TWI526488B - 化學交聯組成物、含其之生物醫學材料以及其用途 - Google Patents

Description

化學交聯組成物、含其之生物醫學材料以及其用途

本發明係關於化學交聯組成物，特別是關於可應用於生物醫學材料之化學交聯組成物。

在燒燙傷及慢性傷口病人傷口照護的整個療程中，於肌肉組織增生完成後，病患往往在癒合時面臨到真皮層再生的障礙與困境。目前皮膚替代物主要組成以俱有高度生物活性之膠原蛋白(collagen)為主體。然而，膠原蛋白為動物來源萃取蛋白質，具有引發人體過敏反應之可能，且在加工時改質不易，容易因溫度或酸鹼性失去活性，因此其製程調控受到限制。又此類之膠原蛋白皮膚替代物在水份調節往往並無任何特殊設計或幫助，無法適度吸收傷口滲液，更無法保有傷口床濕潤平衡。

因此，目前亟需一種新穎之組成物，其可作為於生物醫學材料，例如皮膚替代物。

本發明提供一種化學交聯組成物，包括：一纖維 素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。

本發明也提供一種生物醫學材料，包括：一化學交聯組成物，該化學交聯組成物包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。

本發明還提供一種化學交聯組成物用於製備用以促進傷口癒合之生醫材料的用途，其中該化學交聯組成物包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。

本發明更提供一種化學交聯組成物用於製備用以止血之生醫材料的用途，其中該化學交聯組成物包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。

第1A圖顯示，於細胞培養第1天與第3天，貼附於本發明羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之薄膜的細胞形態；第1B圖顯示，於細胞培養第1天與第3天，貼附於本發明羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之薄膜的細胞數目；第2A圖顯示，於細胞培養第1天與第4天，貼附於本發明羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之泡棉的細胞形態；第2B圖顯示，於細胞培養第21天，本發明羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之泡棉的外觀；第2C圖顯示，於細胞培養第4天，貼附於本發明羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之泡棉的細胞數目；第3圖顯示，於細胞培養第4天，貼附於本發明經改質羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠交聯之泡棉的細胞數目；第4A圖顯示，經不同真皮替代物處理21天後，大鼠之開創傷口的切片照片；第4B圖顯示，經不同真皮替代物處理21天後，大鼠之開創傷口的新生組織面積；第5A圖顯示，經不同真皮替代物處理21天後，豬隻之開創傷口的切片照片，其中粗黑線區出處為新生肉芽組織部分；以及第5B圖顯示，經不同真皮替代物處理21天後，豬隻之開創傷口的新生組織面積。

在本發明一實施例中，本發明提供一化學交聯組成物，其具有生物可分解性與生物相容性。

上述本發明之化學交聯組成物可包括，但不限於，一纖維素衍生物、一明膠與至少一交聯劑，其中藉由上述至少一交聯劑使上述纖維素衍生物與明膠之間形成共價鍵結。上述纖維素衍生物與明膠之間所形成之形成共價鍵結，可包括，例如醚鍵、酯鍵、醯胺鍵及/或上述之組合等，但不限於此。

於本申請案之化學交聯組成物中，上述纖維素衍生物可佔約0.1-99wt%、上述明膠可佔約0.1-99wt%，而上述至少一交聯劑可佔約0.1-60wt%，例如上述纖維素衍生物佔約6-90wt%、上述明膠佔約6-90wt%，而上述至少一交聯劑佔約3-50wt%，但不限於此。

上述纖維素衍生物可藉由將纖維素上之至少一羥基進行化學修飾而產生，而上述纖維素衍生物的例子，可包括羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose,HPC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose,HEC)、甲基纖維素(methyl cellulose,MC)、乙基纖維素(ethyl cellulose,EC)、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose,CMC)、氧化纖維素(oxidized cellulose,OC)或上述之組合，但不限於此。此外，上述之羥丙基甲基纖維素可為一未經改質羥丙基甲基纖維素，或可為一經改質之羥丙基甲基纖維素。

而，上述經改質之羥丙基甲基纖維素，可具有羧基及/或醛基等，但不限於此，且其例子可包括，例如羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯(hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate)等。在一實施例中，上述經改質之羥丙基甲基纖維素為羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯。

於本發明之化學交聯組成物中，在一實施例中，上述至少一交聯劑可包括一第一交聯劑，而在另一實施例中，上述至少一交聯劑則可包括一第一交聯劑與一第二交聯劑。上述第一交聯劑與第二交聯劑可各自包括雙環氧烷化合物、醯胺化合物、雙羧酸分子、雙醛化合物及/或上述之組合等，且上述第一交聯劑與該第二交聯劑可不相同。

於本發明化學交聯組成物中，適合做為交聯劑之雙環氧乙烷化合物可包括，例如丁二醇二縮水甘油基醚(1,4-butanediol diglycidyl ether,BDDE)、乙二醇二環氧丙基醚(ethylene glycol diglycidyl ether,EGDGE)、1,6-己二醇二缩水甘油醚(1,6-hexanediol diglycidyl ether)、聚乙二醇二缩水甘油醚(polyethylene glycol diglycidyl ether)、聚丙二醇二缩水甘油醚(polypropylene glycol diglycidyl ether)、聚丁二醇二缩水甘油醚(polytetramethylene glycol diglycidyl ether)、新戊二醇二甘油醚(neopentyl glycol diglycidyl ether)、聚甘油聚缩水甘油醚(polyglycerol polyglycidyl ether)、二甘油聚缩水甘油醚(diglycerol polyglycidyl ether)、甘油聚缩水甘油醚(glycerol polyglycidyl ether)、三羥甲基丙烷聚缩水甘油醚(tri-methylolpropane polyglycidyl ether)、支戊四醇聚缩水甘油醚(pentaerythritol polyglycidyl ether)或山梨糖醇聚缩水甘油醚(sorbitol polyglycidyl ether)，但不限於此。

又，適合在本發明化學交聯組成物中作為交聯劑 之醯胺化合物的例子，可包括，但不限於，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride,EDC．HCl)、N,N'-二環己基碳二亞胺(N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide,DCC)與N,N'-二異丙基碳亞醯胺(N,N'-Diisopropylcarbodiimide,DIC)等。

此外，於本發明化學交聯組成物中，適合作為交聯劑的雙羧酸分子可包括，脂肪族雙羧酸分子、芳香族(aromatic)雙羧酸分子、聚醚二酸(polyether diacid)或聚酯二酸(polyester diacid)等，但不限於此。

上述脂肪族雙羧酸分子的例子可包括，例如丙二酸(malonic acid)、丁二酸(succinic acid)、戊二酸(glutaric acid)、己二酸(adipic acid)、庚二酸(pimelic acid)、辛二酸(suberic acid)、壬二酸(azelaic acid)、癸二酸(sebacic acid)、十一烷二酸(undecanedioic acid)、十二烷二酸(dodecanedioic acid)、聚醚二酸(polyether diacid)、聚酯二酸(polyester diacid)與上述之組合等，但不限於此。

