壳聚糖脂质体的制备与性能研究

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壳聚糖化学改性研究

作者：张欢 郭慧 李鹤群 张晨 方细云 徐云(女) 黎龙

来源：《中国科技纵横》2013年第01期

【摘 要】 壳聚糖是一种天然多糖甲壳素脱去乙酰基的产物，在日用化工，生物工程，水处理和医药，食品等领域应用广范，但它不溶于一般的有机溶剂，因而应用受限，所以壳聚糖的化学改性成为该材料研究的重要方向，本文概述了近几年的壳聚糖化学改性方面的研究情况，着重介绍化学修饰和发展动向。

【关键词】 壳聚糖 化学方法改性 特殊材料 衍生物 修饰

1 壳聚糖

壳聚糖，是对甲壳素运用一定程度的脱乙酰化学反应而得到的产物，故称为脱乙酰甲壳素或甲大胺。分子式（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-萄聚糖。在海洋，湖泊动物，如虾、蟹的甲壳中大量存在，在一些动植物的细胞壁中亦广泛存在，是大自然第二大纤维素的来源。壳聚糖是一类氨基多糖，有很多特殊的功能作用和广泛的用途。其化学性质已开发出50余项专利，在美国专利文献巳超过200余篇。而我国对壳聚糖开发利用较晚，研究不充分，在最近几年才对壳聚糖的研究利用予以重视。国内外的许多资料表明，壳聚糖及其衍生物在纺织、印染、造纸、食品、医药、环保、化工等行业有着广阔的应用前景。

2 壳聚糖的主要性能

2.1 壳聚糖在人体中的保健作用

大幅降低体内胆固醇 壳聚糖能吸附胆固醇的前驱物，吸附后直接排出体外，降低胆固醇。抑制油脂吸收壳聚糖在消化道中降低脂肪吸收的过程主要方式为离子结合，被壳聚糖所吸附的脂肪不能为脂肪酶分解，而全部随粪便排出体外。已成为发达国家减肥的热门商品。控制血压上升壳聚糖可吸附食盐中的氯离子，然后排出体外。从而对血压上升有所抑制。改进小肠代谢功能壳聚糖对改善小肠的消化功能有极大地促进作用。

2.2 壳聚糖的其他生活应用

・１６２・　安徽医科大学学报Ａｃ￡ｎ　ｆ／ｎ　ｅ　￡　ｓ　ｄ　ｃ　Ｍ凰Ａｎ　『上　２００９　Ａｐｒ；４４（２）　

新型基因载体巯基烷基化壳聚糖的制备及体外性质的初步研究　

白欣　，慕卿　，李树宝　，张梅　，何金生　，方月娥　，汪春兰　，赵宇　

摘要目的制备巯基烷基化壳聚糖（ＴＡｃｓ）载基因纳米　粒，并对其体外相关性质进行初步研究。方法复凝聚法制　备ＴＡｃｓ／ｐＤＮＡ复合纳米粒子，并用透射电镜对其的形态和　粒径进行观察和表征；凝胶阻滞分析观察其对基因的保护情　况；以Ｌｉｐｏｆｅｃｔａｍｉｎｅ　２Ｏ００转染试剂作为阳性对照，检测其对　人胚胎肾细胞（ＨＥＫ２９３）的转染活性；四噻氮唑盐（Ｍ１Ｔｒ）比　色法测定其对细胞活性的影响。结果　ＴＡｃｓ／ｐＤＮＡ复合纳　米粒子形态不很均一，粒径在３９Ｏ　ｎｍ左右；凝胶阻滞分析证　明了载体能有效地包裹和保护基因不受ＤＮａｓｅ　Ｉ酶的消化；　体外基因转染实验证实了ＴＡｃｓ纳米粒子能够有效地转染　ＨＥＫ２９３，其转染效率远高于壳聚糖纳米粒子，略低于脂质　体；ＭｒＩＴｒ测定其对细胞活力影响甚微，对细胞的毒性明显低　于脂质体。结论ＴＡｃｓ有望成为一种有价值的新型基因载　体。　主题词遗传载体；壳聚糖；转染　自由词纳米粒子　中图分类号　Ｒ　３４９．３；Ｒ　９７７．６；Ｒ　９１６．３；Ｒ　３１８．０８　文献标识码Ａ文章编号１ｏ００—１４９２（２００９）０２—０１６２—０６　

