制备技术研究

神秘的“战伤急救包”

来源:大连中科壳寡糖研究中心  时间:2016-04-23

在本世纪初的伊拉克战争中,美军士兵都配备了一个口香糖大小的急救药包。当遇到战地伤员时,把药包里面的浅黄色粉末撒在伤口上,流出的鲜血可迅速凝固。此 物不仅避免因失血过多造成死亡,同时也可预防野外恶劣环境下伤口被细菌感染,引起败血症。这是一种什么神秘粉末?其实,它就是从甲壳素中提取的壳寡糖。
  壳寡糖无毒、无抗原性、生物相容性好,可在体内降解吸收,外用还有优良的止血效能。壳寡糖是自然界为数不多的带正电的纤维素类物质,而血液细胞外基质 蛋白都显负电性,正负相吸,它们很容易就结合在一起。正常生理状况下,为了血流通畅,血液中的红细胞依靠负负相斥的静电斥力,阻止了红细胞之间的相互聚集 和在血管壁上的黏附。当有大量壳寡糖分子与红细胞直接作用时,壳寡糖分子吸附在红细胞表面,消除了红细胞的负电荷,促成了红细胞的凝集,形成血凝块促进止 血。血小板是血液凝固中的另一个主要成分,在高浓度壳寡糖作用下,它也产生活化反应,出现伪足和形变,激活凝血因子,加速血小板的黏合及与血纤维蛋白的聚 合,加速血凝。壳寡糖应用于外伤止血,能够缩短凝血时间43%。
  另外,壳寡糖还能促进伤口的肉芽组织增生及上皮形成,从而加快伤口的愈合。巨噬细胞是人体重要的免疫细胞之一,壳寡糖能提高它的活性,这对于伤口的愈 合有重要意义。在伤口愈合过程中,新血管生成、纤维组织形成和胶原合成都需要巨噬细胞的活化。壳寡糖能吸引单核细胞从血管中游出,聚集在外伤组织中形成巨 噬细胞,同时也直接刺激局部组织中的巨噬细胞活性。巨噬细胞释放的一些细胞因子,如白介素-1、肿瘤坏死因子等,可直接促进伤口肉芽组织形成。上皮细胞的 再生是创面愈合的最基本条件。壳寡糖能促进上皮细胞的再生。应用壳寡糖,创面愈合速度可提高36.5%。
  壳寡糖的抑菌活性,对伤口愈合也是十分有利的。可用于耐药菌株的感染、真菌感染或用于抗生素过敏的人。如皮肤表面常见的金黄色葡萄球菌,用十万分之一 点六浓度的壳寡糖溶液就可抑制。壳寡糖的抑菌谱很广,可以用于常见的各类化脓性伤口。一是由于壳寡糖分子中所带的正电荷和细菌细胞膜所带的负电荷相互作 用,导致细菌的蛋白质和其他细胞成分的泄漏而产生杀菌作用;二是寡糖分子量较小,可以进入病原菌细胞内,通过抑制DNA转变为RNA抑制细菌的生长。更为 神奇的是壳寡糖能被伤口组织中的嗜中性粒细胞所分泌的溶菌酶、壳三糖酶等分解,被肌体组织吸收,不会因留下残渣而延缓伤口的愈合,非常适合用于外伤处理。
  现在,不仅美国大兵能享受这一高科技的成果,中国科学院大连化学物理研究所的科学家也成功地研制出医药用壳寡糖,很快将形成工业化生产能力,使我国普通百姓也有机会享受到大自然赐予人类的“创伤急救包”。(十二)

作者简介:孟令玗 中国科学院大连化学物理研究所客座研究员,研究生导师,从事医学基础研究二十余年,对天然产物生物活性与人类健康有深入研究。