CN105801920A

CN105801920A - 化学交联组合物、含其的生物医学材料以及其用途

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Publication number: CN105801920A
Application number: CN201410834294.8A
Authority: CN
Inventors: 施亭宇; 杨梅如; 邓泽民; 江淑芳; 陈瑞祥; 陈毓华
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2034-12-29
Also published as: TWI526488B; CN105801920B; TW201623395A

Abstract

本发明提供一种化学交联组合物，包括：一纤维素衍生物，其为将一纤维素上的至少一羟基进行化学修饰所产生；一明胶；以及至少一交联剂，其中藉由该至少一交联剂使该纤维素衍生物与该明胶间形成共价键结，且其中该化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

Description

化学交联组合物、含其的生物医学材料以及其用途

技术领域

本发明是关于化学交联组合物，特别是关于可应用于生物医学材料的化学交联组合物。

背景技术

在烧烫伤及慢性伤口病人伤口照护的整个疗程中，于肌肉组织增生完成后，病患往往在愈合时面临到真皮层再生的障碍与困境。目前皮肤替代物主要组成以俱有高度生物活性的胶原蛋白(collagen)为主体。然而，胶原蛋白为动物来源萃取蛋白质，具有引发人体过敏反应的可能，且在加工时改质不易，容易因温度或酸碱性失去活性，因此其制程调控受到限制。又此类的胶原蛋白皮肤替代物在水份调节往往并无任何特殊设计或帮助，无法适度吸收伤口渗液，更无法保有伤口床湿润平衡。

因此，目前亟需一种新颖的组合物，其可作为于生物医学材料，例如皮肤替代物。

发明内容

本发明的目的之一在于基本上克服现有技术中的种种缺陷，而提供一种具有生物可分解性与生物兼容性、可作为于生物医学材料的新颖组合物。

本发明提供一种化学交联组合物，包括：一纤维素衍生物，其为将一纤维素上的至少一羟基进行化学修饰所产生；一明胶；以及至少一交联剂，其中藉由该至少一交联剂使该纤维素衍生物与该明胶之间形成共价键结，且其中该化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

本发明也提供一种生物医学材料，包括：一化学交联组合物，该化学交联组合物包括：一纤维素衍生物，其为将一纤维素上的至少一羟基进行化学修饰所产生；一明胶；以及至少一交联剂，其中藉由该至少一交联剂使该纤维素衍生物与该明胶之间形成共价键结，且其中该化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

本发明还提供一种化学交联组合物用于制备用以促进伤口愈合的生医材料的用途，其中该化学交联组合物包括：一纤维素衍生物，其为将一纤维素上的至少一羟基进行化学修饰所产生；一明胶；以及至少一交联剂，其中藉由该至少一交联剂使该纤维素衍生物与该明胶之间形成共价键结，且其中该化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

本发明更提供一种化学交联组合物用于制备用以止血的生医材料的用途，其中该化学交联组合物包括：一纤维素衍生物，其为将一纤维素上的至少一羟基进行化学修饰所产生；一明胶；以及至少一交联剂，其中藉由该至少一交联剂使该纤维素衍生物与该明胶之间形成共价键结，且其中该化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

与现有技术相比，本发明提供的化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性；而且，还具有可快速吸液、良好柔曲性及操作物性等特性；且，更具有可延长酵素分解时间、促进细胞贴附与增生、增加胶原蛋白分泌、促进肉芽组织增生、腺体与毛发再生、促进血管新生、组织修补与重建，与止血功能等功效。

附图说明

图1A显示，于细胞培养第1天与第3天，贴附于本发明羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的薄膜的细胞形态；

图1B显示，于细胞培养第1天与第3天，贴附于本发明羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的薄膜的细胞数目；

图2A显示，于细胞培养第1天与第4天，贴附于本发明羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的泡棉的细胞形态；

图2B显示，于细胞培养第21天，本发明羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的泡棉的外观；

图2C显示，于细胞培养第4天，贴附于本发明羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的泡棉的细胞数目；

图3显示，于细胞培养第4天，贴附于本发明经改质羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联的泡棉的细胞数目；

图4A显示，经不同真皮替代物处理21天后，大鼠的开创伤口的切片照片；

图4B显示，经不同真皮替代物处理21天后，大鼠的开创伤口的新生组织面积；

图5A显示，经不同真皮替代物处理21天后，猪只的开创伤口的切片照片，其中粗黑线区出处为新生肉芽组织部分；以及

图5B显示，经不同真皮替代物处理21天后，猪只的开创伤口的新生组织面积。

具体实施方式

在本发明一实施例中，本发明提供一化学交联组合物，其具有生物可分解性与生物兼容性。

上述本发明的化学交联组合物可包括，但不限于，一纤维素衍生物、一明胶与至少一交联剂，其中藉由上述至少一交联剂使上述纤维素衍生物与明胶之间形成共价键结。上述纤维素衍生物与明胶之间所形成的共价键结可包括，例如醚键、酯键、酰胺键及/或上述的组合等，但不限于此。

于本申请案的化学交联组合物中，上述纤维素衍生物可占约0.1-99wt％、上述明胶可占约0.1-99wt％，而上述至少一交联剂可占约0.1-60wt％，例如上述纤维素衍生物占约6-90wt％、上述明胶占约6-90wt％，而上述至少一交联剂占约3-50wt％，但不限于此。

上述纤维素衍生物可藉由将纤维素上的至少一羟基进行化学修饰而产生，而上述纤维素衍生物的例子，可包括羟丙基甲基纤维素(hydroxypropylmethylcellulose,HPMC)、羟丙基纤维素(hydroxypropylcellulose,HPC)、羟乙基纤维素(hydroxyethylcellulose,HEC)、甲基纤维素(methylcellulose,MC)、乙基纤维素(ethylcellulose,EC)、羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose,CMC)、氧化纤维素(oxidizedcellulose,OC)或上述的组合，但不限于此。此外，上述的羟丙基甲基纤维素可为一未经改质羟丙基甲基纤维素，或可为一经改质的羟丙基甲基纤维素。

而，上述经改质的羟丙基甲基纤维素，可具有羧基及/或醛基等，但不限于此，且其例子可包括，例如羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯(hydroxypropylmethylcelluloseacetatesuccinate)等。在一实施例中，上述经改质的羟丙基甲基纤维素为羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯。

于本发明的化学交联组合物中，在一实施例中，上述至少一交联剂可包括第一交联剂，而在另一实施例中，上述至少一交联剂则可包括第一交联剂与第二交联剂。上述第一交联剂与第二交联剂可各自包括双环氧烷化合物、酰胺化合物、双羧酸分子、双醛化合物及/或上述的组合等，且上述第一交联剂与该第二交联剂可不相同。