而，上述之芳香族雙羧酸分子，可包括，但不限於鄰苯二甲酸(phthalic acid)、間苯二甲酸(isophthalic acid)、對苯二甲酸(terephthalic acid)或上述之組合。

又，前述之聚醚二酸可包括聚乙二醇二酸(poly(ethylene glycol)diacid)、聚丙二醇二酸(poly(propylene glycol)diacid)、聚四亞甲基醚二醇二酸(poly(tetramethylene ether glycol)diacid)或上述之組合，但不限於此。

另，前方所提及之聚酯二酸可例如，聚乙醇酸二酸(polyglycolide diacid)、聚乳酸二酸(polylactide diacid)、聚乙醇乳酸二酸(poly(lactide-co-glycolide)diacid)、聚丁內酯二酸(polybutyrolactone diacid)、聚戊內酯二酸(polyvalerolactone diacid)、聚己內酯二酸(polycaprolactone diacid)與上述之組合等。

再者，適合於本發明化學交聯組成物中作為交聯劑之雙醛化合物的例子，可包括，但不限於，戊二醛、乙二醛與雙醛澱粉等。

在一實施例中，於本發明化學交聯組成物中，上述至少一交聯劑可為前方所提及之第一交聯劑。而在上述至少一交聯劑為前方所提及之第一交聯劑的實施例中，在一情況下，本發明之化學交聯組成物可藉由一鍋合成法(one-pot synthesis)所形成，而，在另一情況下，本發明之化學交聯組成物可藉由將該纖維素衍生物及該明膠分別與該第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液與一明膠交聯溶液進行反應而得，即藉由二鍋合成法(two-pot synthesis)而得。

在本發明之化學交聯組成物係藉由一鍋合成法所形成的情況下，於本發明化學交聯組成物中，纖維素衍生物可佔約0.1-99wt%、明膠可佔約0.1-99wt%，而第一交聯劑可佔約0.1-60wt%，例如上述纖維素衍生物佔約10-50wt%、上述明膠佔約10-80wt%，而上述第一交聯劑佔約10-50wt%，但不限於此。

又，在本發明之化學交聯組成物係藉由一鍋合成 法所形成的情況下，上述纖維素衍生物可包括，但不限於羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧化纖維素或上述之組合。

在一實施例中，在本發明之化學交聯組成物係藉由一鍋合成法所形成的情況下，纖維素衍生物可為一未經改質之羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素或羥乙基纖維素等，但不限於此，而第一交聯劑可為雙環氧烷化合物。前述雙環氧化合物可包括丁二醇二縮水甘油基醚、乙二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚(1,6-hexanediol diglycidyl ether)、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(glycerol polyglycidyl ether)、三羥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，但不限於此。又，在本發明之化學交聯組成物係藉由一鍋合成法所形成的情況下，在一特定實施例中，纖維素衍生物為一未經改質之羥丙基甲基纖維素，而第一交聯劑為丁二醇二縮水甘油基醚。而，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約10-50wt%、明膠佔約10-80wt%，而丁二醇二縮水甘油基醚佔約10-50wt%，例如未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約33wt%、明膠佔約33wt%，而丁二醇二縮水甘油基醚佔約34wt%，但不限於此。在另一特定實施例中，纖維素衍生物為一羥丙基纖維素，而第一交聯劑為丁二醇二縮水甘油基醚。而，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，羥丙基纖維素佔約10-50 wt%、明膠佔約10-80wt%，而丁二醇二縮水甘油基醚佔約10-50wt%，例如，羥丙基纖維素佔約33wt%、明膠佔約33wt%，而丁二醇二縮水甘油基醚佔約34wt%，但不限於此。在又另一特定實施例中，纖維素衍生物為一羥乙基纖維素，而第一交聯劑為丁二醇二縮水甘油基醚。而，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，羥乙基纖維素佔約10-50wt%、明膠佔約10-80wt%，而丁二醇二縮水甘油基醚佔約10-50wt%，例如，羥乙基纖維素佔約33wt%、明膠佔約33wt%，而丁二醇二縮水甘油基醚佔約34wt%，但不限於此。

在另一實施例中，在本發明之化學交聯組成物係藉由一鍋合成法所形成的情況下，纖維素衍生物可為一經改質之羥丙基甲基纖維素，而第一交聯劑可為醯胺化合物，其中經改質之羥丙基甲基纖維素，具有羧基及/或醛基等。前述經改質之羥丙基甲基纖維素可包括羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯_等，而前述醯胺化合物可包括1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽、N,N'-二環己基碳二亞胺或N,N'-二異丙基碳亞醯胺等，但不限於此。在本發明之化學交聯組成物係藉由一鍋合成法所形成的情況下，在另一特定實施例中，纖維素衍生物為羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯，而第一交聯劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。又，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯佔約10-50wt%、明膠佔約10-80wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽佔約10-50wt%，例如，羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯佔約33wt%、明膠佔約33wt%，而1- 乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽佔約34wt%，但不限於此。

相對地，在前述本發明之化學交聯組成物係藉由將纖維素衍生物及明膠分別與第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液與一明膠交聯溶液進行反應而得的情況下，於本發明之化學交聯組成物中，纖維素衍生物佔約10-50wt%、明膠佔約10-80wt%，而第一交聯劑則佔約10-50wt%，例如，纖維素衍生物佔約33wt%、明膠佔約33wt%，而第一交聯劑則佔約34wt%，但不限於此。

在本發明之化學交聯組成物係藉由將該纖維素衍生物及該明膠分別與該第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液與一明膠交聯溶液進行反應而得的情況下，上述纖維素衍生物可包括，但不限於羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧化纖維素或上述之組合。在特定一實施例中，上述纖維素衍生物可為羥丙基甲基纖維素，而第一交聯劑可為丁二醇二縮水甘油基醚。在另一特定實施例中，上述纖維素衍生物可為羥丙基纖維素，而第一交聯劑可為丁二醇二縮水甘油基醚。

在另一實施例中，於本發明化學交聯組成物中，上述至少一交聯劑係由前方所提及之第一交聯劑與第二交聯劑所組成。而在此實施例中，在一情況下，本發明化學交聯組成物，可藉由將纖維素衍生物與第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及明膠與第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得。

在本發明化學交聯組成物，可藉由將纖維素衍生物與第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及明膠與第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得的情況下，纖維素衍生物佔約6-90wt%、第一交聯劑佔約1-50wt%、明膠佔約6-90wt%，而第二交聯劑則佔約1-50wt%，例如，纖維素衍生物佔約39wt%、第一交聯劑佔約2wt%、明膠佔39wt%，而第二交聯劑則佔約20wt%，但不限於此。

