甲壳素衍生物的作用

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甲壳素作为可吸收的外科手术线材料，最初的生理试验就给出了令人鼓舞的结果。从酚胺一Liol溶剂中纺出的甲壳素复丝纤维的抗张强度可达50千克/毫米“，编成鞭的手术线在胆汁、尿、胰液中可很好地保持其强度，这一点对于现有的可吸收的手术线如PGA、Catgut来说，是难以做到的。甲壳素手术线盯毒性试.验表明，它在所有诱变、急性中毒、发热、溶血、皮肤反应方面都显示负性〔1〕。从甲壳素手术线在家兔体内的试验结果来看，手术线在埋入组织的早期有不明显的炎症，但慢慢就消退了，而当伤口愈合后手术线就很快地被吸收.〕。甲壳素还具有促进伤口愈合的作用，已有试验证实，甲壳素手术线可增加伤口的抗张强度，但不改变皮肤胶原蛋白中经脯氨酸的含量〔8〕。

对甲壳素手术线制备的研究已有不少报道〔4，5〕，一般是把经酸碱处理提纯后的甲壳素研磨成粉末，溶于适当的溶剂成胶状物后，先用湿式纺丝方法纺成单丝，然后编织成手术线。通常是把甲壳素溶解在CC13CO:H和CH:C12混合溶剂、LICI和N一甲基毗咯烷酮或Li。1和MeZNAc混合溶剂中，然后把粘稠的甲壳素溶液通过喷丝嘴挤压入凝结剂丙酮或异丁醇中，得到甲壳素纤维，再用碱中和、洗涤、脱水，最后纺成手术线。这样得到的甲壳素手术线，无论是湿态还是干态，都具有很好的机械强度以及较小的伸长率。若把手术线在40℃用5%戊二醛处理4小时，其强度还可以有所提高。在家兔体内的试验表明，经过处理的手术线，’埋入两天后强度为95公斤/毫米2，气25天后为14公斤/毫米“，而未经处理的手术线，.2天后为72公斤/毫米“，25天后只有6公斤/毫米“。用做人工透娜膜‘目前临床应用的透析膜有铜氨纤维膜、聚丙烯睛膜等，这些膜都存在着抗凝血性能差，中分子量物质透过性差的缺点。

科学家们一直在寻找更好的人工透析膜材料。通过对甲壳素、壳聚糖以及一系列N一酞化壳聚糖膜性能的研究，发现了它们可作为人工透析膜材料的可能性与优势。对壳聚糖、N一乙酞化壳聚糖、N一丙酞化壳聚糖、N一丁酞化壳聚糖、N一已酚化壳聚糖膜性能的研究结果表明，膜的透水.率和济质的透过性技上述次序减小，而抗凝血性能却依次增加，:如何解决这一矛盾还有待于进一步的研究。作者在这方面已做了一些探索，并取得了初步的进展。美马精一〔6〕为了提高壳聚糖膜的透水率和中分子量物质的透过性，在制膜过程中加入聚乙二醇作为添加剂，达到了较好的效果，在强度与再生纤维素膜相当的情况下，透水率和中分子量物质的透过性均有所提高。

迄今利用甲壳素、壳聚糖及其衍生物为原料制造人工透析膜已有一些报道〔7，“〕。甲壳素、壳聚糖可分别溶予适当的溶剂，通过中空纤维喷丝嘴注入凝结剂中，进而纺成中空纤维，中和洗涤后，可制得中空纤维人工透析膜;若把乙酞化甲壳素溶于适当的溶剂配成1，0一4.0%的溶液，然后在玻璃上展开，待溶剂挥发后，‘可得到平板透析膜;N一酞化壳聚糖膜的制法是:把壳聚糖溶解在2%，5%的乙酸溶液中，用甲醇稀释后，加入酸醉反应，伺时在玻璃板上展开，待挤剂挥发后，再中和洗涤，即可得到N一酞化壳聚糖膜。这些透析膜都能经受高温消毒，也具有较大的机械强度，并对溶质如N“CI、尿素、‘VB，:均有较好的渗透性。用做抗凝血试剂‘肝素是现在最广泛应用的血液抗凝剂，它不仅价格昂贵，而且货源紧缺，科学家们一直在寻找可以代替肝素的合成抗凝血试剂。由于硫酸化甲壳素和硫酸化壳聚糖与肝素具有相似的结构，所以近年来对硫酸化甲.壳素和硫酸化化壳聚糖的抗凝血活性研究颇多。大量的研究结果表明，硫酸化甲壳素和硫L酸化壳聚糖的抗凝血活性主要表现在6一位硫酸.