于本发明化学交联组合物中，适合做为交联剂的双环氧乙烷化合物可包括，例如丁二醇二缩水甘油基醚(1,4-butanedioldiglycidylether,BDDE)、乙二醇二环氧丙基醚(ethyleneglycoldiglycidylether,EGDGE)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(1,6-hexanedioldiglycidylether)、聚乙二醇二缩水甘油醚(polyethyleneglycoldiglycidylether)、聚丙二醇二缩水甘油醚(polypropyleneglycoldiglycidylether)、聚丁二醇二缩水甘油醚(polytetramethyleneglycoldiglycidylether)、新戊二醇二甘油醚(neopentylglycoldiglycidylether)、聚甘油聚缩水甘油醚(polyglycerolpolyglycidylether)、二甘油聚缩水甘油醚(diglycerolpolyglycidylether)、甘油聚缩水甘油醚(glycerolpolyglycidylether)、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚(tri-methylolpropanepolyglycidylether)、支戊四醇聚缩水甘油醚(pentaerythritolpolyglycidylether)或山梨糖醇聚缩水甘油醚(sorbitolpolyglycidylether)，但不限于此。

又，适合在本发明化学交联组合物中作为交联剂的酰胺化合物的例子，可包括，但不限于，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride,EDC.HCl)、N,N'-二环己基碳二亚胺(N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide,DCC)与N,N'-二异丙基碳亚酰胺(N,N'-Diisopropylcarbodiimide,DIC)等。

此外，于本发明化学交联组合物中，适合作为交联剂的双羧酸分子可包括，脂肪族双羧酸分子、芳香族(aromatic)双羧酸分子、聚醚二酸(polyetherdiacid)或聚酯二酸(polyesterdiacid)等，但不限于此。

上述脂肪族双羧酸分子的例子可包括，例如丙二酸(malonicacid)、丁二酸(succinicacid)、戊二酸(glutaricacid)、己二酸(adipicacid)、庚二酸(pimelicacid)、辛二酸(subericacid)、壬二酸(azelaicacid)、癸二酸(sebacicacid)、十一烷二酸(undecanedioicacid)、十二烷二酸(dodecanedioicacid)、聚醚二酸(polyetherdiacid)、聚酯二酸(polyesterdiacid)与上述的组合等，但不限于此。

而，上述的芳香族双羧酸分子，可包括，但不限于邻苯二甲酸(phthalicacid)、间苯二甲酸(isophthalicacid)、对苯二甲酸(terephthalicacid)或上述的组合。

又，前述的聚醚二酸可包括聚乙二醇二酸(poly(ethyleneglycol)diacid)、聚丙二醇二酸(poly(propyleneglycol)diacid)、聚四亚甲基醚二醇二酸(poly(tetramethyleneetherglycol)diacid)或上述的组合，但不限于此。

另，前方所提及的聚酯二酸可例如，聚乙醇酸二酸(polyglycolidediacid)、聚乳酸二酸(polylactidediacid)、聚乙醇乳酸二酸(poly(lactide-co-glycolide)diacid)、聚丁内酯二酸(polybutyrolactonediacid)、聚戊内酯二酸(polyvalerolactonediacid)、聚己内酯二酸(polycaprolactonediacid)与上述的组合等。

再者，适合于本发明化学交联组合物中作为交联剂的双醛化合物的例子，可包括，但不限于，戊二醛、乙二醛与双醛淀粉等。

在一实施例中，于本发明化学交联组合物中，上述至少一交联剂可为前方所提及的第一交联剂。而在上述至少一交联剂为前方所提及的第一交联剂的实施例中，在一情况下，本发明的化学交联组合物可藉由一锅合成法(one-potsynthesis)所形成，而，在另一情况下，本发明的化学交联组合物可藉由将该纤维素衍生物及该明胶分别与该第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液与明胶交联溶液进行反应而得，即藉由二锅合成法(two-potsynthesis)而得。

在本发明的化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成的情况下，于本发明化学交联组合物中，纤维素衍生物可占约0.1-99wt％、明胶可占约0.1-99wt％，而第一交联剂可占约0.1-60wt％，例如上述纤维素衍生物占约10-50wt％、上述明胶占约10-80wt％，而上述第一交联剂占约10-50wt％，但不限于此。

又，在本发明的化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成的情况下，上述纤维素衍生物可包括，但不限于羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素或上述的组合。

在一实施例中，在本发明的化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成的情况下，纤维素衍生物可为未经改质的羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟乙基纤维素等，但不限于此，而第一交联剂可为双环氧烷化合物。前述双环氧化合物可包括丁二醇二缩水甘油基醚、乙二醇二环氧丙基醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚(1,6-hexanedioldiglycidylether)、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚(glycerolpolyglycidylether)、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、支戊四醇聚缩水甘油醚或山梨糖醇聚缩水甘油醚，但不限于此。又，在本发明的化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成的情况下，在一特定实施例中，纤维素衍生物为未经改质的羟丙基甲基纤维素，而第一交联剂为丁二醇二缩水甘油基醚。而，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，未经改质的羟丙基甲基纤维素占约10-50wt％、明胶占约10-80wt％，而丁二醇二缩水甘油基醚占约10-50wt％，例如未经改质的羟丙基甲基纤维素占约33wt％、明胶占约33wt％，而丁二醇二缩水甘油基醚占约34wt％，但不限于此。在另一特定实施例中，纤维素衍生物为羟丙基纤维素，而第一交联剂为丁二醇二缩水甘油基醚。而，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，羟丙基纤维素占约10-50wt％、明胶占约10-80wt％，而丁二醇二缩水甘油基醚占约10-50wt％，例如，羟丙基纤维素占约33wt％、明胶占约33wt％，而丁二醇二缩水甘油基醚占约34wt％，但不限于此。在又另一特定实施例中，纤维素衍生物为羟乙基纤维素，而第一交联剂为丁二醇二缩水甘油基醚。而，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，羟乙基纤维素占约10-50wt％、明胶占约10-80wt％，而丁二醇二缩水甘油基醚占约10-50wt％，例如，羟乙基纤维素占约33wt％、明胶占约33wt％，而丁二醇二缩水甘油基醚占约34wt％，但不限于此。

在另一实施例中，在本发明的化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成的情况下，纤维素衍生物可为经改质的羟丙基甲基纤维素，而第一交联剂可为酰胺化合物，其中经改质的羟丙基甲基纤维素，具有羧基及/或醛基等。前述经改质的羟丙基甲基纤维素可包括羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯_等，而前述酰胺化合物可包括1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、N,N'-二环己基碳二亚胺或N,N'-二异丙基碳亚酰胺等，但不限于此。在本发明的化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成的情况下，在另一特定实施例中，纤维素衍生物为羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯，而第一交联剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。又，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯占约10-50wt％、明胶占约10-80wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐占约10-50wt％，例如，羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯占约33wt％、明胶占约33wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐占约34wt％，但不限于此。

