甲壳素和壳聚糖在医药领域的应用

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1、万方数据PharmacyTOday·2009llv01.19N。.1l·甲壳素和壳聚糖在医药领域的应用赖坤平(湛江中心人民医院,广东湛江524037)中图分类号:R9文献标志码:A文章编号:1673—4610(2009)ll一0014一03甲壳素(chitin)是天然多糖类高分子物质,化学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2.脱氧一B.D一葡萄糖,分子式为(C。H。3NO,)n⋯,它是由N一乙酰.2.氨基-2.脱氧.D.葡萄糖以B(1一)糖苷键连接的一种乙酰氨基葡萄糖。甲壳素又名几丁质、壳多糖、甲壳质等,是自然界中唯一带正电荷的天然可降解高分子聚合物,广泛分布于植物细胞的细胞壁,动物

2、的角质上皮(cuticularepithelium),海洋无脊椎动物、昆虫的外壳以及真菌菌体的细胞壁中,其中以甲壳类虾蟹壳中含量最高。每年生物合成的甲壳素高达100亿吨,是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源【2J。甲壳素是白色或灰白色无定形半透明固体,不溶于水、稀酸、稀碱、浓碱、一般有机溶剂,但可溶于浓盐酸、硫酸、磷酸和无水甲酸。由于甲壳素的性质稳定,溶解性差,一直没有得到广泛的应用【3J。甲壳素经浓碱处理,脱乙酰基后可得到脱乙酰壳多糖(chiIosan,C髑),化学名为(1,4)一2.氨基-2一脱氧-p·D一葡聚糖,又称壳聚糖。壳聚糖也是白色、无定形、半透明、略有珍珠光泽的圆

3、体,可溶于稀的盐酸、硝酸等无机酸以及大多数有机酸旧J。目前已知壳聚糖及其衍生物具有抗微生物、增强免疫、调节血脂、抑制肿瘤等药理活性。另外,壳聚糖有很好的吸附性、成膜性和通透性、成纤性、吸湿性和保湿性、无毒,具有良好的生物相容性和可降解性,因此它在医药领域具有十分广泛的用途”1。1药理作用1.1凝血活性壳聚糖是自然界中唯一含有氨基的阳离子多糖,能吸引带负电荷的血小板和红细胞。由于氨基的亲水性,能够增加纤维蛋白原的吸附数量,从而增加血小板粘附和血栓形成哺】。壳聚糖具促进组织再生、抑菌、抗霉菌生长的特性,无毒,可生物降解,与生物组织的兼容性好,来源丰富。壳聚糖已公认为一种理想的、安全有

4、效的止血剂或止血敷料【6J。杨德林等"1将胶原蛋白、壳聚糖等材料按一定比例溶于乙酸溶液中,经过冻干等工艺后得到舒宁止血材料。在兔耳朵、肝脏和脾脏上进行的止血效果测试实验中,舒宁实验组止血时间比胶原海绵组短(P<0.05);动物病理检查发现:兔肝、脾脏止血后15d,观察到创面局部的止血覆盖物已形成机化瘢痕组织,并有大网膜组织与其黏连。30d后止血材料部分被吸收。60d后创面局部形成纤维瘢痕,舒宁止血材料全部被吸收。1.2免疫与抗肿瘤活性研究发现,壳聚糖有增强人体内巨噬细胞的吞噬功能与分泌水解酶的活性,刺激巨噬细胞产生淋巴因子,启动免疫系统,有效提高机体的抗肿瘤免疫功能。其机理可能是

5、活化巨噬细胞、NK细胞、T和B细胞,诱导体内干扰素产生。将肿瘤细胞与壳聚糖一起培养,24h后肿瘤细胞全部死亡,说明壳聚糖可直接杀灭肿瘤细胞。在日本,壳聚糖已被广泛用作抗肿瘤保健食品的添加剂埔1。张澄波等【9o研究了壳聚糖的抗肿瘤及免疫调节作用,结果显示壳聚糖显著增加小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能,促进脾脏抗体的生成和NK细胞活性,诱导脾脏细胞IFN一^y的生成。刘艳如等¨刮研究了水溶性壳聚糖对荷s180瘤的小鼠非特异性免疫和体液免疫功能的影响,结果表明水溶性壳聚糖能明显提高正常小鼠巨噬细胞的吞噬功能,对绵羊红细胞诱导的血凝素抗体和溶血素的生成有显著影响,对小鼠S180瘤具有明显的抑制

6、作用。1.3抑菌活性壳聚糖对多种细菌的生长具有抑制作用,表现出类似抗生素的特征。壳聚糖的抗菌作用主要有以下2作者简介:赖坤平,副主任药师,F缸:0759—3157101,E-mail:tjl969@2lcn.com14万方数据·2009年11月第19卷第11期·今日药学种机制:大分子壳聚糖通过自身所带的正电荷与微生物细胞膜所携带的负电荷相互作用,破坏细菌细胞壁原有结构,造成细胞成分的泄漏而起到抗菌作用;小分子壳聚糖,通过渗透进入细胞内,与带有阴离子的生物大分子发生类似“絮凝”作用,扰乱细胞的正常生理功能,从而抑制细菌的繁殖和生长‘11’12]。刘艳如等¨33观察了水溶性壳聚糖对细

7、菌生长的影响,研究结果表明一定浓度的水溶性壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、八叠球菌及放线菌5406有不同程度的抑制作用,最小抑制浓度分别为0.5%、0.3%、0.5%、0.3%、0.5%。1.4调节血脂壳聚糖可以阻碍胆固醇在肠道的吸收,具有降血脂作用。壳聚糖还能降低低密度脂蛋白(LDL),升高高密度脂蛋白(HDL),具有双向调节作用。降低LDL的程度和脱乙酰度、相对分子量有关。3l例高脂血症患者,口服壳聚糖(2g/d)1月后总胆同醇、LDL均显著下降,胆固醇有极显著下

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