又，在本發明化學交聯組成物可藉由將纖維素衍生物與第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及明膠與第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得的情況下，上述纖維素衍生物可包括，但不限於羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧化纖維素或上述之組合。

在一實施例中，在本發明化學交聯組成物係藉由將纖維素衍生物與第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及明膠與第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得的情況下，纖維素衍生物可為一未經改質之羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素或羥乙基纖維素等，但不限於此，而第一交聯劑可為雙環氧烷化合物，又第二交聯劑可為醯胺化合物。在本發明化學交聯組成物係藉由將纖維素衍生物與第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及明膠與第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得的情況下，在一特定實施例中，纖維素衍生物為一未經改質之羥丙基甲基纖維素，第一交聯劑為丁二醇二縮水甘油基醚，而第二交聯劑為1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。而，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約6-90wt%、丁二醇二縮水甘油基醚佔約1-50wt%、明膠佔約6-90wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽則佔約1-50wt%，例如，未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約16.7wt%、丁二醇二縮水甘油基醚佔約_8.3wt%、明膠佔約50wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽則佔約25wt%，但不限於此。又，在另一特定實施例中，纖維素衍生物為一羥丙基纖維素，第一交聯劑為丁二醇二縮水甘油基醚，而第二交聯劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。而，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，羥丙基纖維素佔約6-90wt%、丁二醇二縮水甘油基醚佔約1-50wt%、明膠佔約6-90wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽則佔約1-50wt%，例如，羥丙基纖維素佔約38.2wt%、丁二醇二縮水甘油基醚佔約4.4wt%、明膠佔約38.2wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽則佔約19.1wt%，但不限於此。另外，在另一特定實施例中，纖維素衍生物為一羥乙基纖維素，第一交聯劑為丁二醇二縮水甘油基醚，而第二交聯劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。而，於此特定實施例之本發明之化學交聯組成物中，羥乙基纖維素佔約6-90wt%、丁二醇二縮水甘油基醚佔約1-50wt%、明膠佔約6-90wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽則佔約1-50wt%，例如，羥乙基纖維素佔約38.2wt%、丁二醇二縮水甘油基醚佔約4.4wt%、明膠佔約38.2 wt%，而1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽則佔約19.1wt%。

本發明之化學交聯組成物之形式可為任何形式，例如凝膠、泡棉、粉末或塊材等形式。

在一實施例中，本發明之化學交聯組成物為凝膠形式。在另一實施例中，本發明之化學交聯組成物可經過凍乾處理而成為泡棉形式。而泡棉形式之本發明之化學交聯組成物，其孔洞大小為約1μm-300μm。

本發明之化學交聯組成物除了具有生物可分解性與生物相容性，還具有可快速吸液、良好柔曲性及操作物性等特性，且更具有可延長酵素分解時間、促進細胞貼附與增生、增加膠原蛋白分泌、促進肉芽組織增生、腺體與毛髮再生、促進血管新生、組織修補與重建，與止血功能等功效。

在本發明另一實施例中，本發明提供一生物醫學材料，其可包括任何上述之本發明的化學交聯組成物，但不限於此。

本發明之生物醫學材料還可更包括一生物活性成分。上述生物活性成分的例子，可包括生長因子、蛋白酶抑制劑、藥物及/或其組合，但不限此。

在本發明之生物醫學材料係用於傷口治療的情況下，除了包括任何上述之本發明的化學交聯組成物之外，在一實施例中，本發明之生物醫學材料還可更包括一生長因子，在另一實施例中，本發明之生物醫學材料還可更包括基質金屬蛋白酶抑制劑，在又另一實施例中，本發明之生物醫學材料還可 更包括一抗菌劑或止痛劑。

在本發明另一實施例中，本發明還提供一化學交聯組成物用於製備用以促進傷口癒合之生醫材料的用途。而，上述化學交聯組成物可包括任何上述之本發明的化學交聯組成物，但不限於此。

在本發明又另一實施例中，本發明還提供一化學交聯組成物用於製備用以止血之生醫材料的用途。而，上述化學交聯組成物可包括任何上述之本發明的化學交聯組成物，但不限於此。

實施例 實施例1

羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)與明膠雙重交聯之薄膜材料的製備

將20g之羥丙基甲基纖維素溶解於水中(固含量2%)，並在鹼性環境下，加入0.2g之丁二醇二縮水甘油基醚(1,4-butanediol diglycidyl ether,BDDE)交聯劑。於室溫反應2小時後，得到羥丙基甲基纖維素交聯溶液A。另將20g之明膠(gelatin)溶解於水中(固含量2%)，於微酸性環境下加入0.2g之1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide,EDC)固體快速攪拌1分鐘至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽完全溶解以形成明膠交聯溶液B。接著，將前述羥丙基甲基纖維素交聯溶液A迅速倒入明膠交聯溶液B並均勻攪拌5分鐘以形成一混合溶液。將上述之混合溶液倒入模具並於室溫下靜 置反應，以形成一交聯凝膠。然後，將凝膠放入40℃烘箱，乾燥形成交聯薄膜。根據上方所述之實驗方法，使用不同規格之羥丙基甲基纖維素以及不同規格之明膠，以形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別使用的羥丙基甲基纖維素與明膠的規格，如表1所示。

實施例2

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠雙重交聯之泡棉材料的製備

將羥丙基甲基纖維素溶解於水中(固含量2%)，並在鹼性環境下，加入丁二醇二縮水甘油基醚(BDDE)交聯劑。於室溫反應2小時後，得到羥丙基甲基纖維素交聯溶液A。另將明膠(gelatin)溶解於水中(固含量2%)，於微酸性環境下加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽(EDC)固體快速攪拌1分鐘至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽完全溶解以形成明膠交聯溶液B。接著，將前述羥丙基甲基纖維素交聯溶液A迅速倒入明膠交聯溶液B並均勻攪拌5分鐘以形成一混合溶液。將上述之混合溶液倒入模具後移至冷凍乾燥機，以快速降溫(1℃/分鐘)條件，冷凍乾燥四天後，將其放置於烘箱三天以形成泡棉產物。將泡棉產物以水與酒精水溶液進行多次清洗以去除多餘交聯劑。最後將清洗乾淨的濕潤泡棉再次以冷凍乾燥方式進行乾燥，以完成泡棉材料之製備。根據上方所述之實驗方法，使用不同比例之羥丙基甲基纖維素及明膠組成以及交聯劑使用濃度，以形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別使用的羥丙基甲基纖維素、丁二醇二縮水甘油基醚、明膠與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽的比例關係，如表2所示。

表2、不同批次之實驗產物所分別使用的羥丙基甲基纖維素、丁二醇二縮水甘油基醚、明膠與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽的比例關係

