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珍珠层粉对创面愈合的作用

在中医典籍中，均指明珍珠层粉具有消炎、镇痛、敛疮、生肌等功效。在“本草纲”、“灵枢经”、“名医别录”等著作中，也都有用珍珠层粉治疗烧烫等创伤的记载。利用珍珠层粉治疗创伤在民间验方中更不胜枚举。

近二十年来，国内外有多人研究了河蚌珍珠层的有效成分及其药理作用，特别是对创伤愈合的作用。例如国内的陈大元、谢玉坎、卢慧卿等人对皮肤创伤的愈合都进行了实验，结果表明，珍珠层粉及外套膜分泌液对创伤愈合确实具有促进作用，都优于青霉素水溶液等对照组的愈合效果，并且伤口愈合的疤痕面积也较小。国外的药理研究除上述结果外，对珍珠层中牛磺酸的其它作用，如消炎、解热、镇痛、抗惊厥、抗风湿、兴奋呼吸、增加营养物质对细胞的透过性、强心作用、增强脂质、磷脂代谢、增强脂溶性维生素、激素的吸收、促进胆汁分泌、在不同环节对抗因组织缺血而造成的细胞损害等方面也进行了研究。

我们对珠母珍珠蚌的珍珠层进行初步的物理处理，得到了活化珍珠层粉，在用于12例Ⅱ度烫伤的病例中，得到较好的效果，表现有三大特点：愈合快；不结痂；不粘连，具体为：①都不见明显的渗出期；②未见明显的回收期；③基本从第三天便进入愈复期；④经6天创面得到基本治愈，未结痂、未落疤痕；5新表面与珍珠层粉不发生粘连。

关于珍珠层粉的成分与结构对创面愈合的作用我们有如下初步看法：

一、      珍珠层粉的成分及其对创面愈合的作用

当创面出现时，机体免疫功能下降，营养代谢及微循环失衡，大量组织液潴留或渗出，在创面的局部及血液中精氨酸浓度急剧下降，创面富集大量负电荷，同时伤口极易感染，创面愈合变得十分缓慢。所以，创面愈合不仅需要消炎、抑菌、防止感染，而且需要补充必要的营养物质以及构造愈复组织的其它物质，特别是需要必要的氨基酸、维生素及矿物质等。

珍珠层粉约95%为碳酸钙以及其它一些无机物，此外珍珠层粉中还含有胶原蛋白、甲壳质、维生素等有机物。这些物质经物理场的活化以及经创面酸性物质的分解，形成了分子量较小、活性较高、易于创面吸收的物质，其中主要包括：

1、精氨酸  它对创面精氨酸浓度降低是重要补充，此外精氨酸的氨基携带有正电荷，可中和创面富集的负电荷。精氨酸可提高机体的免疫功能，如增加自然杀伤细胞、单核细胞、巨噬细胞及淋巴细胞的活性，促进淋巴细胞的增殖、分化与合成，可提高淋巴细胞介导的免疫功能。而淋巴细胞又直接或间接通过巨噬细胞影响成纤维细胞的活性。在增进合成代谢方面，补充精氨酸有助机体维持正氮平衡，增加氮储留，减少尿氮丢失，使静息代谢消耗增加。所以，精氨酸对创面愈合有重要意义。

此外，其它的氨基酸也是创面愈合、修复所必需的营养物质。

2、牛磺酸  它能促进机体对钙的吸收，可促进淋巴细胞增殖，能明显提高机体的免疫水平，有镇静、镇痛，调整血压、血糖作用，具有明显的消炎、抑菌、防止创面感染等作用。

3、脯氨酸  它是形成胶原蛋白的羟脯氨酸的前体，对肌肉、皮肤组织的合成，即生肌与创面的愈合有重要意义。

4、甲壳质  它不仅携带有正电荷，可中和创面的负电荷，并且具有明显的消炎、抑菌、防止创面感染的作用，因此有助于创面的愈合。

5、含有丰富的B₁、B₂、B₆等B族维生素，它们不仅是上皮组织修复所必需的物质，而且具有消炎、促进血液循环等作用。

6、含有大量的活性碳酸钙及其它微量元素，经创面酸性物质的分解可形成钙离子，由于牛磺酸的存在，这些钙离子易于为创面所吸收。钙离子不仅能促进各种凝血因子的活化，而且钙离子与其它凝血因子形成的复合物，可促进胶原蛋白形成交联纤维凝块，从而促进了创面组织的修复。此外，珍珠层粉含有的硒等微量元素，具有抗氧化、消除创面多余自由基的功能，这对防止因氧化而使创面恶化具有保护作用。

上述活化的碳酸钙及有机物，在天然界面活性剂牛磺酸的参与下，可使这些物质同机体的创面物质一起发挥整体的协同有序的作用，既可吸附、清除创面的渗出物，又可向创面提供维持正常代谢的营养物质；既可止痛、镇静，又可消炎、抑菌、防止创面感染；既能促进机体的免疫功能，又可促进组织有序的合成。所以，珍珠层粉对创面的愈合会有明显的效果。