相对地，在前述本发明的化学交联组合物是藉由将纤维素衍生物及明胶分别与第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液与明胶交联溶液进行反应而得的情况下，于本发明的化学交联组合物中，纤维素衍生物占约10-50wt％、明胶占约10-80wt％，而第一交联剂则占约10-50wt％，例如，纤维素衍生物占约33wt％、明胶占约33wt％，而第一交联剂则占约34wt％，但不限于此。

在本发明的化学交联组合物是藉由将该纤维素衍生物及该明胶分别与该第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液与明胶交联溶液进行反应而得的情况下，上述纤维素衍生物可包括，但不限于羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素或上述的组合。在特定一实施例中，上述纤维素衍生物可为羟丙基甲基纤维素，而第一交联剂可为丁二醇二缩水甘油基醚。在另一特定实施例中，上述纤维素衍生物可为羟丙基纤维素，而第一交联剂可为丁二醇二缩水甘油基醚。

在另一实施例中，于本发明化学交联组合物中，上述至少一交联剂是由前方所提及的第一交联剂与第二交联剂所组成。而在此实施例中，在一情况下，本发明化学交联组合物，可藉由将纤维素衍生物与第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及明胶与第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得。

在本发明化学交联组合物，可藉由将纤维素衍生物与第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及明胶与第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得的情况下，纤维素衍生物占约6-90wt％、第一交联剂占约1-50wt％、明胶占约6-90wt％，而第二交联剂则占约1-50wt％，例如，纤维素衍生物占约39wt％、第一交联剂占约2wt％、明胶占39wt％，而第二交联剂则占约20wt％，但不限于此。

又，在本发明化学交联组合物可藉由将纤维素衍生物与第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及明胶与第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得的情况下，上述纤维素衍生物可包括，但不限于羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素或上述的组合。

在一实施例中，在本发明化学交联组合物是藉由将纤维素衍生物与第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及明胶与第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得的情况下，纤维素衍生物可为未经改质的羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟乙基纤维素等，但不限于此，而第一交联剂可为双环氧烷化合物，又第二交联剂可为酰胺化合物。在本发明化学交联组合物是藉由将纤维素衍生物与第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及明胶与第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得的情况下，在一特定实施例中，纤维素衍生物为未经改质的羟丙基甲基纤维素，第一交联剂为丁二醇二缩水甘油基醚，而第二交联剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。而，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，未经改质的羟丙基甲基纤维素占约6-90wt％、丁二醇二缩水甘油基醚占约1-50wt％、明胶占约6-90wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐则占约1-50wt％，例如，未经改质的羟丙基甲基纤维素占约16.7wt％、丁二醇二缩水甘油基醚占约_8.3wt％、明胶占约50wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐则占约25wt％，但不限于此。又，在另一特定实施例中，纤维素衍生物为羟丙基纤维素，第一交联剂为丁二醇二缩水甘油基醚，而第二交联剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。而，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，羟丙基纤维素占约6-90wt％、丁二醇二缩水甘油基醚占约1-50wt％、明胶占约6-90wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐则占约1-50wt％，例如，羟丙基纤维素占约38.2wt％、丁二醇二缩水甘油基醚占约4.4wt％、明胶占约38.2wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐则占约19.1wt％，但不限于此。另外，在另一特定实施例中，纤维素衍生物为羟乙基纤维素，第一交联剂为丁二醇二缩水甘油基醚，而第二交联剂为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。而，于此特定实施例的本发明的化学交联组合物中，羟乙基纤维素占约6-90wt％、丁二醇二缩水甘油基醚占约1-50wt％、明胶占约6-90wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐则占约1-50wt％，例如，羟乙基纤维素占约38.2wt％、丁二醇二缩水甘油基醚占约4.4wt％、明胶占约38.2wt％，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐则占约19.1wt％。

本发明的化学交联组合物的形式可为任何形式，例如凝胶、泡棉、粉末或块材等形式。

在一实施例中，本发明的化学交联组合物为凝胶形式。在另一实施例中，本发明的化学交联组合物可经过冻干处理而成为泡棉形式。而泡棉形式的本发明的化学交联组合物，其孔洞大小为约1μm-300μm。

本发明的化学交联组合物除了具有生物可分解性与生物兼容性，还具有可快速吸液、良好柔曲性及操作物性等特性，且更具有可延长酵素分解时间、促进细胞贴附与增生、增加胶原蛋白分泌、促进肉芽组织增生、腺体与毛发再生、促进血管新生、组织修补与重建，与止血功能等功效。

在本发明另一实施例中，本发明提供一生物医学材料，其可包括任何上述的本发明的化学交联组合物，但不限于此。

本发明的生物医学材料还可更包括一生物活性成分。上述生物活性成分的例子，可包括生长因子、蛋白酶抑制剂、药物及/或其组合，但不限此。

在本发明的生物医学材料是用于伤口治疗的情况下，除了包括任何上述的本发明的化学交联组合物之外，在一实施例中，本发明的生物医学材料还可更包括生长因子，在另一实施例中，本发明的生物医学材料还可更包括基质金属蛋白酶抑制剂，在又另一实施例中，本发明的生物医学材料还可更包括抗菌剂或止痛剂。

在本发明另一实施例中，本发明还提供一化学交联组合物用于制备用以促进伤口愈合的生医材料的用途。而，上述化学交联组合物可包括任何上述的本发明的化学交联组合物，但不限于此。

在本发明又另一实施例中，本发明还提供一化学交联组合物用于制备用以止血的生医材料的用途。而，上述化学交联组合物可包括任何上述的本发明的化学交联组合物，但不限于此。

实施例

实施例1、羟丙基甲基纤维素(hydroxypropylmethylcellulose,HPMC)与明胶双重交联的薄膜材料的制备

将20g的羟丙基甲基纤维素溶解于水中(固含量2％)，并在碱性环境下，加入0.2g的丁二醇二缩水甘油基醚(1,4-butanedioldiglycidylether,BDDE)交联剂。于室温反应2小时后，得到羟丙基甲基纤维素交联溶液A。另将20g的明胶(gelatin)溶解于水中(固含量2％)，于微酸性环境下加入0.2g的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide,EDC)固体快速搅拌1分钟至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐完全溶解以形成明胶交联溶液B。接着，将前述羟丙基甲基纤维素交联溶液A迅速倒入明胶交联溶液B并均匀搅拌5分钟以形成一混合溶液。将上述的混合溶液倒入模具并于室温下静置反应，以形成一交联凝胶。然后，将凝胶放入40℃烘箱，干燥形成交联薄膜。根据上方所述的实验方法，使用不同规格的羟丙基甲基纤维素以及不同规格的明胶，以形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别使用的羟丙基甲基纤维素与明胶的规格，如表1所示。