人类基因组草图的绘制完成及深入研究将为基　

因治疗打下坚实的基础，基因治疗已成为世界上最　

活跃的研究领域，基因治疗药物将对医药工业产生　

深远的影响。自从Ａｎｄｅｒｓｏｎ　ｅｔ　ａｌ　１９９０年首次成　

功地进行基因治疗的临床试验以来，迄今已完成了　

５００多例基因治疗临床试验，但其结果尚不尽人意，　

其最大困难在于开发无毒、高效的基因治疗载体。　

目前，用于递送基因的基因载体主要有病毒载体和　

非病毒载体两大类，前者作为一种高转染效率载体　

医学理论与实践２０１０年第２３卷第４期Ｊ　Ｍｅｄ　Ｔｈｅｏｒ＆Ｐｒａｃ　Ｖｏ１．２３。Ｎｏ．单。Ａｐｒ　２０１０　

・综述与讲座・　

壳聚糖及其衍生物在药物传递系统中的应用　

乔明艳　湖北中医药高等专科学校，湖北省荆州市４３４０２０　

关键词壳聚糖药物传递系统应用　中图分类号：Ｒ９４３文献标识码ｉＡ文章编号：１００１—７５８５（２０１０）０４—０３９４—０２　

壳聚糖为甲壳类动物、昆虫和其他无脊椎动物　外壳中的甲壳质脱乙酰化而制得。具有良好的生物　

相容性、可生物降解性、无毒性和易成膜性，壳聚糖　作为一种新型辅料受到人们的广泛关注，现将壳聚　糖在药物传递系统中的应用情况简述如下。　１靶向药物载体　

壳聚糖作为药物载体能够起到肝、脾、肺及结肠　靶向的作甩。许向阳［１］等制备了多柔比星壳聚糖聚　合物胶束，其有优良的载药性能，利于肝和脾靶向，　

并能显著降低心脏和肾脏毒性，对于多柔比星的临　床应用具有重要意义。王亚玲［２］等制备了用丙烯酸　

树脂包膜的以壳聚糖作载体的结肠靶向给药制剂。　

简晓顺［。］等采用星点设计法优化汉防己甲素壳聚糖　微球的处方，以乳化交联法制备壳聚糖微球，自变量　为汉防己甲素和壳聚糖的重量比、水相和油相的体　

积比、壳聚糖浓度，所制微球粒径大小适宜，可满足　

肺靶向的要求。此外，还可以将药物包覆于壳聚糖　的磁性微粒中，并外加磁场将药物浓集于病灶靶区，　

使药物缓慢地释放而发挥作用。　２缓控释材料　壳聚糖是目前发现的天然多糖中唯一的碱性多　糖，分子链上有羟基和胺基两种活泼的反应基团，可　

通过酯化、酰化、醚化、羧基化、醛化：水解等各种反　应，引入亲水基团而得到水溶性的衍生物，可在盐　酸、醋酸等低ｐＨ水溶液及酸性消化液中膨胀形成　凝胶，从而阻止药物的扩散和溶出，依此特性可制成　

各种缓控释剂型。　纳米粒是目前缓控制剂研究的热点，黄潇＿＿４］等　

用滴人分散法制备的眼用氟尿嘧啶一壳聚糖纳米粒，　

有较好的缓释作用，能在３～７ｄ内持续释放药物。　王晓梅　等用离子凝胶化法制备的雌二醇壳聚糖纳　

- 1 - 壳聚糖用于药物载体的制备及表征研究

近年来，随着药物制剂技术的发展，药物载体已经成为了药物研发与制造过程中不可或缺的一环。壳聚糖在这些药物载体中显示出其独特的品质，使其发挥出了重要的作用。为了改善药物的生物利用度，提高抗性等，最近开始尝试使用壳聚糖作为药物载体，对其进行研究。

壳聚糖在药物载体方面的研究可以分为三个主要方面：制备、表征和性能评估。首先，应该介绍壳聚糖的自然物理特性，建立壳聚糖药物载体的理论基础；其次，开展硅烷偶联、常规合成、共沉淀和浸渍法等制备壳聚糖药物接枝载体的研究；最后，应该对壳聚糖药物载体的形貌和结构、表面粗糙度和粒度进行表征，并在相应的条件下评估其药物载荷量、热稳定性、抗细菌性能等。

壳聚糖的药物载体性能受到多种因素的影响，如壳聚糖纳米粒子的形质比及表面活性剂（PVA、PEG等）的类型、浓度以及壳聚醣纳米粒子的大小和形状等。因此，在研究壳聚糖药物载体时，应该先明确影响药物载体的因素，并综合考虑壳聚糖药物载体的设计及其制备过程中各种因素，以便提高药物载体的性能。

为了评价壳聚糖药物载体的性能，除了对其形质比、表面粗糙度、粒度和抗细菌性能等物理特性进行表征外，还可以进行药物释放、小鼠肠道吸收以及体外细胞毒性评价等活性测定。最后，还要考虑壳聚糖药物载体的安全性，如可耐受性、细胞毒性、小鼠毒性以及体内组织分布等。

因此，壳聚糖药物载体在制备、表征及性能评估等方面有着重要 - 2 - 的实际意义，但研究壳聚糖药物载体的集成性非常复杂，仍然存在许多不足之处。未来，将继续深入研究壳聚糖药物载体的制备、表征及性能评估，进一步优化其结构，以便有效的运用于药物研发与制造的实际应用中。

总而言之，壳聚糖药物载体发挥着重要的作用，它的研究将推动药物研发与制造的发展，为临床药物治疗提供更有效、安全的价值。未来，壳聚糖作为一种新型药物载体，将成为药物技术发展的重要方向。