实验表明，在珍珠层粉中确实不含有细胞生长因子，但是，对于应激状态下的创面，存在有一定的炎症细胞及修复细胞，这其中就有一定数量的细胞生长因子，特别是珍珠层粉中的精氨酸、牛磺酸等物质可活化创面组织的淋巴细胞、巨噬细胞、单核细胞，而细胞生长因子正是由这些细胞所分泌产生的，所以说，珍珠层粉导致机体自身产生并提高了细胞生长因子的水平。对创面而言，内源性的细胞生长因子同外源性细胞生长因子一样能促进细胞增生、创面的愈合。

通常在创面修复过程中，往往由于异常愈合会导致瘢痕组织的形成，如瘢痕疙瘩或肥厚性瘢痕。而采用珍珠层粉愈合创面的过程中，由于不存在外源性的细胞生长因子，而只是因珍珠层粉促进了机体内源性细胞生长因子以及其他细胞协调因子的水平，同时存在着使愈复组织有序化的牛磺酸（详见后面的分析），所以，在创面的增生期，即使不采用干扰素等药物来抑制成纤维细胞的增生，也不会产生细胞生长因子的过度表达及胶原沉积的紊乱排列。可见，珍珠层粉不仅有快速愈合创面的作用，而且有不产生瘢痕组织的效果。

当今仍有这样的观点，认为珍珠层粉（以及其它可治疗创伤的中草药）由于不含有生长因子，所以，珍珠层粉（以及其它中草药）对创伤的治疗缺乏理论上的依据。这种观点显然是片面地强调了外源性细胞生长因子的作用，忽视了外源性细胞生长因子的局限性，尤其是忽视了内源性细胞生长因子的作用。

二、珍珠层（粉）的结构及其对创面愈合的作用

1、           珍珠层的天然结构及其对创面愈合的作用

河蚌蚌壳最内层为珍珠层，它是由外套膜表面不断分泌而形成无数平行分布的微片层。无论是结构还是成分，珍珠层都不同于最外面的角质层和中间的棱柱层。珍珠层的每个微片层的厚度约为2μm [1]，而分布在松花江一带的珠母珍珠蚌，通过电镜观察可知，其珍珠层的微片层却只有0.5μm～1.5μm，甚至更薄。珍珠层的每个微片层又都是由无机的碳酸钙结晶片层与胶原蛋白、甲壳质等有机物片层所组成，或者可以看成是在无数的碳酸钙结晶微片层之间，都有更薄的一层有机物。可见，对珠母珍珠蚌而言，若不考虑有机物片层，则其碳酸钙结晶微片层是一接近纳米尺度的天然无机材料。如果能将这种无机的生物微片得以解离，其表面会有很大的表面能，这也是珍珠层粉得以活化的主要依据。

由表面化学可知，凡纳米尺度的材料表面，若经双亲偶合剂的处理与修饰，其表面就会产生新的物理、化学性质与功能，与其它物质的反应活性将会明显提高[2]。河蚌在生长过程中，要不断地代谢并沉积出碳酸钙，同时又不断地分泌出牛磺酸这种有机物[RN⁺(CH₃)₂(CH₂)xSO₃^-]，这是一种天然的双亲偶合剂，或界面活性剂[3，4]。当碳酸钙的结晶沉积生长成纳米尺度时，其表面便会被牛磺酸所修饰与活化。正是这种活化结果，才使碳酸钙结晶能与胶原蛋白、甲壳质等有机物相结合。

当碳酸钙以分子形态存在时，其分布通常是无序的，而当其离子化并形成结晶时，碳酸钙就有了微观的有序（出现霞石状结晶）。当结晶继续长大到纳米尺度，则其亚微观的分布就有了有序排列的倾向，尤其由分泌物组成所谓的软系统中，又有双亲偶合剂等条件的存在，活化的纳米颗粒就会自己组装成有序的排列[5]。在有序排列中，层状排列有最低的能量，于是河蚌分泌的碳酸钙结晶与一些有机物便在亚微观尺度上自组织成有序的层状结构。当然，生物结构的形成主要决定于遗传指令，这里只是讨论了产生这种有序结构的物理条件。

对于生命体，高度有序结构是生物活性的表现，而对离体后的组织，特别是用于人体的生物材料，这种有序的整体就很少有生物活性，恰恰需要破坏这种有序的整体，使之成为离散体系，甚至将其化学结构加以分解，才能体现生物材料的活性。