根上，虽然3一位上的硫酸根不起主要作用，但是它可以促进份位上的硫酸根提高活性，而N，硫酸根对于抗凝血活性并不必要。此外，抗，凝血活性还与甲壳素、壳聚糖的分子量有关。用做止血剂和伤口敷料壳聚糖作为止血剂，无论是溶液还是固体粉末，都能有效地起到止血作用，并能阻止伤口纤维组织的增生，促进伤口组织的再生。在狗体内的试验表明，把pH=4.0的壳聚糖溶液直接注射到血管内，可使血管堵塞，而停止出血。在狗受伤的皮肤表面，壳聚糖溶液、纤维或膜在显示止血活性的同时，还显示了它作为止血剂的另一个优点，它能够阻止血纤维蛋白束的形成、结缔组织细胞的增殖以及胶原蛋白的合成，而且伤口愈合可以达到最小的结痴〔1。。甲壳素和甲壳素乙酸醋也具有良好的止血作用，也是伤‘q愈合的促进剂。若将甲壳素溶解在甲酸和二氯乙酸的混合溶剂中，或将甲壳素乙酸醋溶解在氯化钙/DMA溶剂中，通过喷丝得到纤维后，都可制得非织薄片〔12〕。

如果把这些非织薄片直接敷于伤口，可起到“人工皮肤”的作用，能有效地抑制疼痛，很好地吸收浸出液，保持组织的适应性。也可以把这些非织薄片做成医用绷带，用于止血和加速伤口的愈合。壳聚糖是极好的伤口敷料，可以直接用于伤口。如果用壳聚糖水溶液和动物胶水溶液的混合物涂于伤口表面形成一层胶，那么效果更佳。可先把壳聚糖溶于加入少量乳酸或盐酸的水中，溶液的pH为2~5，加入动物胶后，用碳酸氢钠调节pH到5.7~6.3，一般加入甘油或山梨醇作为增塑剂，醋酸锌或碳酸氢钠为凝固剂。把这种敷料用于皮下脂肪，可形成一层坚韧的外胶层，8天后，对促进肉芽组织的健康生长可给出令人满意的效果〔1“〕。壳聚糖对于烧伤和烫伤的治疗更具有独特的功效，它能在伤口表面形成一层坚韧、吸水、透氧、生物相容的膜，而且这层膜极易形成，只要把壳聚糖乙酸水溶液直接用于伤口就行。

研究人员通过在自己身上的试验发现，壳聚糖乙酸水溶液用于伤口时，可产生清凉镇痛的感觉，这时的酸却不显示它通常的收敛反应。这个试验结果给出了一个展望，对于一度或二度大面积烧烫伤的肢千或躯干，可以浸在消毒过的壳聚糖乙酸水溶液中，使病人免受极度的痛苦，防止感染，促进伤口的愈合〔14〕。用做接触眼镜甲壳素和壳聚糖膜所具有的一些特性，能很好地满足接触眼镜材料的要求。已有的研究结果表明，甲壳素、壳聚糖及其它们的一些衍生物可为软硬接触眼镜提供更理想的材料〔14〕。特别是壳聚糖膜具有优异的透氧性和促进伤口愈合的特性，这一点又为发炎或受伤的眼睛的辅助治疗，提供了一个美好的前景。这也是一一个有待开发的市场。硬性接触眼镜调节屈光度比较准确，只要透氧性好，就可以配戴较长时间。合成的甲壳素n一丁酸醋为硬性接触镜提供了合适的材料。把从蟹壳制备得到的甲壳素，用甲磺酸和二一丁酸醉处理后，经洗涤提纯，就可得到n一丁酞化甲壳素。把n一丁酸化甲壳素粉末注模后做成接触镜，它的透氧率可达14x10一“(Cm“/s)(mlo“/mlxmmHg)，且可被水很好地湿润。

