彭婉雯,王曉東,梁其毅,賴(lài)文佳
(佛山市優(yōu)特醫(yī)療科技有限公司,廣東 佛山 528225)
瘢痕是人體創(chuàng)傷后,在傷口或創(chuàng)面自然愈合過(guò)程中的一種正常的、必然的生理反應(yīng)。瘢痕可以因皮膚受傷程度不同而呈現(xiàn)不同的結(jié)果。(1)如皮膚的損傷僅為淺表傷口的或在真皮淺層以上的損傷,其可以通過(guò)表皮、毛囊、皮脂腺等的上皮細(xì)胞增殖,從而使上皮細(xì)胞愈合,愈合后損傷處的瘢痕增生不明顯,且會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸自然消退。(2)如皮膚損傷深到真皮深層和皮下組織,需要通過(guò)膠原纖維和成纖維母細(xì)胞增殖來(lái)修復(fù),但細(xì)胞過(guò)度增殖,最終創(chuàng)傷處會(huì)形成明顯的瘢痕,一般分為增生性瘢痕、瘢痕疙瘩、萎縮性瘢痕和瘢痕癌。
為了防止和治療瘢痕增生,長(zhǎng)期以來(lái),臨床上廣泛應(yīng)用壓迫療法。但自Perkins等在1983年發(fā)現(xiàn)硅酮在預(yù)防和治療病理性瘢痕具有良好的臨床效果好后,近30年來(lái),在臨床瘢痕治療上,硅酮產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用,并且在目前的指南中被推薦為預(yù)防和治療增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的“金標(biāo)準(zhǔn)”選項(xiàng)。
目前,硅凝膠對(duì)瘢痕的治療作用機(jī)理有多種的解釋。例如,硅酮可能會(huì)提高皮膚表面溫度,從而增加膠原酶的活性,導(dǎo)致過(guò)度增生的膠原蛋白分解。此外,硅酮產(chǎn)品與皮膚之間的靜電場(chǎng)可能會(huì)導(dǎo)致膠原蛋白重組,導(dǎo)致瘢痕收縮。然而,目前公認(rèn)的硅酮的主要作用機(jī)制是角質(zhì)層的水合作用。傷口在愈合過(guò)程中,皮膚表皮大量失水,導(dǎo)致角化細(xì)胞脫水,角化細(xì)胞脫水后可能會(huì)釋放細(xì)胞因子激活真皮層纖維細(xì)胞,從而增加膠原蛋白的生成,從而導(dǎo)致過(guò)多瘢痕的生成。研究表明,硅酮能減少皮膚水分蒸發(fā),增加角質(zhì)層的水合作用。表皮失水減少,將減少對(duì)角化細(xì)胞的刺激,從而停止產(chǎn)生細(xì)胞因子,真皮層纖維細(xì)胞不會(huì)被激活,從而減少瘢痕的產(chǎn)生。
同時(shí)水分損失增加毛細(xì)血管的要求,促進(jìn)毛細(xì)血管的增生,毛細(xì)血管的增生是增生性瘢痕形成的一個(gè)先兆。硅酮覆蓋在瘢痕表面,形成第二層“角質(zhì)層”,減少水分蒸發(fā),降低對(duì)毛細(xì)血管的需求,從而抑制毛細(xì)血管的增生。因此,保濕性能的好壞決定了硅凝膠產(chǎn)品在預(yù)防和治療病理性瘢痕方面的能力。
目前硅酮類(lèi)瘢痕修復(fù)產(chǎn)品大致有兩類(lèi),即片狀類(lèi)和凝膠類(lèi)。片狀類(lèi)是將硅酮材料涂在基布上,切成不同尺寸的片狀敷貼。凝膠類(lèi)產(chǎn)品是將硅酮以膏狀凝膠形式提供給使用者,由使用者直接涂抹在瘢痕處。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于片狀硅酮產(chǎn)品的保濕性測(cè)試方法比較成熟,一般用水蒸氣透過(guò)率表達(dá)。但是目前還沒(méi)有比較成熟和合適的測(cè)試凝膠狀硅酮產(chǎn)品(硅凝膠)保濕性的方法或研究。
目前,國(guó)內(nèi)有關(guān)片狀硅酮產(chǎn)品的保濕性(水蒸氣透過(guò)率)測(cè)試方法有稱(chēng)重法(杯式法)、電解法、動(dòng)態(tài)相對(duì)濕度測(cè)定法和紅外檢定法??蓞⒖嫉姆椒?biāo)準(zhǔn)分別為GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸氣性試驗(yàn)方法杯式法》, GB/T 16928-1997《包裝材料試驗(yàn)方法透濕率》、YY/T0471.2-2004 《接觸性創(chuàng)面敷料測(cè)試方法 第2部分:透氣膜敷料水蒸氣透過(guò)率》、GB/T 21529- 2008 《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定電解傳感器法》、GB/T 30412-2013《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定濕度傳感器法》(己發(fā)布,2014年12月1號(hào)實(shí)施)和GB/T 26253-2010《塑料薄膜和薄片水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定紅外檢測(cè)器法》。
