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PHMB-表面介孔硅石复合材料的性能及其在大鼠全层皮肤缺损感染创面中的作用

朱一萌 金剑 王卫卫

朱一萌, 金剑, 王卫卫. PHMB-表面介孔硅石复合材料的性能及其在大鼠全层皮肤缺损感染创面中的作用[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2026, 42(7): 1-10. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250830-00373.
引用本文: 朱一萌, 金剑, 王卫卫. PHMB-表面介孔硅石复合材料的性能及其在大鼠全层皮肤缺损感染创面中的作用[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2026, 42(7): 1-10. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250830-00373.
Zhu Yimeng,Jin Jian,Wang Weiwei.Performance of PHMB-surface mesoporous silica composite material and its effect on full-thickness skin defect infected wounds in rats[J].Chin J Burns Wounds,2026,42(7):1-10.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250830-00373.
Citation: Zhu Yimeng,Jin Jian,Wang Weiwei.Performance of PHMB-surface mesoporous silica composite material and its effect on full-thickness skin defect infected wounds in rats[J].Chin J Burns Wounds,2026,42(7):1-10.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250830-00373.

PHMB-表面介孔硅石复合材料的性能及其在大鼠全层皮肤缺损感染创面中的作用

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20250830-00373
基金项目: 

国家重点研发计划 2024YFC2420800

上海市“科技创新行动计划”启明星人才项目 23QB1401000

详细信息
    通讯作者:

    王卫卫,Email:chzks6768@163.com

Performance of PHMB-surface mesoporous silica composite material and its effect on full-thickness skin defect infected wounds in rats

Funds: 

National Key Research and Development Program of China 2024YFC2420800

Shanghai "Science and Technology Innovation Action Plan" Rising Star Talent Project 23QB1401000

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  • 摘要:   目的  探讨聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)-表面介孔硅石复合材料(以下简称复合材料)的性能及其在大鼠全层皮肤缺损感染创面中的作用。  方法  本研究为包含成组设计、析因设计及重复测量设计的实验研究。通过旋蒸法制备了生物相容性良好的复合材料。采用持续定量检测法检测复合材料体外释放PHMB情况。采用微量营养肉汤法检测PHMB、复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)。采用持续添加菌悬液法,检测PHMB、复合材料的持续杀菌时长。采用亚致死浓度诱导法检测金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌对PHMB和复合材料的抗性出现情况。以上实验样本数均为3。取45只10~12周龄雌性SD大鼠,采用随机数字表法分为常规换药组、PHMB组和复合材料组,每组15只。对所有大鼠制备背部全层皮肤缺损感染创面后,对常规换药组、PHMB组、复合材料组大鼠创面分别采用生理盐水、PHMB终质量分数均为0.100%的PHMB溶液及复合材料分散液冲洗换药。计算伤后6、12、18 d(样本数分别为15、10、5)创面愈合率、感染情况。伤后6、12、18 d,换药前按随机数字表法各组取5只大鼠,采用平板计数法检测创面组织细菌载量。  结果  PHMB和表界网孔硅石质量比1∶1复合材料可持续释放PHMB≥144 h。复合材料无论是对金黄色葡萄球菌还是大肠埃希菌,MIC均较PHMB降低,但2种材料的MBC均一致。PHMB对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的持续杀菌时长均为3 d,复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的持续杀菌时长均为6 d。金黄色葡萄球菌及大肠埃希菌对复合材料在培养60 d后仍未出现抗性,明显晚于对PHMB的抗性。复合材料组大鼠伤后6、12、18 d创面愈合率均明显高于常规换药组和PHMB组(P<0.05)。伤后6、12、18 d,复合材料组大鼠创面均未出现感染,常规换药组大鼠创面均持续出现感染,PHMB组大鼠创面仍有部分创面持续出现感染。复合材料组大鼠伤后6、12、18 d创面组织细菌载量分别(4.6±3.1)、(3.4±3.4)、(1.6±1.5)CFU/mL,明显低于常规换药组[(1 876.0±241.5)、(1 076.0±151.1)、(1 184.0±156.6)CFU/mL]和PHMB组[(824.0±277.6)、(800.0±231.0)、(832.0±350.9)CFU/mL,P<0.05]。PHMB组大鼠伤后6、12 d创面组织细菌载量明显低于常规换药组(P<0.05)。  结论  复合材料具有增效、缓释PHMB活性,并因此延缓细菌抗性产生,可减少创面组织细菌载量,有利于创面愈合。

     

  • 参考文献(38)

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  • 图  1  表面介孔硅石的微观结构显示表界面有大量介孔结构,内部为空心(红色箭头) 扫描电子显微镜 ×2 000

    图  2  PHMB和表界网孔硅石质量比1:1 PHMB-表面介孔硅石复合材料体外累计释放PHMB情况(样本数为3,x¯±s

    注:PHMB为聚六亚甲基双胍盐酸盐

    图  3  3种材料的致敏检测和皮内刺激检测 皮肤镜 ×4。3A、3C、3E.分别为PHMB溶液、表面介孔硅石分散液、复合材料分散液致敏实验中持续涂抹3周后大鼠皮肤表现,未表现出致敏性;3B、3D、3F.分别为PHMB溶液、表面介孔硅石分散液、复合材料分散液皮内刺激实验中皮内注射72 h后兔皮肤表现,未表现出皮内刺激性

