1、殼聚糖在生物醫(yī)藥方面的應(yīng)用,主講人： 葉紅,甲殼素和殼聚糖,甲殼素（chitin）是重要 的海洋生物資源，自然 界每年生產(chǎn)的甲殼素有100億噸，主要來源于 蝦殼，蟹殼，昆蟲殼和 微生物等。,2020/8/1,2,2020/8/1,殼聚糖（chitosan）是甲殼素脫乙酰基得到的產(chǎn)物， 是已知的唯一的含氮堿性多糖。,3,通過拉絲、成膜、制粒等方法可做成各種殼聚糖材料， 可廣泛應(yīng)用于食品包裝、水處理、醫(yī)藥等領(lǐng)域。,4,在生物醫(yī)藥方面的應(yīng)用,醫(yī)用纖維 醫(yī)用敷料 抗菌藥物膜 人造皮膚 超細(xì)纖維 殼聚糖水凝膠 殼聚糖微球和微膠囊,5,醫(yī)用纖維,甲殼素和殼聚糖及其衍生物溶液具有良好的可紡性， 可以采用濕法

2、或干法方式制成纖維。 殼聚糖纖維制成的手術(shù)縫合線在傷口愈合后可不必 拆線。 用甲殼素或殼聚糖與其他高分子共混有利于提高纖 維強(qiáng)度和其他性能。,6,醫(yī)用敷料,殼聚糖具有促進(jìn)皮膚損傷的創(chuàng)面愈合、抑制微生物生 長(zhǎng)、創(chuàng)面止痛等效果。 目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者將殼聚糖制備成各種復(fù)合材料 作為殼聚糖無紡布、殼聚糖膜、殼聚糖涂層紗布等醫(yī) 用敷料，并應(yīng)用于臨床。其中，用殼聚糖乙酸溶液制 成的殼聚糖無紡布，用于用于大面積燒傷燙傷效果良 好。,7,8,抗菌藥物膜,將廣譜抗菌藥物氧氟沙星和鹽酸左氧氟沙星與殼聚 糖復(fù)合得到復(fù)合藥物藥物膜，改藥物膜對(duì)金黃色葡 萄球菌有良好抑菌效果。 成膜條件為：5%的殼聚糖乙酸溶液作涂膜劑

3、，藥物 含量為0.5%2.0wt%。,2020/8/1,9,2020/8/1,10,2020/8/1,人造皮膚,殼聚糖人造皮膚無致敏、無刺激、無吸收中毒及占 位排斥現(xiàn)象，其透氣性好、可促進(jìn)皮膚生長(zhǎng)，且有 止血和抑制疤痕生長(zhǎng)的效果。,殼聚糖,多孔支架,類真皮層,上皮層,該皮膚模型可以代替人體皮膚，應(yīng)用于化妝品、家 用化工產(chǎn)品及藥物等對(duì)皮膚的刺激性實(shí)驗(yàn)。,11,2020/8/1,超細(xì)纖維,納米纖維具有很高的比表面積和孔隙率，可用作生物材料、生物傳感器件、功能納米管等。,12,2020/8/1,靜電紡絲裝置示意圖,13,支架材料,殼聚糖具有較小的客體反應(yīng)性、良好的抗菌性以及 形狀可塑性和成孔性。此外

4、，殼聚糖是一種聚陽離 子，能與聚陰離子如糖胺聚糖、蛋白聚糖、DNA等 帶負(fù)點(diǎn)的大分子產(chǎn)生靜電相互作用。 因此，殼聚糖在關(guān)節(jié)、骨及脊椎等組織結(jié)構(gòu)和功能 的重建以及藥物控制釋放等領(lǐng)域的應(yīng)用已引起越來 越多人的關(guān)注。,14,殼聚糖在組織工程中的應(yīng)用,15,16,造骨細(xì)胞在殼聚糖/聚乙二醇比例為90/10的納米電 紡絲上培養(yǎng)5天后的SEM圖，發(fā)達(dá)倍數(shù)為800倍,17,甲殼素和殼聚糖水凝膠,人體就是含大量天然高分子的水凝膠，天然高分 子水凝膠與人體組織具有相似性，故天然高分子 水凝膠將在生物醫(yī)藥材料方面得到越來越多的應(yīng) 用。 殼聚糖類水凝膠因其毒性低，具有良好的生物相 容性、生物降解性。可用于生物醫(yī)用領(lǐng)