上述方法只適用于已經(jīng)成片的產(chǎn)品,對(duì)于硅凝膠這類(lèi)無(wú)定形產(chǎn)品是不適用的。上海市食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證審批中心提出保濕劑的保濕性能測(cè)試方法,但該方法只能用來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品本身?yè)p失水分的能力,不能有效評(píng)價(jià)產(chǎn)品阻擋水分損失的能力。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不適用硅凝膠保濕性測(cè)試的問(wèn)題,文章提出了針對(duì)硅凝膠疤痕產(chǎn)品保濕性的測(cè)試方法。該方法模擬硅凝膠成膜并利用已經(jīng)廣泛使用的杯式法測(cè)試硅膠膜的保濕性能(簡(jiǎn)稱(chēng)模擬成膜法)。該方法除了可用于硅凝膠保濕性測(cè)試外,還可用于各種液體或膏狀物材料,如保濕劑等材料的保濕性測(cè)試,使用方便,操作簡(jiǎn)單。
模擬成膜法測(cè)試硅凝膠保濕性的方法如下。
為了測(cè)試硅凝膠對(duì)皮膚的保濕性能,需要先將硅凝膠涂抹在一個(gè)透氣疏水濾膜上形成一個(gè)固定厚度的膜,再將該膜放置在底部盛水的容器(杯子)上,測(cè)量其在24小時(shí)內(nèi)的水分損失量,如圖1所示。
圖1 保濕性試驗(yàn)原理圖
測(cè)試容器(由耐腐蝕材料制造,如圖2)、硅凝膠、涂布器(100 μm,200 μm和300 μm)(如圖3),透氣疏水膜,中間帶圓形凹槽的不銹鋼板(由耐腐蝕材料制造,如圖3),鑷子,培養(yǎng)箱,電子天平,溫濕度計(jì)。
圖2 測(cè)試容器
圖3 涂布器和中心帶圓形凹槽的不銹鋼板
將不銹鋼板放置在平整的平臺(tái)上,予以固定,當(dāng)涂布器劃過(guò)時(shí),鋼板不得移動(dòng)。按照需要的硅凝膠膜的厚度(300 μm)選擇相應(yīng)的涂布器厚度(300μm)。先將透氣疏水膜放置在不銹鋼板中心的凹陷處,涂布器放置在不銹鋼板的短邊(接近平行或規(guī)定的位置)上,然后在涂布器需要涂布的方向上倒上約5 mL的硅凝膠樣品,用手指按住涂布器的兩端,勻速劃行,使其在透氣疏水膜上形成均勻厚度的硅凝膠膜。
(1)在室溫條件下,往測(cè)試容器(內(nèi)徑為(35.7±0.1)mm(載面積為10 cm2))中加入足量的純化水,使液面與放置后的空白透氣疏水膜之間的空氣間隙為5±1 mm(如果容器內(nèi)深40 mm,則水約35 mL)。
(2)空白基準(zhǔn)樣測(cè)試:將圓形的空白透氣疏水膜蓋在測(cè)試容器上,加夾板夾緊透氣疏水膜,不要使其變形,并使夾板與蓋板之間形成水密封。
將測(cè)試容器密封好,稱(chēng)量并記錄空白透氣疏水膜、純化水和測(cè)試容器在0h的質(zhì)量(W1)。
將測(cè)試容器放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,樣品向上,溫度保持在(37±1)℃,相對(duì)濕度保持在20±2%。
從干燥箱或培養(yǎng)箱中取出測(cè)試容器并稱(chēng)重,記錄質(zhì)量(W2)。記錄試驗(yàn)時(shí)間(T),精確到5 min。
(3)試驗(yàn)樣測(cè)試:
解開(kāi)測(cè)試容器,取出空白透氣疏水膜,將空白透氣疏水膜放置在不銹鋼鋼板中間的凹陷處,用涂布器在空白透氣疏水膜上涂布規(guī)定厚度的硅凝膠,然后用鑷子將透氣疏水膜從不銹鋼板的凹陷處取出。
在室溫條件下,往測(cè)試容器中加入足量的純化水,使液面與放置后的透氣疏水膜之間的空氣間隙為5±1 mm (如果容器內(nèi)深40 mm,則水約35 mL)。
將涂抹硅凝膠后的透氣疏水膜精確蓋在測(cè)試容器上(涂有硅膠的一面朝上)。夾緊透氣疏水膜,不要使其變形,并使夾板與蓋板之間形成水密封。