表1、不同批次的实验产物所分别使用的羟丙基甲基纤维素与明胶的规格

实施例2、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶双重交联的泡棉材料的制备

将羟丙基甲基纤维素溶解于水中(固含量2％)，并在碱性环境下，加入丁二醇二缩水甘油基醚(BDDE)交联剂。于室温反应2小时后，得到羟丙基甲基纤维素交联溶液A。另将明胶(gelatin)溶解于水中(固含量2％)，于微酸性环境下加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)固体快速搅拌1分钟至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐完全溶解以形成明胶交联溶液B。接着，将前述羟丙基甲基纤维素交联溶液A迅速倒入明胶交联溶液B并均匀搅拌5分钟以形成一混合溶液。将上述的混合溶液倒入模具后移至冷冻干燥机，以快速降温(1℃/分钟)条件，冷冻干燥四天后，将其放置于烘箱三天以形成泡棉产物。将泡棉产物以水与酒精水溶液进行多次清洗以去除多余交联剂。最后将清洗干净的湿润泡棉再次以冷冻干燥方式进行干燥，以完成泡棉材料的制备。根据上方所述的实验方法，使用不同比例的羟丙基甲基纤维素及明胶组成以及交联剂使用浓度，以形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别使用的羟丙基甲基纤维素、丁二醇二缩水甘油基醚、明胶与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的比例关系，如表2所示。

表2、不同批次的实验产物所分别使用的羟丙基甲基纤维素、丁二醇二缩水甘油基醚、明胶与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的比例关系

实施例3、纤维素衍生物与明胶单一交联剂双重交联的材料的制备(2Pot制程)

将纤维素衍生物溶解于水中(固含量2％)，并在碱性环境下，加入丁二醇二缩水甘油基醚(BDDE)交联剂。于室温反应30分钟后，得到羟丙基甲基纤维素交联溶液A。另将明胶溶解于水中(固含量2％)，于碱性环境下加入丁二醇二缩水甘油基醚(BDDE)交联剂于40℃下，搅拌30分钟至丁二醇二缩水甘油基醚完全溶解以形成明胶交联溶液B。接着，将前述羟丙基甲基纤维素交联溶液A迅速倒入明胶交联溶液B并均匀搅拌2分钟以形成一混合溶液。将上述的混合溶液倒入模具并于室温下静置反应，以形成一交联凝胶。然后，将凝胶放入40℃烘箱，干燥形成交联薄膜。

亦可前述的混合溶液倒入模具并放入冻干机冻干6天以形成泡棉形态产物。

根据前方所述的实验方法，使用不同的纤维素衍生物的种类及不同的纤维素衍生物与明胶的比例以及交联剂使用浓度，以形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别使用的纤维素衍生物的种类、纤维素衍生物与明胶的比例以及交联剂使用浓度，如表3所示。

表3、不同批次的实验产物所分别使用的纤维素衍生物的种类、纤维素衍生物与明胶的比例以及交联剂使用浓度

实施例4、纤维素衍生物与明胶单一交联材料制备(1Pot制程)

将纤维素衍生物溶解于水中(固含量2％)以形成一纤维素衍生物溶液。另将明胶加至水中(固含量2％)，于40℃下搅拌30分钟至明胶完全溶解，以形成一明胶溶液。接着，将上述两溶液混合均匀并搅拌30分钟，以形成一混合溶液。之后，将上述混合溶液调整pH值达到碱性后加入丁二醇二缩水甘油基醚(BDDE)交联剂，并于室温搅拌2小时，以形成一交联溶液。然后将上述的混合溶液倒入模具并于室温下静置反应，以形成一交联凝胶。然后，将凝胶放入40℃烘箱，干燥形成交联薄膜。亦可前述的交联溶液倒入模具并放入冻干机冻干4天以形成泡棉形态产物。

根据前方所述的实验方法，使用不同的纤维素衍生物的种类及不同的纤维素衍生物与明胶的比例以及交联剂使用浓度，以形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别使用的纤维素衍生物的种类、纤维素衍生物与明胶的比例以，如表4所示。

表4、不同批次的实验产物所分别使用的纤维素衍生物的种类，以及纤维素衍生物、明胶与交联剂的比例

实施例5、纤维素衍生物与明胶双重交联剂材料制备(2Pot制程)

将纤维素衍生物溶解于水中(固含量2％)，并在碱性环境下，加入0.6g的丁二醇二缩水甘油基醚(BDDE)交联剂。于室温反应2小时后，得到纤维素衍生物交联溶液A。明胶溶解于水中(固含量2％)，于微酸性环境下加入2.6gEDC快速搅拌1分钟至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐完全溶解以形成明胶交联溶液B。接着，将前述羟丙基甲基纤维素交联溶液A迅速倒入明胶交联溶液B并均匀搅拌5分钟以形成一混合溶液。将上述的混合溶液倒入模具后移至冷冻干燥机，以快速降温(1℃/分钟)条件，冷冻干燥四天后，将其放置于70℃烘箱三天以形成泡棉产物。将泡棉产物以水与酒精水溶液进行多次清洗以去除多余交联剂。最后将清洗干净的湿润泡棉再次以冷冻干燥方式进行干燥，以完成泡棉材料的制备。根据前方所述的实验方法，使用不同的纤维素衍生物的种类及不同的纤维素衍生物与明胶的比例以及交联剂使用浓度，以形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别使用的纤维素衍生物的种类，以及纤维素衍生物、丁二醇二缩水甘油基醚、明胶与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的比例关系，如表5所示。

表5、不同批次的实验产物所分别使用的纤维素衍生物的种类，以及纤维素衍生物、丁二醇二缩水甘油基醚、明胶与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的比例关系

实施例6、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的泡棉孔洞调控材料的制备

将羟丙基甲基纤维素溶解于水中，并在碱性环境下，加入0.6g的丁二醇二缩水甘油基醚(BDDE)交联剂。于室温反应后，得到羟丙基甲基纤维素交联溶液A。另将明胶溶解于水中，于微酸性环境下加入0.6g的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)固体快速搅拌1分钟至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐完全溶解以形成明胶交联溶液B。接着，将前述羟丙基甲基纤维素交联溶液A迅速倒入明胶交联溶液B并均匀搅拌5分钟以形成一混合溶液。将上述的混合溶液倒入模具后移至冷冻干燥机，以快速降温(1℃/min)条件，冷冻干燥四天后，将其放置于70℃烘箱三天以形成泡棉产物。将泡棉产物以水与酒精水溶液进行多次清洗以去除多余交联剂。最后将清洗干净的湿润泡棉再次以冷冻干燥方式进行干燥，以完成泡棉材料的制备。根据上方所述的实验方法，使用不同固成分的羟丙基甲基纤维素及明胶，不同的交联剂使用情况与不同交联时间，以形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别使用的羟丙基甲基纤维素及明胶，交联剂与交联时间以及所具有的孔洞大小，如表6所示。