将珍珠层粉用于机体创面的愈合，一是希望结构具有高吸附活性；二是希望各成分间具有高度结合活性。所以，自古以来都是将珍珠层粉这种结构的活性应用于创面的愈合。

在中药中，珍珠层粉以其特有的结构与成分，以其特殊的药效而成为中药的上品。珍珠层粉的制取通常为：

①  将打磨后所得的珍珠层加以粉碎、研磨而得珍珠层粉；

②  将打磨后所得的珍珠层经高温（通常＞800℃）煅烧后再粉碎、研磨而得珍珠层粉。

对于将珍珠层粉应用于创伤的治疗，除珍珠层粉可为创面提供必要的营养物质之外，珍珠层粉的结构也为创面愈合发挥重要的作用，这主要表现为珍珠层粉的结构对创面渗出液有明显的吸附以及物质有序结合等活性，从而可改善创面的微循环，促进创面的愈合。

对于直接粉碎而得到的珍珠层粉①，可能因粉碎后的粒度很小，比表面积较大，对创面的渗出液有较高的吸附活性，同时，珍珠层粉中的有机成分在创面酸性物质作用下，可能有部分在与碳酸钙的结合中分离出来，为创面提供了一定的营养物质。对于经煅烧再粉碎而得到的珍珠层粉②，由于碳酸钙微层与有机层的热学性质存在差异，因此在热应力作用下使碳酸钙的自然层面得到充分暴露成为自由表面，并且热应力可使该表面产生较大的缺陷密度与孔隙，进一步增大了珍珠层粉的比表面积，使其层粉②有更大的吸附活性，因此，层粉②对创面愈合有更好的效果。

2、           活化珍珠层粉的结构及对创面愈合的作用

尽管上述两种珍珠层粉都可对创面愈合发挥一定的作用，但是这两种珍珠层粉并未充分发挥珍珠层结构与成分的优势，对创面愈合的作用也是有限的。例如层粉①只靠机械粉碎，其中大部分碳酸钙与有机物依然通过化学键结合在一起，使碳酸钙的自然界面不能完全成为自由表面，因此，层粉①的吸附活性是有限的。此外，与碳酸钙相结合的有机物，也难以为创面酸性物质所完全分解，所以为创面能提供的营养物质也极为有限。再如层粉②，虽然热应力可破坏碳酸钙与有机物的结合，但是800℃以上的高温也彻底破坏了碳酸钙的微观晶体结构和层状的亚微观结构，使其变成有强碱性的氧化钙，同时，层粉中的有机物也因高温而炭化，失去了可为创面提供的营养物质。可见，这两种珍珠层粉都未能发挥珍珠层固有结构与成分的优势。

所谓活化珍珠层粉，不仅保有珍珠层固有结构与成分的优势，而且通过物理场的作用，进一步提升结构与成分的优势，使其对创面的愈合发挥高吸附活性与高结合等生理活性。活化珍珠层粉包括如下三个含义：首先，使河蚌珍珠层在交变的热应力作用下，可基本破坏碳酸钙与有机物间的键合，但是却能保留下碳酸钙微层结构和微层间的有机物。然后再经粉碎、研磨，得到碳酸钙和有机物的初制珍珠层粉。使该层粉再经空化、激波和巨大交变应力等一系列物理场作用，便可完全破坏碳酸钙与有机物的键合。由电镜可观测到层粉微粒进一步被细化，层粉微粒充分得到碳酸钙微层的自然表面，同时表面因应力造成的刻蚀而变得粗糙，微观的缺陷与裂隙使其成为所谓的纳米介孔。此外，由差热分析可知，巨大的物理场作用使微粒表层的碳酸钙结晶向非晶态转化，从而使微粒表面进一步获得活化（该实验通过对比也表明，珍珠粉和不同处理的珍珠层粉均无此活性）。所以，具有表面发达裂隙的珍珠层粉，为形成分子引力、静电引力等创造了条件。而这些短程力可对创面的渗出液表现出明显的吸附活性，并进一步发挥珍珠层粉止血、防腐等功能。同时，由于短程力的存在，提高了创面成纤维细胞与胶原纤维凝块等物质的沉积。所以活化珍珠层粉是促进创面组织再生的一种结构材料；其次，通过成分分析可知，在上述物理场作用下，珍珠层粉中的有机物得以活化，这表现为有机物能从与碳酸钙的结合中解离出来，另外部分大分子得以降解，使牛磺酸、精氨酸、脯氨酸等有利于创面愈合的物质得以游离，不仅更易于为创面吸收，而且有利于参与其它物质的结合；再次，正是由于创面物质组成一软系统，同时存在着可使物质界面活化、可产生有序组织趋向的牛磺酸，所以，创面的渗出液等被强烈吸附的同时，也为创面的有序修复提供了物理条件，使这些活性的结构、活性的物质才能与创面的其它物质形成一相互作用、协调有序、可接受生物遗传指令的体系，使创面得以快速愈合。可见，这种活性珍珠层粉是在原有结构、成分的优势基础上，通过一系列物理场的作用，使其成为对创面愈合具有高吸附活性与高结合等生理活性的一种新的生物材料。

力元2006.11.07立冬

参考文献

珍珠层粉促使创面愈合的物理解释（《力元介绍》）