稱(chēng)量并記錄重量(W3)。
將容器放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,樣品向上,溫度保持在(37±1)℃,相對(duì)濕度保持在20±2%。
從干燥箱或培養(yǎng)箱中取出測(cè)試容器并稱(chēng)重,記錄質(zhì)量(W4)。記錄試驗(yàn)時(shí)間(T),精確到5 min。
用下式計(jì)算產(chǎn)品保濕性:
R— 樣品保濕性。數(shù)值高代表保濕性能高。
W1—空白透氣疏水膜和純化水、測(cè)試容器在0h的質(zhì)量,單位為克(g)。
W2—空白透氣疏水膜和純化水、測(cè)試容器在24 h的質(zhì)量,單位為克(g)。
W3—涂抹硅凝膠后透氣疏水膜和純化水、測(cè)試容器在0h的質(zhì)量,單位為克(g)。
W4—涂抹硅凝膠后透氣疏水膜和純化水、測(cè)試容器在24 h的質(zhì)量,單位為克(g)。
本實(shí)驗(yàn)選擇疏水型聚氟乙烯膜(PVDF)為實(shí)驗(yàn)透氣疏水膜,其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,具有疏水的特點(diǎn),不會(huì)被純化水浸濕,可重復(fù)使用,比較合適。
目前,市面上疏水型聚氟乙烯膜(PVDF)的孔徑普遍為1.2 μm、0.45 μm和0.22 μm,不同孔徑的透氣疏水膜對(duì)保濕性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響,同時(shí),涂布不同厚度的硅凝膠也會(huì)對(duì)保濕性試驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。為了驗(yàn)證保濕試驗(yàn)中最合適膜的孔徑和最佳硅凝膠涂布厚度,使用一定規(guī)格的涂布器,用同一種硅凝膠疤痕產(chǎn)品在不同孔徑的疏水透氣膜上制備硅凝膠膜,按上述方法測(cè)定其保濕性。數(shù)據(jù)見(jiàn)表1~表3。
表1 100 μm厚度硅凝膠保濕性情況
表3 300 μm厚度硅凝膠保濕性情況
由表1、表2和表3可見(jiàn),硅凝膠的保濕性能測(cè)試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性受透氣疏水膜孔徑和硅凝膠涂布厚度的影響。
表2 200 μm厚度硅凝膠保濕性情況
一般認(rèn)為方差越小,說(shuō)明數(shù)據(jù)的離散程度越小,數(shù)據(jù)越穩(wěn)定??紤]保濕性測(cè)試的穩(wěn)定性和減少其他因素導(dǎo)致的誤差,最后選擇透氣疏水膜的孔徑為0.45μm,硅凝膠的涂布厚度為300 μm作為本方法的主要參數(shù)。
硅凝膠保濕性對(duì)疤痕的修復(fù)起重要的作用。選取市場(chǎng)上8種常見(jiàn)的硅凝膠類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定和數(shù)據(jù)分析,比較其保濕性能。
表4 為8種不同品牌的疤痕硅凝膠類(lèi)的產(chǎn)品信息。
表4 產(chǎn)品信息
表5和圖4為8種樣品在相同溫濕度下的保濕性測(cè)試結(jié)果。
圖4 保濕性測(cè)試結(jié)果對(duì)比
表5 保濕性測(cè)試結(jié)果
如表5和圖4所示,市面上的疤痕硅凝膠的保濕性基本保持在80%左右,其中樣品4的保濕性能較低,只有28%,樣品2和樣品7的保濕性能指標(biāo)高,其保濕性能在95%以上。
8種市售疤痕硅凝膠類(lèi)產(chǎn)品在溫度為37 ℃,相對(duì)濕度為20%的環(huán)境下保持24 h,其保濕性大多數(shù)都在80%以上。
從瘢痕修復(fù)角度看,硅凝膠的保濕性能高,跨表皮間失水少,有利于瘢痕的修復(fù),反之則不利于瘢痕修復(fù)。當(dāng)硅凝膠保濕性過(guò)低時(shí),不能有效減少疤痕處水分蒸發(fā),從而不能起到良好的水合作用,減少疤痕的形成。
但硅凝膠保濕性過(guò)高,也會(huì)使毛囊皮脂腺導(dǎo)管中水分過(guò)多,從而導(dǎo)致毛囊皮脂腺導(dǎo)管膨脹和急性封閉,凸起成疹;若皮脂分泌較旺,而硅凝膠保濕性過(guò)高,油脂不能及時(shí)排出,會(huì)加重油脂的分泌。
總體上,硅凝膠需要“合適”的保濕性能才可以起到減少疤痕產(chǎn)生的作用且不會(huì)產(chǎn)生不良的影響。