表6、不同批次的实验产物所分别使用的羟丙基甲基纤维素及明胶，交联剂与交联时间以及孔洞大小

实施例7、改质的羟丙基甲基纤维素(modifiedhydroxypropylmethylcellulose,mHPMC)材料的合成试验

由于1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDC)的生物亲和性及细胞贴附性较佳，因此以羟丙基甲基纤维素为原料、琥珀酸酐(succinicanhydride)为反应试剂将羟丙基甲基纤维素进行化学改质以合成带有酸基的改质的羟丙基甲基纤维素(mHPMC)材料，以使1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐可取代羟丙基甲基纤维素的交联原所需的交联剂，进而可在羟丙基甲基纤维素与明胶交联时采用单一EDC交联法以简化制程。改质的羟丙基甲基纤维素材料的合成方法如下所述：

将羟丙基甲基纤维素置于90℃真空干燥16小时，并自然回温后回填氮气。精秤羟丙基甲基纤维素于500mL反应槽，于氮气下加入冰醋酸(glacialaceticacid)，并于90℃以250rpm机械搅拌2小时以，使羟丙基甲基纤维素均匀溶解呈浅黄色膨润状。接着，加入醋酸钠(sodiumacetate)并搅拌20分钟使其均匀溶解。然后，再加入琥珀酸酐，保持在90℃反应3-4小时(机械搅拌250rpm)，并于自然回温后加入与冰醋酸用量等体积的去离子水于室温搅拌均匀，转置于透析袋中(DialysisMembrane,MWCO:12-14,000,FlatWidth:75mm)，将透析袋以去离子水连续透析72小时，于第2、5、8、24、26、29、32、48、50、53与56小时更新透析液，将透析袋中物体以冷冻干燥法干燥。最后获得产物，羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯(hydroxypropylmethylcelluloseacetatesuccinate)。

根据上方所述的实验方法，以各种不同的反应条件，来形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别采用详细反应条件如表7所示。

表7、不同批次的实验产物所分别采用详细反应条件

实施例8、改质羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶单一交联材料合成试验(一锅合成法(one-potsynthesis))

以一锅合成法来进行改质羟丙基甲基纤维素交联明胶(mHPMCSA-c-gelatin)材料的合成。标准操作方法如下所述：

将羟丙基甲基纤维素粉末添加于500ml玻璃反应槽中，抽真空10分钟且之后回填氮气。接着，于反应槽中加入AcOH(57mL)，并于90℃以机械搅拌250rpm搅拌2小时，使羟丙基甲基纤维素均匀溶解呈膨润状。之后，于反应槽中加入醋酸钠(sodiumacetate)并搅拌20分钟使其均匀溶解。然后再加入琥珀酸酐(succinicanhydride)，保持在90℃反应3～4小时(机械搅拌250rpm)。于自然回温后于反应槽中加入590mL去离子水于室温搅拌，接着加入明胶粉末(10g)室温搅拌至均匀溶解，然后加入EDC.HCl反应16小时以上，并逐滴加入3NNaOH使反应溶液的pH值中和至pH7，将混合溶液倒入模具后移至冷冻干燥机，冷冻干燥后便可以形成泡棉产物。将泡棉产物以水与酒精水溶液进行多次清洗以去除多余交联剂。最后将清洗干净的湿润泡棉再次以冷冻干燥方式进行干燥，以完成泡棉材料的制备。根据上方所述的实验方法，以各种不同的反应条件，来形成不同批次的实验产物。不同批次的实验产物所分别采用详细反应条件如表8所示。

表8、不同批次的实验产物所分别采用详细反应条件

实施例9、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联的泡棉的膨润性试验

将试样以裁切机裁切。将5mlPBS缓冲溶液加入洗净已灭菌的20ml样品瓶中，并于样品瓶放入已秤重试样。将样品瓶放入37℃热风循环烘箱静置5小时，取出试片，两面以拭净纸轻轻擦拭，秤重并记录。

根据上所述的实验方法，分别对羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的不同批次的复合交联泡棉进行膨润性试验。羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的不同批次的复合交联泡棉的成分与测试结果，如表9所示。

表9、羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的不同批次的复合交联泡棉的成分与测试结果

实验结果显示，对于羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的复合交联泡棉而言，使用单一交联剂BDDE所制备的泡棉材料较坚硬致密，吸液效能比较差，而使用双交联剂BDDE/EDC(二锅合成法(two-potsynthesis))所制备的泡棉材料较柔软，吸液效能佳。

实施例10、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉降解性试验

将试样以裁切机裁切直径10mm试片，之后分别放入12孔盘中，并将12孔盘置入内有干燥剂的密封盒中。将密封盒开盖，并以30℃真空烘箱真空除水48小时。之后将密封盒取出并盖上盒盖，放置室温30分钟，待降温至恒定室温。四位数电子天平内放置干燥剂30分钟，之后连同密封盒对试样进行秤重并记录之。将10mlPBS缓冲溶液加入洗净已灭菌的20ml样品瓶中，并于样品瓶放入已秤重试样。将已秤重并浸泡PBS缓冲溶液的试样自样品瓶取出并放入37℃热风循环烘箱。分别于1小时、1天、7天、14天与21天取样。将取出的试样以RO水轻洗，真空干燥并秤重，记录重量损失，并计算降解速率。

根据上所述的实验方法，分别对羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的不同批次的复合交联泡棉与未经交联而形成的泡棉进行降解性试验。羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的不同批次的复合交联泡棉及未经交联而形成的泡棉的成分与测试结果，如表10所示。

表10、羟丙基甲基纤维素与明胶交联所形成的不同批次的复合交联泡棉及未经交联而形成的泡棉的成分与测试结果

实验结果显示，未经交联泡棉材料于24小时内完全溶解。

实施例11、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联薄膜对人类皮肤纤维母细胞贴附着与生长影响评估

制备好的羟丙基甲基纤维素与明胶交联的薄膜(Lot4)以及其他对照组样品，平整置放于12孔洞的细胞培养盘孔内，将人类皮肤纤维母细胞(取自动物科技研究所)均匀加入培养盘孔内(细胞浓度5X10⁴细胞/ml)。将细胞培养盘移至37℃，5％CO₂的细胞培养箱进行培养。

培养1与3天后，移除培养液并于培养孔内加入1ml中性红染剂(neutralredsolution)，再继续培养0.5-1小时。活细胞染色后，移除中性红染剂并以PBS缓冲溶液清洗。取出测试样品并利用倒立式显微镜观察贴附于样品上生长的细胞形态。于细胞培养第1天与第3天，贴附于各薄膜样品的细胞形态如图1A所示。