實施例3

纖維素衍生物與明膠單一交聯劑雙重交聯之材料的製備(2 Pot製程)

將纖維素衍生物溶解於水中(固含量2%)，並在鹼性環境下，加入丁二醇二縮水甘油基醚(BDDE)交聯劑。於室溫反應30分鐘後，得到羥丙基甲基纖維素交聯溶液A。另將明膠溶解於水中(固含量2%)，於鹼性環境下加入丁二醇二縮水甘油基醚(BDDE)交聯劑於40℃下，攪拌30分鐘至丁二醇二縮水甘油基醚完全溶解以形成明膠交聯溶液B。接著，將前述羥 丙基甲基纖維素交聯溶液A迅速倒入明膠交聯溶液B並均勻攪拌2分鐘以形成一混合溶液。將上述之混合溶液倒入模具並於室溫下靜置反應，以形成一交聯凝膠。然後，將凝膠放入40℃烘箱，乾燥形成交聯薄膜。

亦可前述之混合溶液倒入模具並放入凍乾機凍乾6天以形成泡棉形態產物。

根據前方所述之實驗方法，使用不同之纖維素衍生物之種類及不同之纖維素衍生物與明膠的比例以及交聯劑使用濃度，以形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別使用的纖維素衍生物之種類、纖維素衍生物與明膠的比例以及交聯劑使用濃度，如表3所示。

實施例4

纖維素衍生物與明膠單一交聯材料製備(1 Pot製程)

將纖維素衍生物溶解於水中(固含量2%)以形成一纖維素衍生物溶液。另將明膠加至水中(固含量2%)，於40℃下攪拌30分鐘至明膠完全溶解，以形成一明膠溶液。接著，將上述兩溶液混合均勻並攪拌30分鐘，以形成一混合溶液。之後，將上述混合溶液調整pH值達到鹼性後加入丁二醇二縮水甘油基醚(BDDE)交聯劑，並於室溫攪拌2小時，以形成一交聯溶液。然後將上述之混合溶液倒入模具並於室溫下靜置反應，以形成一交聯凝膠。然後，將凝膠放入40℃烘箱，乾燥形成交聯薄膜。亦可前述之交聯溶液倒入模具並放入凍乾機凍乾4天以形成泡棉形態產物。

根據前方所述之實驗方法，使用不同之纖維素衍生物之種類及不同之纖維素衍生物與明膠的比例以及交聯劑使用濃度，以形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別使用的纖維素衍生物之種類、纖維素衍生物與明膠的比例以，如表4所示。

表4、不同批次之實驗產物所分別使用的纖維素衍生物之種類，以及纖維素衍生物、明膠與交聯劑的比例

實施例5

纖維素衍生物與明膠雙重交聯劑材料製備(2 Pot製程)

將之纖維素衍生物溶解於水中(固含量2%)，並在鹼性環境下，加入0.6g之丁二醇二縮水甘油基醚(BDDE)交聯劑。於室溫反應2小時後，得到纖維素衍生物交聯溶液A。明膠溶解於水中(固含量2%)，於微酸性環境下加入2.6g EDC快速攪拌1分鐘至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽完全溶解以形成明膠交聯溶液B。接著，將前述羥丙基甲基纖維素交聯溶液A迅速倒入明膠交聯溶液B並均勻攪拌5分鐘以形成一混合溶液。將上述之混合溶液倒入模具後移至冷凍乾燥機，以快速降溫(1℃/分鐘)條件，冷凍乾燥四天後，將其放 置於70℃烘箱三天以形成泡棉產物。將泡棉產物以水與酒精水溶液進行多次清洗以去除多餘交聯劑。最後將清洗乾淨的濕潤泡棉再次以冷凍乾燥方式進行乾燥，以完成泡棉材料之製備。根據前方所述之實驗方法，使用不同之纖維素衍生物之種類及不同之纖維素衍生物與明膠的比例以及交聯劑使用濃度，以形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別使用的纖維素衍生物之種類，以及纖維素衍生物、丁二醇二縮水甘油基醚、明膠與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽的比例關係，如表5所示。

實施例6

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之泡棉孔洞 調控材料的製備

將羥丙基甲基纖維素溶解於水中，並在鹼性環境下，加入0.6g之丁二醇二縮水甘油基醚(BDDE)交聯劑。於室溫反應後，得到羥丙基甲基纖維素交聯溶液A。另將明膠溶解於水中，於微酸性環境下加入0.6g之1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽(EDC)固體快速攪拌1分鐘至1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽完全溶解以形成明膠交聯溶液B。接著，將前述羥丙基甲基纖維素交聯溶液A迅速倒入明膠交聯溶液B並均勻攪拌5分鐘以形成一混合溶液。將上述之混合溶液倒入模具後移至冷凍乾燥機，以快速降溫(1℃/min)條件，冷凍乾燥四天後，將其放置於70℃烘箱三天以形成泡棉產物。將泡棉產物以水與酒精水溶液進行多次清洗以去除多餘交聯劑。最後將清洗乾淨的濕潤泡棉再次以冷凍乾燥方式進行乾燥，以完成泡棉材料之製備。根據上方所述之實驗方法，使用不同固成分之羥丙基甲基纖維素及明膠，不同之交聯劑使用情況與不同交聯時間，以形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別使用的羥丙基甲基纖維素及明膠，交聯劑與交聯時間以及所具有之孔洞大小，如表6所示。

實施例7

改質之羥丙基甲基纖維素(modified hydroxypropyl methylcellulose,mHPMC)材料的合成試驗

由於1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽(EDC)之生物親和性及細胞貼附性較佳，因此以羥丙基甲基纖維素為原料、琥珀酸酐(succinic anhydride)為反應試劑將羥丙基甲基纖維素進行化學改質以合成帶有酸基的改質之羥丙基甲基纖維素(mHPMC)材料，以使1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽可取代羥丙基甲基纖維素之交聯原所需的交聯劑，進而可在羥丙基甲基纖維素與明膠交聯時採用單一EDC交聯法以簡化製程。改質之羥丙基甲基纖維素材料的合成方法如下所述：

將羥丙基甲基纖維素置於90℃真空乾燥16小時，並自然回溫後回填氮氣。精秤羥丙基甲基纖維素於500mL反應槽，於氮氣下加入冰醋酸(glacial acetic acid)，並於90℃以250rpm機械攪拌2小時以，使羥丙基甲基纖維素均勻溶解呈淺黃色 膨潤狀。接著，加入醋酸鈉(sodium acetate)並攪拌20分鐘使其均勻溶解。然後，再加入琥珀酸酐，保持在90℃反應3-4小時(機械攪拌250rpm)，並於自然回溫後加入與冰醋酸用量等體積的去離子水於室溫攪拌均勻，轉置於透析袋中(Spectra/Por^®4 Dialysis Membrane,MWCO：12-14,000,Flat Width：75mm)，將透析袋以去離子水連續透析72小時，於第2、5、8、24、26、29、32、48、50、53與56小時更新透析液，將透析袋中物體以冷凍乾燥法乾燥。最後獲得產物，羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯(hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate)。

