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1、壳聚糖的应用及发展单位:贵阳中医学院姓名:代奎学号;s20085311019摘要:高分子缓控释材料因其原材料来源广泛药剂应用能力强受环境影响因素多而成为调节药物释放载体材料的研究重点,极具发展前景分类祥述了壳聚糖的性质,生物活性,抗菌性,衍生物以及它们的性能特点和应用,并简明介绍了壳聚糖的研究价值与动向。关键词:壳聚糖;降解;抗菌性;缓释材料;衍生物壳聚糖(chitosan)又名β-1,4聚葡萄糖胺,是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖,具有良好成膜性、安全性、生物降解性,在化工、食品、农业等领域有着广泛的用途。壳聚糖是一种新
2、型的天然医用生物材料虾蟹类作为壳聚糖的原料,在我国具有分布量大,资源丰富的特点,从环保经济可持续发展的角度来考虑,1)壳聚糖作为一种天然的材料不仅无毒无污染,而且还具有很好的生物降解性和相容性因此非常有必要加大对壳聚糖的研究,以开发更多的产品本文综述了壳聚糖的结构性质制备体内降解过程及其在生物医用材料的应用等方面。一、壳聚糖的生物活性壳聚糖是一种天然无毒可生物降解的化合物,与机体之间有良好的生物相容性主要壳聚糖的研究进展物活性有:(1)壳聚糖属天然高分子化合物,其分子链上的游离氨基在弱酸溶中结合一个质子,生成阳离子聚合体,
3、有很强的吸附能力,是一种良好的絮凝剂(2)带有正电荷的壳聚糖与带有负电荷的粘多糖蛋白多糖等相互发生静电作用,这一特性是相当有意义的,因为大量的细胞浆和生长因子的移动都和粘多糖有关,特别是对于肝磷脂和类肝素硫酸盐,包含有壳聚糖和粘多糖的支架借助于细胞繁殖可以维持和促进生长因子分泌(3)壳聚糖可以做成不同的几何结构,例如容易形成多孔结构,多孔支架可用于体内细胞生长和骨重建(4)壳聚糖具有抗菌性,研究表明它可以减缓实验白兔金葡萄球菌引起的骨髓炎感染壳聚糖在细菌细胞膜表面可以抑制生物合成,破坏穿过细菌细胞膜的能量传输,加快细菌的死
4、亡此外,壳聚糖还可作为药物释放载体,如与羟基磷灰石等复合能够持续释放万古霉素和磷霉素,在骨科感染疗程中发挥作用2)二、壳聚糖的抗菌性壳聚糖具有广泛抗菌性,对几十种细菌和霉菌生长都有明显的抑制作用。大分子壳聚糖通过正负电荷的相互作用吸附在细胞表面,破坏细胞壁原有结构,造成细胞代谢混乱,从而起到抑菌杀菌的作用。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絮凝!的作用,扰乱细胞的正常生物功能,改变核酸代谢,阻断DNA的生物合成,从而抑制细菌的繁殖。此外,甲壳素能诱导微生物产生甲壳素酶,促使细胞分解,从而抑制细胞
5、生长。三、壳聚糖及其衍生物的应用1、促进凝血和伤口愈合壳聚糖是一种新型天然高分子材料,生物兼容性好且可降解吸收,有促进创面愈合的作用。壳聚糖具有很强的可塑性,可形成多种不同形式的止血材料。壳聚糖还具有抗菌、促进伤口愈合、防止腹膜粘连等一系列作用,可用于伤口填料物质,具有灭菌、促进伤口愈合、吸收伤口渗出物、不易脱水收缩等作用。2、作为药物的缓释基质壳聚糖能被生物体内的溶菌酶降解生成天然的代谢物,具有无毒、能被生物体完全吸收的特点,因此用它作药物缓释剂具有较大的优越性。国际上已有以壳聚糖作为基质的缓释药物出售,2、用于人造
6、组织和器官壳聚糖与磷酸钙的复合物可作为骨的替代物,用于骨的修补及牙的填料;壳聚糖衍生物与聚酯的复合材料可用作人造血管。壳聚糖和甲壳素混合后可制成高强度的丝状纤维,用作手术线。这种手术线能被生物体内的溶菌酶降解,伤口愈合后不需拆除就能被机体充分吸收,不会产生过敏反应。3、具有免疫调节活性壳聚糖具有激活机体系统、介导机体系统的系列生物学效应,提高吞噬细胞的系统功能。巨噬细胞表面存在着细菌多糖的受体,而壳聚糖作为细菌多糖的类似物,能刺激巨嗜细胞活化,产生如下反应:促进其吞噬功能,增强它在其它免疫应答中的协同效应,从而实现机体对
7、T细胞、NK细胞和B细胞的调节,介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。因此,壳聚糖具有对机体的免疫调节作用。四、壳聚糖纳米材料在生物医用领域中的应用进展1、药物载体近年来亲水性纳米粒作为蛋白质给药系统的研究倍受关注李英剑等4)采用离子趋向凝胶化法制得平均粒径为276nm的胰岛素壳聚糖胶态微粒其在鼻腔和小肠的近中性环境下处于溶胀状态适宜作为多肽蛋白质类药物鼻腔或胃肠道粘膜给药系统的载药其在鼻腔和小肠的近中性环境下处于溶胀状态适宜作为多肽蛋白质类药物鼻腔或胃肠道粘膜给药系统的载药.为了避免酸性介质对生物体产生毒性以及对药物性能
8、产生干扰,研究者致力于改善壳聚糖水溶性。2、靶向给药壳聚糖与丙烯酸以聚乙二醇作为分散剂戊二醛作为交联剂的条件下进行交联合成粒径为100400nm的磁性纳米微球该磁性微球能利用外界磁场进行靶向定位且表面具有羧基和氨基对蛋白类药物具有良好的吸附效果3、基因治疗载体壳聚糖因具有较强的生物黏附作用且毒副作用小使