为计算样品上生长的细胞量，将培养纤维母细胞1&3天后的测试样品，以胰蛋白酵素溶液(trypsin)取下样品上的细胞，并以hemocytometer计算溶液中的细胞浓度并定量估算膜上人类纤维母细胞数量。结果如图1B所示。

由图1A与图1B可知，BDDE单一交联薄膜细胞贴附数量非常少。综观贴附表现，以BDDE单一交联剂交联的薄膜其细胞贴附与生长数量明显较BDDE/EDC双交联剂形成的薄膜少。而羟丙基甲基纤维素与明胶交联双重交联剂两阶段混合(二锅合成法(two-potsynthesis))薄膜细胞贴附及生长效果最佳，细胞呈现3D立体网状结构，适合组织分化增生。

实施例12、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料对人类皮肤细胞贴附着与生长影响评估

将羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉及其他对照组样品裁切成1X1cm²面积大小，放入12孔洞的细胞培养盘孔内。取人类皮肤纤维母细胞溶液(1X10⁵细胞/样品)均匀放在泡棉表面吸入。将含有为母细胞的泡棉样品移入37℃，5％CO₂细胞培养箱进行培养。培养1天与4天后，移除培养液并于培养孔内加入1ml中性红染剂(neutralredsolution)，再继续培养0.5-1小时。活细胞染色后，移除中性红染剂并以磷酸盐缓冲液(PBS)清洗。取出测试样品并利用倒立式显微镜观察样品上生长的细胞型态。于细胞培养第1天与第4天，贴附于各泡棉样品的细胞形态如图2A所示。

为计算样品上生长的细胞量，将培养培养4天与21天后样品取出，以PBS缓冲溶液清洗后将泡棉样品剪碎，再以胶原蛋白酵素(collagenase)与胰蛋白酵素(trypsin)取下样品上黏附的细胞，以hemocytometer计算泡棉样品上贴附的细胞总量。其中对照组样品包括市售常见真皮层替代物Integra与Endoform样品。图2B显示各样品于细胞培养培养第21天的外观，而图2C显示于细胞培养第4天，贴附于各样品上的细胞数目。

根据图2B与图2C可知，人类皮肤细胞培养于真皮层替代物4天，经EDC交联的明胶(cGelatin)泡棉材料有坍塌缩小，其他泡棉材料商品化材料并没有明显改变。进一步观察泡棉内人类皮肤纤维母细胞的生长型态发现商品化产品Integra有明显较多细胞贴附生长，并呈现立体纤维细胞型态，到第四天细胞数目也有明显增加。商品Endofoam与cHPMC泡棉细胞贴附量少，亦没有观察到细胞生长现象。经EDC交联的明胶(cGelatin)泡棉材料，细胞贴附生长数量多，并且在泡棉中间观察到大量细胞生长。以BDDE/EDC双交联剂形成的羟丙基甲基纤维素与明胶交联泡棉(HPMC-c-Gelatin)，细胞贴附于泡棉结构上，细胞生长数量多并显现立体纤维细胞形态与网状结构。以单位重量的样品其细胞数量计算以经EDC交联的明胶(cGelatin)与羟丙基甲基纤维素与明胶交联泡棉(HPMC-c-Gelatin)为最高。然cGelatin样品型态于细胞培养过程中容易收缩坍塌，无法如Lot6维持形貌，因此综观真皮层替代物的物化需求表现仍以Lot6为佳。

实施例13、改质羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联泡棉材料对人类皮肤细胞贴附着与生长影响评估

将前述改质羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联泡棉(mHPMCSA-c-gelatin)及其他对照组样品裁切成1X1cm²面积大小，放入12孔洞的细胞培养盘孔内。取人类皮肤纤维母细胞溶液(1X10⁵细胞/样品)均匀放在泡棉表面吸入。将含有为母细胞的泡棉样品移入37℃，5％CO₂细胞培养箱进行培养。培养数天后，移除培养液并于培养孔内加入1ml中性红染剂，再继续培养0.5-1小时。活细胞染色后，移除中性红染剂并以PBS缓冲液清洗。取出测试样品并利用倒立式显微镜观察样品上生长的细胞型态。为计算样品上生长的细胞量，将培养培养4天后样品取出，以磷酸盐缓冲液(PBS)清洗后将泡棉样品剪碎，再以胶原蛋白酵素(collagenase)与胰蛋白酵素(trypsin)取下样品上黏附的细胞，以hemocytometer计算泡棉样品上贴附的细胞总量。图3显示于细胞培养第4天，贴附于各样品上的细胞数目。

根据图3可知，改质羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联泡棉(mHPMCSA-c-gelatin)材料所生长的细胞数量最多，而此显示此一材料具有良好的细胞亲和性。

实施例14、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料对胶原蛋白分泌量影响评估

羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉样品裁切成1X1cm²面积大小，放入12孔洞的细胞培养盘孔内。取人类皮肤纤维母细胞溶液(1X10⁵细胞/样品)均匀放在泡棉表面吸入，另外各材料均准备一组不含细胞的样品当作校正的背景值。将含有为纤维母细胞的泡棉样品移入37℃，5％CO₂的细胞培养箱培养4天，培养亦为含有10％胎牛血清细胞培养液(90％DMEM+10％FBS)。4天后细胞培养液更换为含有4％胎牛血清细胞培养液(90％DMEM+10％FBS)(96％DMEM+4％FBS)继续培养3天。培养3天后，收取各样品的细胞培养液，以Sircol^TMsolublecollagenassaykit分析每一培养样品所分泌于培养液内的胶原蛋白总含量。扣除不含细胞样品所测得的胶原蛋白浓度，计算出人类纤维母细胞培养3天释放于培养液中胶原蛋白的总含量。表11显示，在市售人工真皮产品Integra及本发明羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联泡棉材料存在下，纤维母细胞分泌于培养液中的胶原蛋白的量。

表11、在市售人工真皮产品Integra及本发明羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联泡棉材料存在下，纤维母细胞分泌于培养液中的胶原蛋白的量

批次编号	平均值(μg/ml)	标准偏差
			Integra	1.96	0.89
Lot 28	0.63	0.86
			Lot 25	2.59	0.82

根据表11可知，羟丙基甲基纤维素(mHPMC)与明胶交联泡棉材(Lot25)每单位重量样品所含细胞所释放的胶原蛋白含量最高(2.59±0.82ug/ml)，商品次之(1.96±0.89ug/ml)，经交联的明胶(cGelatin)(Lot28)泡棉培养的细胞释放胶原蛋白最低(0.63±0.89ug/ml)。