根據上方所述之實驗方法，以各種不同之反應條件，來形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別採用詳細反應條件如表7所示。

實施例8

改質羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠單一交聯材料合成試驗(一鍋合成法(one-pot synthesis))

以一鍋合成法來進行改質羥丙基甲基纖維素交聯明膠(mHPMCSA-c-gelatin)材料的合成。標準操作方法如下所述：

將羥丙基甲基纖維素粉末添加於500ml玻璃反應槽中，抽真空10分鐘且之後回填氮氣。接著，於反應槽中加入AcOH(57mL)，並於90℃以機械攪拌250rpm攪拌2小時，使羥丙基甲基纖維素均勻溶解呈膨潤狀。之後，於反應槽中加入醋酸鈉(sodium acetate)並攪拌20分鐘使其均勻溶解。然後再加入琥珀酸酐(succinic anhydride)，保持在90℃反應3~4小時(機械攪拌250rpm)。於自然回溫後於反應槽中加入590mL去離子水於室溫攪拌，接著加入明膠粉末(10g)室溫攪拌至均勻溶解，然後加入EDC．HCl反應16小時以上，並逐滴加入3N NaOH使反應溶液之pH值中和至pH 7，將混合溶液倒入模具後移至冷凍乾燥機，冷凍乾燥後便可以形成泡棉產物。將泡棉產物以水與酒精水溶液進行多次清洗以去除多餘交聯劑。最後將清洗乾淨的濕潤泡棉再次以冷凍乾燥方式進行乾燥，以完成泡棉材料 之製備。根據上方所述之實驗方法，以各種不同之反應條件，來形成不同批次的實驗產物。不同批次之實驗產物所分別採用詳細反應條件如表8所示。

實施例9

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯之泡棉的膨潤性試驗

將試樣以裁切機裁切。將5ml PBS緩衝溶液加入洗淨已滅菌之20ml樣品瓶中，並於樣品瓶放入已秤重試樣。將樣品瓶放入37℃熱風循環烘箱靜置5小時，取出試片，兩面以拭淨紙輕輕擦拭，秤重並記錄。

根據上所述之實驗方法，分別對羥丙基甲基纖維素與明膠交聯所形成之不同批次的複合交聯泡棉進行膨潤性試驗。羥丙基甲基纖維素與明膠交聯所形成之不同批次的複合交聯泡棉的成分與測試結果，如表9所示。

實驗結果顯示，對於羥丙基甲基纖維素與明膠交 聯所形成之複合交聯泡棉而言，使用單一交聯劑BDDE所製備之泡棉材料較堅硬緻密，吸液效能比較差，而使用雙交聯劑BDDE/EDC(二鍋合成法(two-pot synthesis))所製備之泡棉材料較柔軟，吸液效能佳。

實施例10

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉降解性試驗

將試樣以裁切機裁切直徑10mm試片，之後分別放入12孔盤中，並將12孔盤置入內有乾燥劑之密封盒中。將密封盒開蓋，並以30℃真空烘箱真空除水48小時。之後將密封盒取出並蓋上盒蓋，放置室溫30分鐘，待降溫至恆定室溫。四位數電子天平內放置乾燥劑30分鐘，之後連同密封盒對試樣進行秤重並記錄之。將10ml PBS緩衝溶液加入洗淨已滅菌之20ml樣品瓶中，並於樣品瓶放入已秤重試樣。將已秤重並浸泡PBS緩衝溶液之試樣自樣品瓶取出並放入37℃熱風循環烘箱。分別於1小時、1天、7天、14天與21天取樣。將取出之試樣以RO水輕洗，真空乾燥並秤重，記錄重量損失，並計算降解速率。

根據上所述之實驗方法，分別對羥丙基甲基纖維素與明膠交聯所形成之不同批次的複合交聯泡棉與未經交聯而形成之泡棉進行降解性試驗。羥丙基甲基纖維素與明膠交聯所形成之不同批次的複合交聯泡棉及未經交聯而形成之泡棉的成分與測試結果，如表10所示。

表10、羥丙基甲基纖維素與明膠交聯所形成之不同批次的複合交聯泡棉及未經交聯而形成之泡棉的成分與測

實驗結果顯示，未經交聯泡棉材料於24小時內完全溶解。

實施例11

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯薄膜對人類皮膚纖維母細胞貼附著與生長影響評估

製備好之羥丙基甲基纖維素與明膠交聯之薄膜 (Lot 4)以及其他對照組樣品，平整置放於12孔洞的細胞培養盤孔內，將人類皮膚纖維母細胞(取自動物科技研究所)均勻加入培養盤孔內(細胞濃度5 X 10⁴細胞/ml)。將細胞培養盤移至37℃，5% CO₂之細胞培養箱進行培養。

培養1與3天後，移除培養液並於培養孔內加入1ml中性紅染劑(neutral red solution)，再繼續培養0.5-1小時。活細胞染色後，移除中性紅染劑並以PBS緩衝溶液清洗。取出測試樣品並利用倒立式顯微鏡觀察貼附於樣品上生長的細胞形態。於細胞培養第1天與第3天，貼附於各薄膜樣品的細胞形態如第1A圖所示。

為計算樣品上生長的細胞量，將培養纖維母細胞1&3天後的測試樣品，以胰蛋白酵素溶液(trypsin)取下樣品上的細胞，並以hemocytometer計算溶液中的細胞濃度並定量估算膜上人類纖維母細胞數量。結果如第1B圖所示。

由第1A圖與第1B圖可知，BDDE單一交聯薄膜細胞貼附數量非常少。綜觀貼附表現，以BDDE單一交聯劑交聯的薄膜其細胞貼附與生長數量明顯較BDDE/EDC雙交聯劑形成的薄膜少。而羥丙基甲基纖維素與明膠交聯雙重交聯劑兩階段混合(二鍋合成法(two-pot synthesis))薄膜細胞貼附及生長效果最佳，細胞呈現3D立體網狀結構，適合組織分化增生。

實施例12

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料對人類皮膚細胞貼附著與生長影響評估

將羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉及其 他對照組樣品裁切成1X1cm²面積大小，放入12孔洞的細胞培養盤孔內。取人類皮膚纖維母細胞溶液(1 X 10⁵細胞/樣品)均勻放在泡棉表面吸入。將含有為母細胞的泡棉樣品移入37℃，5% CO₂細胞培養箱進行培養。培養1天與4天後，移除培養液並於培養孔內加入1ml中性紅染劑(neutral red solution)，再繼續培養0.5-1小時。活細胞染色後，移除中性紅染劑並以磷酸鹽緩衝液(PBS)清洗。取出測試樣品並利用倒立式顯微鏡觀察樣品上生長的細胞型態。於細胞培養第1天與第4天，貼附於各泡棉樣品的細胞形態如第2A圖所示。