5、域，在藥 物緩釋材料、酶或蛋白質(zhì)載體上有良好的應(yīng)用前 景。,2020/8/1,18,2020/8/1,1.藥物緩釋 2.組織工程 3.分離材料 4.細(xì)胞固定化,19,2020/8/1,1.藥物緩釋,殼聚糖與甘油磷酸鈉體系（GP/CS）是研究最多 的藥物緩釋載體。如在純殼聚糖載體的藥物在4h 內(nèi)釋放50%，而在GP/CS凝膠體系的藥物，相同 時(shí)間內(nèi)僅僅釋放了15%，表明凝膠釋放藥物的時(shí) 間明顯延長(zhǎng)，原因?yàn)镚P的加入使殼聚糖聚合網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)。,20,2020/8/1,2.組織工程,殼聚糖基可注射型溫度敏感性水凝膠，在組織工程 中可用作組織支架的基材，也可用于包埋細(xì)胞和生 長(zhǎng)因子等。將細(xì)胞種植

6、于可注射型的原位形成的凝 膠支架中，不僅可提高細(xì)胞的種植效率，也有利于 受損部位的不規(guī)則支架的制備。,21,2020/8/1,3.分離材料,海藻酸-殼聚糖-海藻酸（ACA)離子取代凝膠與傳統(tǒng) 離子交換樹脂比較，ACA的離子取代速率比傳統(tǒng)離 子交換樹脂快得多。,22,2020/8/1,4.細(xì)胞的固定化,將細(xì)胞物理包埋于殼聚糖的水凝膠里，可避免使用 戊二醛之類的交聯(lián)劑，有利于保證細(xì)胞的活性。,23,2020/8/1,殼聚糖微球和微膠囊,利用殼聚糖所制得的微膠囊或微球可以增加蛋白 質(zhì)、多肽類藥物的穩(wěn)定性，降低藥物在體內(nèi)的副 作用，延長(zhǎng)藥物療效。,24,2020/8/1,1.口服定位釋放 2.黏膜給藥

7、體系 3.癌癥的靶向給藥 4.基因運(yùn)載工具 5.包衣材料,25,2020/8/1,1.口服定位釋放,口服是最方便的給藥途徑，尤其針對(duì)慢性病的治療， 但胃腸道的緊密上皮細(xì)胞和豐富的蛋白酶卻阻礙了 藥物有效運(yùn)載。 殼聚糖及其衍生物具有滲透上皮細(xì)胞的能力，如殼 聚糖在酸性條件下膨脹，可提高藥物在胃里的停留 時(shí)間。殼聚糖在胃和小腸中不易水解，因此可用作 結(jié)腸靶向給藥載體。,26,2020/8/1,2.黏膜給藥系統(tǒng),殼聚糖能促進(jìn)多肽和蛋白質(zhì)的黏膜吸收效率。如 殼聚糖谷氨酸鹽可增加胰島素在綿羊和老鼠的鼻 黏膜吸收，在鼻腔給藥過程中，殼聚糖不產(chǎn)生體 液免疫效應(yīng)，其吸收作用與殼聚糖分子量有關(guān)。,27,2020/8/1,3.癌癥的靶向給藥,載有元素釓（Gd）的殼聚糖納米粒子，可應(yīng)用于 Gd中子捕獲治療法治療癌癥，用纖維組織木細(xì)胞 L929做體外模擬實(shí)驗(yàn)，當(dāng)Gd濃度40ppm，12h后 Gd累計(jì)可高達(dá)18ugGd/106cell。,28,2020/8/1,4.基因運(yùn)載工具,殼聚糖及其衍生物對(duì)DNA有效的凝聚作用可保護(hù) DNA不被核酸酶降解，其生物安全性高。 可通過調(diào)整、控制殼聚糖/DNA納米微球的制備條 件，制備特定尺寸的DNA納米微球。,29,2020/8/1,5.包衣材料