各种生物活性物质的活性，且在使用时能快速成膜、缓慢释放活性物质从而持续高效地修复创口。

海藻酸钠是从褐藻类的海带或马尾藻中提取碘和甘露醇之后的副产物，是一种天然多糖，溶于水，不溶于乙醇等有机溶剂，在医药行业应用较为广泛。海藻酸钠可以通过钠、钙离子交换形成亲水凝胶，从而吸收创口的渗出液，维持局部湿润环境，同时又具有止血作用，可与壳聚糖联用刺激相关细胞分泌细胞因子，从而促进伤口愈合^[39]。黄娟等^[40]用海藻酸钠和壳聚糖及其他功能辅料制备了一种医用液体涂敷材料，具有止血、加快皮肤创面愈合的作用，抑菌功效较强，对皮肤保湿作用较好；但也存在抗水性差、透气性过高等缺陷。Tarusha等^[41]以海藻酸多糖制备的负载透明质酸和银纳米颗粒的液体创面敷料，成膜后释放的透明质酸能刺激细胞增殖、分化、迁移和血管生成，从而促进伤口愈合，而银离子对浮游细菌和生物被膜都具有有效的抗菌活性。

干酪素又称酪蛋白，是一种从牛乳及其制品中提取的酪蛋白制品,呈白色或微黄色的无臭味粉状或颗粒状。因其具备良好的亲水性、生物相容性等优势，在相关新型创伤敷料中作为成膜剂使用，对创面的促愈效果良好^[42]。许荧等^[43]发明的液体创可贴中就有以干酪素为成膜材料，35%～45%乙醇水溶液为溶剂，加入田七提取物和薁磺酸钠为止血/止痛剂和愈合剂，所得产品成本低、止血快、消炎杀菌能力强。

白芨为兰科植物白芨的干燥块茎，具有消痛止血、祛肿生肌的功效。从白芨药材提取的胶浆主要成分为白芨多糖，黏性大、成膜性好且性质稳定，具有较强的抗炎抑菌活性，可用于伤口的感染防治^[10]。张宇思等^[44]以白芨提取的白芨多糖制备了一种口腔溃疡贴膜，工艺简单、成本低，使用时药膜呈无色半透明状，纯天然、无毒、无刺激，使用方便，对口腔溃疡疗效甚佳。瞿燕等^[45]发明了以白芨胶为成膜材料、乙醇为溶剂的液体创可贴，所使用的白芨胶中白芨多糖质量分数在60%～70%，其相对分子质量为（32～56）×10⁴，既作为天然成膜材料，同时发挥收敛止血、消肿止痛的作用，该液体创可贴尤其适用于伤口较大、出血较多的患处，具有较好的应用前景。白芨作为成膜材料，在膜剂和喷膜剂中应用较为常见。

天然药用高分子材料可作为成膜材料的还有明胶、果胶和黄原胶等，许荧^[43]等分别以这几种天然高分子材料成功制备了液体创可贴产品，使用效果均良好。在喷膜剂和膜剂中应用的天然高分子成膜材料还有聚乳酸纤维(PLA)和玉米朊^{[10, 34]}，PLA是由从玉米淀粉中获得的乳酸生产而成，又称玉米纤维，具有良好的生物相容性和抑菌活性；玉米朊系从玉米麸质中提取所得的醇溶性蛋白，相信这两种物质在液体创可贴中亦存在较大应用潜力。高光辉等^[46]以角蛋白作为成膜剂、乙醇和乙酸乙酯等为混合溶剂并加入三七粉和鱼腥草素，成功制备了一种生物相容性好、抗菌止痛效果好且无任何刺激性的液体创可贴。

液体创可贴作为一种新型伤口敷料出现对人们的生产生活有着重要影响，相较于传统创可贴，其实用性、安全性和便利性更优，具有较大的应用前景。

成膜材料对液体创可贴的质量起决定性作用，液体创可贴要求产品以液体状态稳定存在，用于伤患处后能快速成膜且不易脱落，同时具有良好的防水透气性。而单独使用一种成膜材料一般较难达到要求，各种类型的材料因其性质具有不同的优势和缺陷，如α-氰基丙烯酸酯类虽能单独成膜却存在刺激性气味及透气性差的问题，硝化纤维虽成膜速度快却存在后续易开裂、防水周期短等不足，壳聚糖等天然分子虽能发挥杀菌抗炎作用却存在黏附性不足的缺陷，因此需要将各材料取长补短按一定比例混合应用。对于成膜材料的选择，一般需要根据目标产物去寻找，对于追求较高防水性能的可以选择纤维素衍生物、丙烯酸酯类等水溶性较低的物质；刺激性低的可以选择PVA、PVP等亲水性物质，以水为溶剂；追求抗菌促愈作用强的可以选择壳聚糖等具有生物活性功能的物质。选用成膜材料在考虑成膜性能好坏的同时，生物相容、降解性能、安全性以及成膜材料与其他功能性物质之间的相互作用也值得重点关注。

因成膜材料种类较为有限，目前尚缺乏相关国家标准和行业标准进行质量控制，各类产品质量差异较大，一定程度上制约了液体创可贴的发展应用。随着高分子材料行业的发展以及药用辅料的多样化，定会开发出更多优异的材料适用于液体创可贴及其类似产品的研发。另外，液体创可贴与涂膜剂相似，添加药物后即为此类制剂，两者之间的类似成分、技术手段及评价方法等均可互相借鉴，促进彼此共同发展。