為計算樣品上生長的細胞量，將培養培養4天與21天後樣品取出，以PBS緩衝溶液清洗後將泡棉樣品剪碎，再以膠原蛋白酵素(collagenase)與胰蛋白酵素(trypsin)取下樣品上黏附的細胞，以hemocytometer計算泡棉樣品上貼附的細胞總量。其中對照組樣品包括市售常見真皮層替代物Integra與Endoform樣品。第2B圖顯示各樣品於細胞培養培養第21天的外觀，而第2C圖顯示於細胞培養第4天，貼附於各樣品上之細胞數目。

根據第2B與2C圖可知，人類皮膚細胞培養於真皮層替代物4天，經EDC交聯之明膠(cGelatin)泡棉材料有坍塌縮小，其他泡棉材料商品化材料並沒有明顯改變。進一步觀察泡棉內人類皮膚纖維母細胞的生長型態發現商品化產品Integra有明顯較多細胞貼附生長，並呈現立體纖維細胞型態，到第四天細胞數目也有明顯增加。商品Endofoam與cHPMC泡棉細胞貼附量少，亦沒有觀察到細胞生長現象。經EDC交聯之明膠 (cGelatin)泡棉材料，細胞貼附生長數量多，並且在泡棉中間觀察到大量細胞生長。以BDDE/EDC雙交聯劑形成的羥丙基甲基纖維素與明膠交聯泡棉(HPMC-c-Gelatin)，細胞貼附於泡棉結構上，細胞生長數量多並顯現立體纖維細胞形態與網狀結構。以單位重量之樣品其細胞數量計算以經EDC交聯之明膠(cGelatin)與羥丙基甲基纖維素與明膠交聯泡棉(HPMC-c-Gelatin)為最高。然cGelatin樣品型態於細胞培養過程中容易收縮坍塌，無法如Lot 6維持形貌，因此綜觀真皮層替代物之物化需求表現仍以Lot 6為佳。

實施例13

改質羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠交聯泡棉材料對人類皮膚細胞貼附著與生長影響評估

將前述改質羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠交聯泡棉(mHPMCSA-c-gelatin)及其他對照組樣品裁切成1X1cm²面積大小，放入12孔洞的細胞培養盤孔內。取人類皮膚纖維母細胞溶液(1 X 10⁵細胞/樣品)均勻放在泡棉表面吸入。將含有為母細胞的泡棉樣品移入37℃，5% CO₂細胞培養箱進行培養。培養數天後，移除培養液並於培養孔內加入1ml中性紅染劑，再繼續培養0.5-1小時。活細胞染色後，移除中性紅染劑並以PBS緩衝液清洗。取出測試樣品並利用倒立式顯微鏡觀察樣品上生長的細胞型態。為計算樣品上生長的細胞量，將培養培養4天後樣品取出，以磷酸鹽緩衝液(PBS)清洗後將泡棉樣品剪碎，再以膠原蛋白酵素(collagenase)與胰蛋白酵素(trypsin)取下樣品上黏附的細胞，以hemocytometer計算泡棉樣品上貼 附的細胞總量。第3圖顯示於細胞培養第4天，貼附於各樣品上之細胞數目。

根據第3圖可知，改質羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠交聯泡棉(mHPMCSA-c-gelatin)材料所生長的細胞數量最多，而此顯示此一材料具有良好的細胞親和性。

實施例14

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料對膠原蛋白分泌量影響評估

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉樣品裁切成1X1cm²面積大小，放入12孔洞的細胞培養盤孔內。取人類皮膚纖維母細胞溶液(1 X 10⁵細胞/樣品)均勻放在泡棉表面吸入，另外各材料均準備一組不含細胞的樣品當作校正的背景值。將含有為纖維母細胞的泡棉樣品移入37℃，5% CO₂之細胞培養箱培養4天，培養亦為含有10%胎牛血清細胞培養液(90% DMEM+10% FBS)。4天後細胞培養液更換為含有4%胎牛血清細胞培養液(90% DMEM+10% FBS)(96%DMEM+4%FBS)繼續培養3天。培養3天後，收取各樣品的細胞培養液，以Sircol^TM soluble collagen assay kit分析每一培養樣品所分泌於培養液內的膠原蛋白總含量。扣除不含細胞樣品所測得的膠原蛋白濃度，計算出人類纖維母細胞培養3天釋放於培養液中膠原蛋白的總含量。表11顯示，在市售人工真皮產品Integra及本發明羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠交聯泡棉材料存在下，纖維母細胞分泌於培養液中之膠原蛋白的量。

表11、在市售人工真皮產品Integra及本發明羥丙

根據表11可知，羥丙基甲基纖維素(mHPMC)與明膠交聯泡棉材(Lot 25)每單位重量樣品所含細胞所釋放的膠原蛋白含量最高(2.59±0.82ug/ml)，商品次之(1.96±0.89ug/ml)，經交聯之明膠(cGelatin)(Lot 28)泡棉培養的細胞釋放膠原蛋白最低(0.63±0.89ug/ml)。

實施例15

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料促進大白鼠動物皮膚傷口癒合評估

本動物實驗經試驗動物照護委員會同意及核可，由農業科技研究院動物科技研究所合格之獸醫師遵循實驗動物管理與使用指南執行動物實驗。取6-8週Sprague-Dawley品系雄性大鼠以Atropine(0.05mg/kg)及Zoletil 50(50mg/kg)進行麻醉，再以Ketoprofen進行止痛。於大鼠背部左右二側以滅菌器械開創傷口，深度至真皮層。對照組不含任何真皮層替代物，直接於傷口貼上Tegarderm 3M防水透氣敷料；實驗組則分別於傷口放上真皮層替代物後，以手術縫線與皮膚做縫合固定 再貼上Tegarderm 3M防水透氣敷料，最後皆以彈性繃帶包紮固定。傷口開創後於不同時間點進行拍照，在21天時大鼠以Atropine(0.05mg/kg)及Zoletil 50(50mg/kg)進行麻醉剪取左右傷口部位皮膚2.5cm×2.5cm，浸泡於10%福馬林中固定。皮膚組織樣品進一步石蠟包埋，切取傷口中央部位切片，並以H&E染色(hematoxylin and eosin stain)後於顯微鏡下進行組織切片判讀。切片照片如第4A圖所示。又於第21天時，定量計算大鼠傷口中央縱切面的新生組織面積，結果如第4B圖所示。