实施例15、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料促进大白鼠动物皮肤伤口愈合评估

本动物实验经试验动物照护委员会同意及核可，由农业科技研究院动物科技研究所合格的兽医师遵循实验动物管理与使用指南执行动物实验。取6-8周Sprague-Dawley品系雄性大鼠以Atropine(0.05mg/kg)及Zoletil50(50mg/kg)进行麻醉，再以Ketoprofen进行止痛。于大鼠背部左右二侧以灭菌器械开创伤口，深度至真皮层。对照组不含任何真皮层替代物，直接于伤口贴上Tegarderm3M防水透气敷料；实验组则分别于伤口放上真皮层替代物后，以手术缝线与皮肤做缝合固定再贴上Tegarderm3M防水透气敷料，最后皆以弹性绷带包扎固定。伤口开创后于不同时间点进行拍照，在21天时大鼠以Atropine(0.05mg/kg)及Zoletil50(50mg/kg)进行麻醉剪取左右伤口部位皮肤2.5cm×2.5cm，浸泡于10％福尔马林中固定。皮肤组织样品进一步石蜡包埋，切取伤口中央部位切片，并以H&E染色(hematoxylinandeosinstain)后于显微镜下进行组织切片判读。切片照片如图4A所示。又于第21天时，定量计算大鼠伤口中央纵切面的新生组织面积，结果如图4B所示。

根据图4A可知，第21天对照组虽伤口愈合，但上皮层与真皮新生组织厚度相对实验组为最薄。羟丙基甲基纤维素与明胶交联泡棉(HPMC-c-Gelatin)(Lot6与Lot7)，有完整上皮层与较厚的真皮层结构。有较多新生血管生成并有明显腺体及毛囊组织结构。

定量计算大鼠伤口中央纵切面的新生组织面积发现HPMC-c-Gelatin泡棉材料的新生组织增生面积为对照组2倍以上。

由以上结果显示羟丙基甲基纤维素与明胶交联(HPMC-c-Gelatin)泡棉材料有利于新生组织的血管新生，功能性组织结构形成(腺体、毛囊等)，有助于皮肤真皮层的结构再生与重建。

实施例16、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料促进猪只动物皮肤伤口愈合

本动物实验经试验动物照护委员会同意及核可，由农业科技研究院动物科技研究所合格的兽医师遵循实验动物管理与使用指南执行动物实验。将2-3月龄的蓝瑞斯品系猪只以Atropine(0.04mg/kg)及Zoletil50(6mg/kg)及Rompun(2.2mg/kg)进行麻醉，再以Ketoprofen(3mg/kg)进行止痛。猪只背部剃除毛发后，于脊柱旁2厘米的左右二边各开创2ⅹ2厘米的伤口3个，厚度为全皮层，先以纱布止血，并贴上Tegarderm。开创隔日(第1天)清除纱布与血块后，放入真皮层替代物。对照组不含任何真皮层替代物，直接于伤口贴上Tegarderm^3M防水透气敷料；实验组则分别于伤口放上真皮层替代物后，以手术缝线与皮肤做缝合固定再贴上Tegarderm^3M防水透气敷料，最后皆以弹性绷带包扎固定。伤口开创后于不同时间点进行拍照，在14天时猪只进行麻醉并剪取伤口部位皮肤组织2.5cm×2.5cm，浸泡于10％福尔马林中固定。皮肤组织样品进一步石蜡包埋，切取伤口中央部位切片，并以H&E染色(hematoxylinandeosinstain)后于显微镜下进行组织切片判读。组织切片的照片显示于图5A。根据图5A可得知伤口愈合情况。羟丙基甲基纤维素与明胶交联泡棉(HPMC-c-Gelatin)(Lot6与Lot7)，伤口肉芽组织增生明显(粗黑线圈出处)，组织切片亦可看到肉芽组织特别宽厚，新生组织内亦可观察到大量的新生血管与多层细胞小血管。计算猪只皮肤伤口中央纵切面的新生组织面积，结果如图5B所示。

由计算的数值发现羟丙基甲基纤维素与明胶交联泡棉(HPMC-c-Gelatin)泡棉材料的新生组织面积大于不含泡棉材料的对照组，Integra，经交联的明胶(cGelatin)与经交联的羟丙基甲基纤维素(cHPMC)泡棉材料，约有3-5倍增生量。由以上结果显示羟丙基甲基纤维素与明胶交联泡棉泡棉材料有利于新生肉芽组织的生与真皮层血管新生，有助于皮肤真皮层的结构再生与重建。

实施例17、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料促进体外止血效能评估

In-vitro止血效能评估实验依循的Lee-White试验方法评估材料的全血凝血时间(wholebloodclottingtime)，分别于测试管内放入3.5mg测试样品，每组三根试管。采集猪只新鲜血液，每试管注入1c.c.新鲜血液、于37℃恒温水槽静置并轮流倾斜45度以观测凝血情形。待试管血液凝结时记录时间。结果如表12所示。

表12、各种材料的全血凝血时间

根据表12可知，本发明的羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料所需全血凝血时间实验组均较对照组纱布(612秒)来的快速，且与市售商品相近。

实施例18、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料吸液性质测试

将直径5mm的不同样品分别置于37℃真空烘箱，量测样品恒重(干重)(纪录为m_d)。之后将样品浸入PBS溶液。在1小时后，将样品移出量测样品整体重量(纪录为m_w)。又，将样品至于滤纸上吸取多余水分并再度秤重，而所秤得的重量视为样品湿重(纪录为m_sw)。样品的各种重量如表13所示。

表13、羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料吸液性质测试的结果

注：大孔洞：>200μm；中孔洞：70～200μm；小孔洞：<70μm

根据表13可以明确得知，本发明的羟丙基甲基纤维素(HPMC)与明胶交联泡棉材料，不论孔洞大小，其吸液效能均较市售止血材料优越。

Claims

1.一种化学交联组合物，包括：

纤维素衍生物，其为将纤维素上的至少一羟基进行化学修饰所产生；

明胶；以及

至少一交联剂，

其中藉由所述至少一交联剂使所述纤维素衍生物与所述明胶之间形成共价键结，且

其中所述化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

2.如权利要求1所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述纤维素衍生物占0.1-99wt％、所述明胶占0.1-99wt％，而所述至少一交联剂占0.1-60wt％。

3.如权利要求1所述的化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素或上述的组合。

4.如权利要求3所述的化学交联组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素为未经改质的羟丙基甲基纤维素。

5.如权利要求3所述的化学交联组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素为经改质的羟丙基甲基纤维素，而所述经改质的羟丙基甲基纤维素具有羧基及/或醛基。

6.如权利要求5所述的化学交联组合物，其中所述经改质的羟丙基甲基纤维素为羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯。

7.如权利要求1所述的化学交联组合物，其中所述至少一交联剂包括第一交联剂，或包括第一交联剂与第二交联剂，又其中所述第一交联剂与所述第二交联剂各自为双环氧烷化合物、酰胺化合物、双羧酸分子、双醛化合物及/或上述的组合，且所述第一交联剂与所述第二交联剂不相同。