    注:PHMB为聚六亚甲基双胍盐酸盐;复合材料为PHMB-表面介孔硅石复合材料

    图  4  2种材料针对大肠埃希菌的持续杀菌时长。4A、4B、4C.分别为聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)与大肠埃希菌共培养第1、2、3天培养基表现,其中第3天开始可见菌落生长;4D、4E、4F.分别为PHMB-表面介孔硅石复合材料与大肠埃希菌共培养第1、2、3天,直到第6天仍无菌落生长

    图  5  3组大鼠伤后各时间点全层皮肤缺损感染创面愈合情况。5A、5B、5C.分别为常规换药组伤后6、12、18 d创面愈合情况;5D、5E、5F.分别为PHMB组伤后6、12、18 d创面愈合情况;5G、5H、5I.分别为复合材料组伤后6、12、18 d创面愈合情况,其中图5H创面面积明显小于图5B、5E,图5I创面面积明显小于图5C、5F

    注:对常规换药组、聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)组、PHMB-表面介孔硅石复合材料(复合材料)组大鼠创面分别采用生理盐水、PHMB终质量分数均为0.100%的PHMB溶液及复合材料分散液冲洗换药

    Table  1.   培养48 h后不同终质量分数2种材料对2种细菌的杀菌率(%,x¯±s

    材料与PHMB终质量分数样本数金黄色葡萄球菌大肠埃希菌
    PHMB
    0.100%3100.0±0.0100.0±0.0
    0.010%395.0±2.398.2±0.8
    0.001%374.2±4.085.1±1.9
    PHMB-表面介孔硅石复合材料
    0.100%3100.0±0.0100.0±0.0
    0.010%399.2±0.9100.0±0.0
    0.001%389.6±1.893.0±2.9
    t100
    P100
    t2-3.01-3.95
    P20.0400.017
    t3-6.11-3.96
    P30.0040.017
    注:PHMB为聚六亚甲基双胍盐酸;t1值、P1值为PHMB终质量分数为0.100%的PHMB与PHMB-表面介孔硅石复合材料各指标比较所得;t2值、P2值为PHMB终质量分数为0.010%的PHMB与PHMB-表面介孔硅石复合材料各指标比较所得;t3值、P3值为PHMB终质量分数为0.001%的PHMB与PHMB-表面介孔硅石复合材料各指标比较所得;金黄色葡萄球菌材料类型因素主效应,F=46.23,P<0.001;质量分数因素主效应,F=136.27,P<0.001;两者交互作用,F=22.59,P<0.001;大肠埃希菌材料类型因素主效应,F=22.33,P<0.001;质量分数因素主效应,F=104.71,P<0.001;两者交互作用,F=12.30,P=0.001
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    Table  2.   2种细菌在培养各时间点针对2种材料的抗性出现情况

    细菌种类与材料样本数10 d20 d30 d40 d50 d60 d
    金黄色葡萄球菌
    PHMB3-++++++++
    PHMB-表面介孔硅石复合材料3----++
    大肠埃希菌
    PHMB3--+++++++
    PHMB-表面介孔硅石复合材料3------
    注:PHMB为聚六亚甲基双胍盐酸盐;-表示全部菌株未出现抗性,+表示部分菌株出现抗性,++表示全部菌株出现抗性
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    Table  3.   3组大鼠伤后各时间点全层皮肤缺损感染创面愈合率比较(%,x¯±s

    组别样本数6 d样本数12 d样本数18 d
    常规换药组1516.6±2.41033.8±3.4567.6±3.8
    PHMB组1517.1±2.71035.3±3.0569.0±3.2
    复合材料组1528.7±2.91056.6±2.6586.3±3.5
    F97.62183.9443.25
    P<0.001<0.001<0.001
    P1>0.9990.804>0.999
    P2<0.001<0.001<0.001
    P3<0.001<0.001<0.001
    注:对常规换药组、聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)组、PHMB-表面介孔硅石复合材料(复合材料)组大鼠创面分别采用生理盐水、PHMB终质量分数均为0.100%的PHMB溶液及复合材料分散液冲洗换药;组别因素主效应,F=242.59,P <0.001;时间因素主效应,F=2 126.72,P<0.001;两者交互作用,F=16.42,P<0.001;F值、P值为3组间各时间点总体比较所得;P1值为常规换药组与PHMB组比较所得;P2值为常规换药组与复合材料组比较所得;P3值为PHMB组与复合材料组比较所得
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    Table  4.   3组大鼠伤后各时间点全层皮肤缺损感染创面组织细菌载量比较(CFU/g,x¯±s

    组别样本数6 d12 d18 d
    常规换药组51 876.0±241.51 076.0±151.11 184.0±156.6
    PHMB组5824.0±277.6800.0±231.0832.0±350.9
    复合材料组54.6±3.13.4±3.41.6±1.5
    F97.5561.0737.45
    P<0.001<0.001<0.001
    P1<0.0010.0450.082
    P2<0.001<0.001<0.001
    P3<0.001<0.001<0.001
    注:对常规换药组、聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)组、PHMB-表面介孔硅石复合材料(复合材料)组大鼠创面分别采用生理盐水、PHMB终质量分数均为0.100%的PHMB溶液及复合材料分散液冲洗换药;组别因素主效应,F=178.73,P<0.001;时间主效应,F=8.66,P=0.002;两者交互作用,F=8.07,P<0.001;F值、P值为3组间各时间点总体比较所得;P1值为常规换药组与PHMB组比较所得;P2值为常规换药组与复合材料组比较所得;P3值为PHMB组与复合材料组比较所得
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  • 收稿日期:  2025-08-30
  • 网络出版日期:  2026-07-03

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