羧甲基壳聚糖和羧甲基甲壳素的生物学性质研究和比较

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1、常菁等：羧甲基壳聚糖和羧甲基甲壳素的生物学性质研究和比较羧甲基壳聚糖和羧甲基甲壳素的生物学性质研究和比较卑常菁，刘万顺，韩宝芹，刘冰(中国海洋大学生命学院，山东青岛266003)摘要：制备并纯化出了医用级羧化度为103．14％、脱乙酰度为97．18％的羧甲基壳聚糖和羧化度为96．37％的羧甲基甲壳素，对其对成纤维细胞生长作用和体内外可降解性、生物相容性进行了研究。结果表明，两种多糖均能不同程度地促进成纤维细胞的生长，其中以loopg，ml的羧甲基壳聚糖效果最好。体内外降解实验表明二者均具有良好的可降解性和生物相容性，其中羧甲基

2、甲壳素降解的速度相对较快，而羧甲基壳聚糖的生物相容性更好，在体内降解7d后，已无明显炎症反应。关键词：羧甲基壳聚糖；羧甲基甲壳素；生物降解性：生物相容性中图分类号：R318．08：0636文献标识码：A文章编号：1001-9731(2007)增刊一1839一041引言、，甲壳素(cllitin)是生物界广泛存在的一种天然高分子化合物，是N．乙酰基．D_氨基葡萄糖通过pl，4．糖苷键缩合而成的直链状氨基多糖，它不溶于一般的酸碱，更不能溶于水，因而在应用上受到很大限制“】。壳聚糖(cllitosall)是甲壳素部分和全部脱乙酰基的

3、产物，是迄今发现的唯一带正电荷的多糖【2J。壳聚糖具有多种生物学活性、优良的成胶成膜特性。近20年来壳聚糖及其衍生物已在轻工业、农业、食品、医药、生物材料、环保等诸多领域研究和开发利用【3面l。但由于壳聚糖只能在某些酸性介质中溶解，因此其应用受到很大限制【11。羧甲基壳聚糖(CM—cllitosall)和羧甲基甲壳素(CM—cllitin)分别是壳聚糖和甲壳索经羧甲基衍生化制得的衍生物。其中，关于CM．c11itosaIl具有良好水溶性、成膜性，抗炎、螯合重金属等作用已有报道【7q01。但关于其在体内和体外的降解性、生物相容性

4、及对细胞生长的作用尚缺乏相关系统的报道，对于CM—cllitin的相关方面的研究就更少。因此，本文对制备的CM．cllitosan和CM．c11i缸n进行了内外的可降解性、生物相容性以及对人成纤维细胞生长的作用进行了系统的实验研究，并对二者的各方面性质进行比较，以期为生物材料的研究和应用提供理论数据。2实验2．1实验材料和试剂羧甲基壳聚糖(CM．cllitosan)：羧化度103．14％，脱乙酰度97．18％，分子量为250KD，本实验室制备并纯化；羧甲基甲壳素(CM—chitin)：羧化度96．37％，分子量为250KD，本

5、实验室制备并纯化；人皮肤成纤维细胞(青岛医学院提供)；腿PES(Sigma公司)；胎牛血清(FBS，HyClone公司)；青霉素钠(华北制药股份有限公司)；硫酸链霉素(大连制药厂)；DMEM培养基(HyClone公司生产)：O．05％胰蛋白酶(Gibco公司)：MTT(S堙ma公司)；溶菌酶(北京鼎国生物技术发展中心产品)：其他试剂均为国产商品试剂，分析纯。2．2主要仪器倒置相差显微镜(日本olympus)；BBl6F∞2培养箱(上海力申科学仪器有限公司)；HFSafe760s生物安全柜(上海力申科学仪器有限公司)；YHG．3

6、0×35远红外线快速恒温干燥箱(上海跃进医疗器械厂)；C43SX酶标仪(EPSON)；ALlOY，01型电子天平(MErrIER．ToLED0仪器上海有限公司)；PHs．3型数字酸度计(国营杭州万达仪器表厂)2．3实验方法2．3．1CM．cllitosan和CM．chitin对人皮肤成纤维细胞生长的影响试验取对数生长的人皮肤成纤维细胞，胰酶消化后调节细胞浓度为2，O×104，rnl。接种于96孔细胞培养板，每孔加100m细胞悬液。在C02培养箱(37℃，RHloo％，5％c02)中预培养24h后，吸弃原培养液，换成含不同浓度的

7、CM。CllitosaIl和CM—cllitin(分别为10、50、100、500、1000嵋／m1)培养液，设立正常对照组，各浓度梯度组设立3个平行样，培养48h。倒置显微镜(100×)观察细胞生长情况，摄相记录。每孔加入5mg／L的MTT20pI，C02培养箱继续孵育4h。吸弃各孔原有液体，加入100沮DMS0，微量振荡器上振荡lrnin，用酶标仪于492nm处比色。采用SPSSlO．0统计软件包，对实验测得的oD值进行组间配对t检验的统计学分析。·基金硬目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2003AA625

8、050)收到稿件日期：2007—08—06通讯作者：常菁作者简介：常菁(1980一)，女，山东青岛人，在渎博士，导师刘万顺教授，主要从事医用生物材料和海洋活性物质研究。2．3．2皮内刺激试验将CM—ctIitosan和CM．chitin溶解于注射用氯化钠中，配成2mg，ml浓