根據第4A圖可知，第21天對照組雖傷口癒合，但上皮層與真皮新生組織厚度相對實驗組為最薄。羥丙基甲基纖維素與明膠交聯泡棉(HPMC-c-Gelatin)(Lot 6與Lot 7)，有完整上皮層與較厚的真皮層結構。有較多新生血管生成並有明顯腺體及毛囊組織結構。

定量計算大鼠傷口中央縱切面的新生組織面積發現HPMC-c-Gelatin泡棉材料的新生組織增生面積為對照組2倍以上。

由以上結果顯示羥丙基甲基纖維素與明膠交聯(HPMC-c-Gelatin)泡棉材料有利於新生組織的血管新生，功能性組織結構形成(腺體、毛囊等)，有助於皮膚真皮層的結構再生與重建。

實施例16

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料促進豬隻動物皮膚傷口癒合

本動物實驗經試驗動物照護委員會同意及核可， 由農業科技研究院動物科技研究所合格之獸醫師遵循實驗動物管理與使用指南執行動物實驗。將2-3月齡的藍瑞斯品系豬隻以Atropine(0.04mg/kg)及Zoletil 50(6mg/kg)及Rompun(2.2mg/kg)進行麻醉，再以Ketoprofen(3mg/kg)進行止痛。豬隻背部剃除毛髮後，於脊柱旁2公分之左右二邊各開創2 x 2公分的傷口3個，厚度為全皮層，先以紗布止血，並貼上Tegarderm。開創隔日(第1天)清除紗布與血塊後，放入真皮層替代物。對照組不含任何真皮層替代物，直接於傷口貼上Tegarderm ^3M防水透氣敷料；實驗組則分別於傷口放上真皮層替代物後，以手術縫線與皮膚做縫合固定再貼上Tegarderm ^3M防水透氣敷料，最後皆以彈性繃帶包紮固定。傷口開創後於不同時間點進行拍照，在14天時豬隻進行麻醉並剪取傷口部位皮膚組織2.5cm×2.5cm，浸泡於10%福馬林中固定。皮膚組織樣品進一步石蠟包埋，切取傷口中央部位切片，並以H&E染色(hematoxylin and eosin stain)後於顯微鏡下進行組織切片判讀。組織切片之照片顯示於第5A圖。根據第5A圖可得知傷口癒合情況。羥丙基甲基纖維素與明膠交聯泡棉(HPMC-c-Gelatin)(Lot 6與Lot 7)，傷口肉芽組織增生明顯(粗黑線圈出處)，組織切片亦可看到肉芽組織特別寬厚，新生組織內亦可觀察到大量的新生血管與多層細胞小血管。計算豬隻皮膚傷口中央縱切面的新生組織面積，結果如第5B圖所示。

由計算的數值發現羥丙基甲基纖維素與明膠交聯泡棉(HPMC-c-Gelatin)泡棉材料的新生組織面積大於不含泡棉材料的對照組，Integra，經交聯之明膠(cGelatin)與經交聯之羥 丙基甲基纖維素(cHPMC)泡棉材料，約有3-5倍增生量。由以上結果顯示羥丙基甲基纖維素與明膠交聯泡棉泡棉材料有利於新生肉芽組織的生與真皮層血管新生，有助於皮膚真皮層的結構再生與重建。

實施例17

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料促進體外止血效能評估

In-vitro止血效能評估實驗依循之Lee-White試驗方法評估材料之全血凝血時間(whole blood clotting time)，分別於測試管內放入3.5mg測試樣品，每組三根試管。採集豬隻新鮮血液，每試管注入1c.c.新鮮血液、於37℃恆溫水槽靜置並輪流傾斜45度以觀測凝血情形。待試管血液凝結時記錄時間。結果如表12所示。

根據表12可知，本發明之羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料所需全血凝血時間實驗組均較對照組紗布(612秒)來的快速，且與市售商品相近。

實施例18

羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料吸液性質測試

將直徑5mm之不同樣品分別置於37℃真空烘箱，量測樣品恆重(乾重)(紀錄為m_d)。之後將樣品浸入PBS溶液。在1小時後，將樣品移出量測樣品整體重量(紀錄為m_w)。又，將樣品至於濾紙上吸取多餘水分並再度秤重，而所秤得之重量視為樣品濕重(紀錄為m_sw)。樣品之各種重量如表13所示。

根據表13可以明確得知，本發明之羥丙基甲基纖維素(HPMC)與明膠交聯泡棉材料，不論孔洞大小，其吸液效 能均較市售止血材料優越。

Claims (47)