8.如权利要求7所述的化学交联组合物，其中所述至少一交联剂为所述第一交联剂。

9.如权利要求8所述的化学交联组合物，其中所述化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成。

10.如权利要求9所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述纤维素衍生物占0.1-99wt％、所述明胶占0.1-99wt％，而所述第一交联剂占0.1-60wt％。

11.如权利要求9所述的化学交联组合物，其中所述化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素或上述的组合。

12.如权利要求9所述的化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为未经改质的羟丙基甲基纤维素，而所述第一交联剂为所述双环氧烷化合物。

13.如权利要求12所述的化学交联组合物，其中所述双环氧化合物为丁二醇二缩水甘油基醚。

14.如权利要求13所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述未经改质的羟丙基甲基纤维素占10-50wt％、所述明胶占10-80wt％，而所述丁二醇二缩水甘油基醚占10-50wt％。

15.如权利要求9所述的化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为经改质的羟丙基甲基纤维素，所述第一交联剂为所述酰胺化合物，且其中所述经改质的羟丙基甲基纤维素具有羧基及/或醛基。

16.如权利要求15所述的化学交联组合物，其中所述经改质的羟丙基甲基纤维素为羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯。

17.如权利要求15所述的化学交联组合物，其中所述经改质的羟丙基甲基纤维素为羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯，而所述酰胺化合物为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。

18.如权利要求17所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯占10-50wt％、所述明胶占10-80wt％，而所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐占10-50wt％。

19.如权利要求8所述的化学交联组合物，其中所述化学交联组合物，是藉由将所述纤维素衍生物及所述明胶分别与所述第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液与明胶交联溶液进行反应而得。

20.如权利要求19所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述纤维素衍生物占10-50wt％、所述明胶占10-80wt％，而所述第一交联剂占10-50wt％。

21.如权利要求19所述的化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素或上述的组合。

22.如权利要求7所述的化学交联组合物，其中所述至少一交联剂是由第一交联剂与第二交联剂所组成。

23.如权利要求22所述的化学交联组合物，其中所述化学交联组合物，是藉由将所述纤维素衍生物与所述第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及所述明胶与所述第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得。

24.如权利要求23所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述纤维素衍生物占6-90wt％、所述第一交联剂占1-50wt％、所述明胶占6-90wt％，而所述第二交联剂占1-50wt％。

25.如权利要求23所述的化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、氧化纤维素)或上述的组合。

26.如权利要求23所述的化学交联组合物，其中所述纤维素衍生物为未经改质的羟丙基甲基纤维素，所述第一交联剂为所述双环氧烷化合物，而所述第二交联剂为所述酰胺化合物。

27.如权利要求26所述的化学交联组合物，其中所述双环氧烷化合物为丁二醇二缩水甘油基醚，而所述酰胺化合物为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。

28.如权利要求27所述的化学交联组合物，其中于所述化学交联组合物中，所述未经改质的羟丙基甲基纤维素占6-90wt％、所述丁二醇二缩水甘油基醚占1-50wt％、所述明胶占6-90wt％，而所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐占1-50wt％。

29.如权利要求1所述的化学交联组合物，其中所述化学交联组合物为凝胶形式或者经过冻干处理以成为泡棉形式。

30.一种生物医学材料，包括：

化学交联组合物，该化学交联组合物包括：

明胶；以及

至少一交联剂，

其中藉由所述至少一交联剂使所述纤维素衍生物与所述明胶形成共价键结而互相连接，且

其中所述化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

31.如权利要求30所述的生物医学材料，其中所述至少一交联剂包括第一交联剂，或包括第一交联剂与一第二交联剂，又其中所述第一交联剂与所述第二交联剂各自为双环氧烷化合物、酰胺化合物、双羧酸分子、双醛化合物及/或上述的组合，且所述第一交联剂与所述第二交联剂不相同。

32.如权利要求31所述的生物医学材料，其中所述至少一交联剂为所述第一交联剂。

33.如权利要求32所述的生物医学材料，其中所述化学交联组合物是藉由一锅合成法所形成。

34.如权利要求33所述的生物医学材料，其中所述纤维素衍生物为未经改质的羟丙基甲基纤维素，而所述第一交联剂为所述双环氧烷化合物。

35.如权利要求34所述的生物医学材料，其中所述双环氧化合物为丁二醇二缩水甘油基醚。

36.如权利要求35所述的生物医学材料，其中于所述化学交联组合物中，所述未经改质的羟丙基甲基纤维素占10-50wt％、所述明胶占10-80wt％，而所述丁二醇二缩水甘油基醚占10-50wt％。

37.如权利要求33所述的生物医学材料，其中所述纤维素衍生物为经改质的羟丙基甲基纤维素，所述第一交联剂为所述酰胺化合物，且其中所述经改质的羟丙基甲基纤维素具有羧基及/或醛基。

38.如权利要求37所述的生物医学材料，其中所述经改质的羟丙基甲基纤维素为羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯，而所述酰胺化合物为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。

39.如权利要求38所述的生物医学材料，其中于所述化学交联组合物中，所述羟丙甲基纤维素醋酸丁二酸酯占10-50wt％、所述明胶占10-80wt％，而所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐占10-50wt％。

40.如权利要求31所述的生物医学材料，其中所述至少一交联剂是由所述第一交联剂与所述第二交联剂所组成。

41.如权利要求40所述的生物医学材料，其中所述化学交联组合物，是藉由将所述纤维素衍生物与所述第一交联剂所形成的纤维素衍生物交联溶液及所述明胶与所述第二交联剂所形成的明胶交联溶液进行反应而得。

42.如权利要求41所述的生物医学材料，其中该纤维素衍生物为一未经改质的羟丙基甲基纤维素，该第一交联剂为该双环氧烷化合物，而该第二交联剂为该酰胺化合物。

43.如权利要求42所述的生物医学材料，其中所述双环氧烷化合物为丁二醇二缩水甘油基醚，而所述酰胺化合物为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐。

44.如权利要求43所述的生物医学材料，其中于所述化学交联组合物中，所述未经改质的羟丙基甲基纤维素占6-90wt％、所述丁二醇二缩水甘油基醚占1-50wt％、所述明胶占6-90wt％，而所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐占1-50wt％。

45.如权利要求30所述的生物医学材料，其中所述生物医学材料为凝胶、泡棉、粉末或块材形式。

46.一种化学交联组合物用于制备用以促进伤口愈合的生医材料的用途，其中所述化学交联组合物包括：

明胶；以及

至少一交联剂，

其中所述化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。

47.一种化学交联组合物用于制备用以止血的生医材料的用途，其中所述化学交联组合物包括：

明胶；以及

至少一交联剂，

其中藉由所述至少一交联剂使该纤维素衍生物与该明胶之间形成共价键结，且

其中所述化学交联组合物具有生物可分解性与生物兼容性。