软性接触眼镜由于配戴更舒适，所以越来越受有视力缺陷者的偏爱。把壳聚糖溶解在含有乙酸的混合溶剂中后，让其在聚乙烯膜上蒸发，可得到柔软的膜，进而在一个钢模中加压成形做成接触镜。这样得到的壳聚糖接触镜柔软、坚韧、吸水性好，.透氧率达到7x10-“(ern“/s)(mIOZ/mlxmmHg)，可以满足持续配戴的要求。当然，泪水中的溶菌酶将使壳聚糖极缓慢地降解，但这可以用醛等使壳聚糖轻微地交联予于完善。

在接触镜领域中，最新的品种要求接触镜材料可以染色。壳聚糖大量的官能团暗示了它可以很容易地达到这一着色的要求，这一预测已被壳聚糖接触镜与已有的纤维活性染料反应着色的例子所证实。这些染料可以提供一系列变化范围的颜色，而且它们与氨基的化学反应在室温下很容易地进行，颜色的组成与壳聚糖的骨架以共价键相联，所以在水中浸泡几个月也不会被提取出来。用做药物制造甲壳素和壳聚糖在药物制造方面的应用愈来愈引人注目，近年来，这方面的文献逐年增多。由于甲壳素和壳聚糖所具备的特殊结构和溶解性，它们在控制药物持续释放、改善药物的溶解性和吸收性等方面都可发挥有效的作用。例如，以樱粟碱盐酸盐为药物，用壳聚糖作为药物载体，研究水溶性药物持续释放机理，得到的结论为:分散在壳聚糖凝胶中药物的释放速度为零级动力学控制〔l“〕。

长效阿斯匹林片剂可由浓缩的阿斯匹林和乙酸壳聚糖水溶液块化凝聚后制得，通过控制壳聚糖在片剂中的含量、物理状态以及药物溶解介质的pH，可以控制药物的释放速度。通过测定壳聚糖的吸水量，证实了阿斯匹林药物的释放也为零级动力学控制C1“〕。除了壳聚糖凝胶可以控制药物释放外，用壳聚糖或壳聚糖与三聚磷酸钠络合物对药物包膜也可以控制药物释放，.并且同样遵循零级动力学规律。研究甲壳素和壳聚糖对溶解性差的药物的增溶作用大量结果表明，通过研磨这些药物与甲壳素或壳聚糖的混合物，用X一衍射和微分扫描量热(DSC)法测得，药物的晶体变小，所以溶解性比物理混合或单纯药物时有较大的提高。比较壳聚糖、甲壳素和微晶纤维素的增榕结果为:壳聚糖和甲壳素对药物溶解性和生物利用率的改善比微晶纤维素要好，以壳聚糖效果最佳。

以上结论是通过对灰黄霉素、氢化拨尼松、苯巴比妥、消炎痛等药物的增溶研究得出的〔17〕。甲壳素和壳聚糖也可以用作直接压片药物的稀释剂，现在广泛应用的直接压片药物的稀释剂是微晶纤维素，从为数不多的报道来看，甲壳素或壳聚糖用作直接压片药物的稀释剂比微晶纤维效果更佳。因为甲壳素或壳聚糖可以提高药物粉末的流动性，而这一点微晶纤维素做不到，另外，含有前二者的药物压片比含有后者的药物压片润滑性要好〔15〕。甲壳素、壳聚糖及其衍生物除了在药物制造中作为辅助配方外，本身也具有许多药理功效。

例如，甲壳素和壳聚糖可抑制某些癌细胞的增殖，壳聚糖还具有免疫活性;壳聚糖可能成为有效地降低胆固醇的药物;壳聚糖或它的盐也可以治疗胆红素过多症;含有N一长链烷基壳聚糖的季胺盐对月抱子菌、大肠杆菌等均有抗菌作用。商品化，但是我们认为可以在生物医学上首先开发出高价值的市场。以上综述的研究工作只是刚刚起步，要使甲壳素及其衍生物从实验室走向临床应用，还有大量的工作要做。我国盛产虾蟹，甲壳素资源非常丰富，如果我国科学工作者能加强这方面的研究，不但对生物医学是、一个贡献，而.且可以获得较为显著的社会效益和经济效益。