1. 一種化學交聯組成物，包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該纖維素衍生物佔約0.1-99wt%、該明膠佔約0.1-99wt%，而該至少一交聯劑佔約0.1-60wt%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物包括羥丙基甲基纖維素(hydroxypropyl methylcellulose,HPMC)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose,HPC)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose,HEC)、甲基纖維素(methyl cellulose,MC)、乙基纖維素(ethyl cellulose,EC)、羧甲基纖維素(carboxymethyl cellulose,CMC)、氧化纖維素(oxidized cellulose,OC)或上述之組合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之化學交聯組成物，其中該羥丙基甲基纖維素為一未經改質羥丙基甲基纖維素。
5. 如申請專利範圍第3項所述之化學交聯組成物，其中該羥丙基甲基纖維素為一經改質之羥丙基甲基纖維素，而該經改 質之羥丙基甲基纖維素具有羧基及/或醛基。
6. 如申請專利範圍第5項所述之化學交聯組成物，其中該經改質之羥丙基甲基纖維素包括羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯(hydroxypropylmethylcellulose acetate succinate)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之化學交聯組成物，其中該至少一交聯劑包括一第一交聯劑，或包括一第一交聯劑與一第二交聯劑，又其中該第一交聯劑與該第二交聯劑各自包括雙環氧烷化合物、醯胺化合物、雙羧酸分子、雙醛化合物及/或上述之組合，且該第一交聯劑與該第二交聯劑不相同。
8. 如申請專利範圍第7項所述之化學交聯組成物，其中該至少一交聯劑為該第一交聯劑。
9. 如申請專利範圍第8項所述之化學交聯組成物，其中該化學交聯組成物係藉由一鍋合成法(one-pot synthesis)所形成。
10. 如申請專利範圍第9項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該纖維素衍生物佔約0.1-99wt%、該明膠佔約0.1-99wt%，而該第一交聯劑佔約0.1-60wt%。
11. 如申請專利範圍第9項所述之化學交聯組成物，其中該化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物包括羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧化纖維素或上述之組合。
12. 如申請專利範圍第9項所述之化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物為一未經改質之羥丙基甲基纖維素，而該第一交聯劑為該雙環氧烷化合物。
13. 如申請專利範圍第12項所述之化學交聯組成物，其中 該雙環氧化合物為丁二醇二縮水甘油基醚。
14. 如申請專利範圍第13項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約10-50wt%、該明膠佔約10-80wt%，而該丁二醇二縮水甘油基醚佔約10-50wt%。
15. 如申請專利範圍第9項所述之化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物為一經改質之羥丙基甲基纖維素，該第一交聯劑為該醯胺化合物，且其中該經改質之羥丙基甲基纖維素具有羧基及/或醛基。
16. 如申請專利範圍第15項所述之化學交聯組成物，其中該經改質之羥丙基甲基纖維素包括羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯。
17. 如申請專利範圍第15項所述之化學交聯組成物，其中該經改質之羥丙基甲基纖維素為羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯，而該醯胺化合物為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。
18. 如申請專利範圍第17項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯佔約10-50wt%、該明膠佔約10-80wt%，而該1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽佔約10-50wt%。
19. 如申請專利範圍第8項所述之化學交聯組成物，其中該化學交聯組成物，係藉由將該纖維素衍生物及該明膠分別與該第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液與一明膠交聯溶液進行反應而得。
20. 如申請專利範圍第19項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該纖維素衍生物佔約10-50wt%、該明膠佔約10-80wt%，而該第一交聯劑佔約10-50wt%。
21. 如申請專利範圍第19項所述之化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物包括羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧化纖維素或上述之組合。
22. 如申請專利範圍第7項所述之化學交聯組成物，其中該至少一交聯劑係由該第一交聯劑與該第二交聯劑所組成。
23. 如申請專利範圍第22項所述之化學交聯組成物，其中該化學交聯組成物，係藉由將該纖維素衍生物與該第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及該明膠與該第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得。
24. 如申請專利範圍第23項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該纖維素衍生物佔約6-90wt%、該第一交聯劑佔約1-50wt%、該明膠佔約6-90wt%，而該第二交聯劑佔約1-50wt%。
25. 如申請專利範圍第23項所述之化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物包括羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、氧化纖維素)或上述之組合。
26. 如申請專利範圍第23項所述之化學交聯組成物，其中該纖維素衍生物為一未經改質之羥丙基甲基纖維素，該第一交聯劑為該雙環氧烷化合物，而該第二交聯劑為該醯胺化合物。
27. 如申請專利範圍第26項所述之化學交聯組成物，其中該雙環氧烷化合物為丁二醇二縮水甘油基醚(1,4-butanediol diglycidyl ether,BDDE)，而該醯胺化合物為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。
28. 如申請專利範圍第27項所述之化學交聯組成物，其中於該化學交聯組成物中，該未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約6-90wt%、該丁二醇二縮水甘油基醚佔約1-50wt%、該明膠佔約6-90wt%，而該1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽佔約1-50wt%。
29. 如申請專利範圍第1項所述之化學交聯組成物，其中該化學交聯組成物為凝膠形式或者經過凍乾處理以成為泡棉形式。
30. 一種生物醫學材料，包括：一化學交聯組成物，該化學交聯組成物包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠形成共價鍵結而互相連接，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。
31. 如申請專利範圍第30項所述之生物醫學材料，其中該至少一交聯劑包括一第一交聯劑，或包括一第一交聯劑與一第 二交聯劑，又其中該第一交聯劑與該第二交聯劑各自包括雙環氧烷化合物、醯胺化合物、雙羧酸分子、雙醛化合物及/或上述之組合，且該第一交聯劑與該第二交聯劑不相同。
32. 如申請專利範圍第31項所述之生物醫學材料，其中該至少一交聯劑為該第一交聯劑。
33. 如申請專利範圍第32項所述之生物醫學材料，其中該化學交聯組成物係藉由一鍋合成法(one-pot synthesis)所形成。
34. 如申請專利範圍第33項所述之生物醫學材料，其中該纖維素衍生物為一未經改質之羥丙基甲基纖維素，而該第一交聯劑為該雙環氧烷化合物。
35. 如申請專利範圍第34項所述之生物醫學材料，其中該雙環氧化合物為丁二醇二縮水甘油基醚。
36. 如申請專利範圍第35項所述之生物醫學材料，其中於該化學交聯組成物中，該未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約10-50wt%、該明膠佔約10-80wt%，而該丁二醇二縮水甘油基醚佔約10-50wt%。
37. 如申請專利範圍第33項所述之生物醫學材料，其中該纖維素衍生物為一經改質之羥丙基甲基纖維素，該第一交聯劑為該醯胺化合物，且其中該經改質之羥丙基甲基纖維素具有羧基及/或醛基。
38. 如申請專利範圍第37項所述之生物醫學材料，其中該經改質之羥丙基甲基纖維素為羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯，而該醯胺化合物為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。
39. 如申請專利範圍第38項所述之生物醫學材料，其中於該化學交聯組成物中，該羥丙甲基纖維素醋酸丁二酸酯佔約10-50wt%、該明膠佔約10-80wt%，而該1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽佔約10-50wt%。
40. 如申請專利範圍第31項所述之生物醫學材料，其中該至少一交聯劑係由該第一交聯劑與該第二交聯劑所組成。
41. 如申請專利範圍第40項所述之生物醫學材料，其中該化學交聯組成物，係藉由將該纖維素衍生物與該第一交聯劑所形成之一纖維素衍生物交聯溶液及該明膠與該第二交聯劑所形成之一明膠交聯溶液進行反應而得。
42. 如申請專利範圍第41項所述之生物醫學材料，其中該纖維素衍生物為一未經改質之羥丙基甲基纖維素，該第一交聯劑為該雙環氧烷化合物，而該第二交聯劑為該醯胺化合物。
43. 如申請專利範圍第42項所述之生物醫學材料，其中該雙環氧烷化合物為丁二醇二縮水甘油基醚(1,4-butanediol diglycidyl ether,BDDE)，而該醯胺化合物為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽。
44. 如申請專利範圍第43項所述之生物醫學材料，其中於該化學交聯組成物中，該未經改質之羥丙基甲基纖維素佔約6-90wt%、該丁二醇二縮水甘油基醚佔約1-50wt%、該明膠佔約6-90wt%，而該1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺鹽酸鹽佔約1-50wt%。
45. 如申請專利範圍第30項所述之生物醫學材料，其中該生物醫學材料為凝膠、泡棉、粉末或塊材形式。
46. 一種化學交聯組成物用於製備用以促進傷口癒合之生醫材料的用途，其中該化學交聯組成物包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。
47. 一種化學交聯組成物用於製備用以止血之生醫材料的用途，其中該化學交聯組成物包括：一纖維素衍生物，其為將一纖維素上之至少一羥基進行化學修飾所產生；一明膠；以及至少一交聯劑，其中藉由該至少一交聯劑使該纖維素衍生物與該明膠之間形成共價鍵結，且其中該化學交聯組成物具有生物可分解性與生物相容性。