殼聚糖在生物醫(yī)用高分子材料中的研究進(jìn)展

都笑非

(成都大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 , 四川 成都 610106)

高分子材料在生物醫(yī)用行業(yè)的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了殼聚糖在生物醫(yī)用行業(yè)的發(fā)展，因其具有良好的生物相容性、耐熱性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)用領(lǐng)域。殼聚糖是一種高頻率使用的高分子材料，也是一種天然的堿性多糖。從生物角度來看，殼聚糖的主要存儲(chǔ)部位為動(dòng)物的甲殼中及細(xì)菌的細(xì)胞壁中，使得殼聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，能夠被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥行業(yè)；另外，殼聚糖的制備方法簡(jiǎn)單，操作難度較低，能夠滿足生物醫(yī)學(xué)的需要，在臨床中不會(huì)發(fā)生異體免疫排斥反應(yīng)。

1 殼聚糖在藥物中的作用

1.1 載藥性能

從殼聚糖的基本性能來看，其所具有的載藥性能可以保障藥物的穩(wěn)定性，能夠發(fā)揮良好的治療作用，降低藥物本身所具有的毒性，可以大大降低人體服用藥物產(chǎn)生的危害。陸釗等[1]在關(guān)于殼聚糖載藥體系的研究中指出，通過完善殼聚糖載藥微球，以殼聚糖為原材料，利用其基本的載藥性能，通過其在體內(nèi)的釋放，幫助藥物發(fā)揮其實(shí)質(zhì)性的作用。殼聚糖作為載體，可以很好地發(fā)揮載藥體作用，并且不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性危害。從基本原理來看，殼聚糖載藥性能發(fā)揮作用，需要依靠殼聚糖載藥微球作為載藥體系。載藥微球最常見的制備方法包括乳化交聯(lián)法、分離法等。以乳化交聯(lián)法為例，在DNA中嵌合殼聚糖微球，得到所需要的載藥微球，在實(shí)際治療中可以延長(zhǎng)藥物釋放的時(shí)間。隨著研究者不斷革新，確保其載藥性能發(fā)揮治療作用的同時(shí)，還能減少毒害副作用的產(chǎn)生。很好地應(yīng)用于生物醫(yī)用高分子材料，提升藥物的療效。除了殼聚糖單體制作微球之外，還能以復(fù)合物的形式制作復(fù)合微球，有效地提升醫(yī)用藥物的載藥量以及藥物療效的穩(wěn)定性。國(guó)外學(xué)者用蘇丹橘標(biāo)記殼聚糖微球的形式，通過分析標(biāo)記物在人體腸液中的緩釋反應(yīng)，分析殼聚糖載藥性能的實(shí)際作用，明確指出，使用殼聚糖藥物可以很好地降低親脂性藥物對(duì)腸道黏膜的副作用，有效地提升藥物的吸收率。

1.2 靶向作用

對(duì)于殼聚糖生物醫(yī)用高分子材料來說，通過完善給藥系統(tǒng)中殼聚糖自身中的作用，建立定向給藥系統(tǒng)(以建立磁性靶向?yàn)橹?。藥物在定向作用幫助下精準(zhǔn)地到達(dá)患者的病灶部位，既可以提升抗癌藥基本的治療效果，也能建立長(zhǎng)期的給藥系統(tǒng)，保障癌癥患者的精準(zhǔn)治療。就建立定向給藥系統(tǒng)而言，其基本組成除癌癥治療的藥物之外，還需要借助藥物載體以及磁性微粒來完成，完善給藥系統(tǒng)的主體以磁性微球?yàn)榛A(chǔ)。作為癌癥治療的藥物載體，殼聚糖可以推動(dòng)癌癥治療的發(fā)展，幫助研究建立定向的癌癥給藥系統(tǒng)，減輕抗癌藥物對(duì)其他健全細(xì)胞的損害。

1.3 微量元素營(yíng)養(yǎng)保健

人體內(nèi)微量元素的需求是保證人體健康的基本保障，改善缺鐵性貧血最直接的方式是通過服用富含鐵元素的藥物。如何保障藥物在人體內(nèi)充分地吸收，確保這類藥物在進(jìn)入人體后充分地釋放，是需要研究者思考的問題。殼聚糖本身有良好的釋放能力，可以與含鐵藥物充分地結(jié)合來保障其釋放效率，滿足人體對(duì)微量元素的需求。王錦國(guó)等[2]指出，含鐵物質(zhì)與殼聚糖結(jié)合最好的形式是制備殼聚糖絡(luò)合物，提升其對(duì)鐵離子的吸附能力，不管是Fe2+還是Fe3+，均可有效地提升兩者的結(jié)合性能，確保貧血藥物在進(jìn)入人體后，能夠在腸胃內(nèi)部充分地釋放、吸收，保障其基本的使用效率。與傳統(tǒng)治療藥物相比，依靠殼聚糖制成的藥物可以有效地規(guī)避含鐵離子的銹化，降低其對(duì)腸胃的刺激，提高人體吸收鐵離子的能力。

2 殼聚糖及其衍生物的作用

殼聚糖及其衍生物在生物醫(yī)用行業(yè)的使用范圍是比較廣泛的，從人體創(chuàng)傷的角度來說，其具備的透氣性能使其在創(chuàng)傷治療中，可以有效地隔斷傷口的污染，及時(shí)吸收傷口滲出的液體，幫助傷口更好地愈合。薛文曼等[3]指出，可以以轉(zhuǎn)化法為基礎(chǔ)制備殼聚糖膜來完善其使用性能，就制備的糖膜的實(shí)際結(jié)構(gòu)來看，其分為上下結(jié)構(gòu)，上層主要涵蓋人體皮膚樣膜，下層組織主要包含多孔支架。通過借助非對(duì)稱的黏膜搭建良好的交換環(huán)境，在創(chuàng)傷治療的使用中，既可以保障傷口分泌液的排出，還可以有效地隔絕外界細(xì)菌對(duì)傷口的損害。從實(shí)際使用來說，殼聚糖膜就是通過對(duì)傷口的外敷，幫助傷口及時(shí)止血，加速傷口愈合。大大改善人體的重大創(chuàng)傷傷口止血不及時(shí)的現(xiàn)狀，提升患者的治愈率。因此，殼聚糖及衍生物可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥外敷領(lǐng)域。

2.1 殼聚糖及其衍生物在牙科中的應(yīng)用

牙科手術(shù)后一般傷口處會(huì)不斷地冒出血液，針對(duì)牙科的創(chuàng)傷面積來說，可以借助殼聚糖完善抗血凝膠的功能，加強(qiáng)其基本的滲透能力與抗感染的能力，避免牙周創(chuàng)口被口腔細(xì)菌感染；除了抗血能力之外，殼聚糖在牙科中還可用作牙周的填充材料，加上殼聚糖自身的特異性，在實(shí)際使用中也不會(huì)出現(xiàn)排斥反應(yīng)。殼聚糖有多種衍生物，在實(shí)際的使用中，不同衍生物所起的作用是不同的。以羧甲基殼聚糖為例，醫(yī)學(xué)中通常利用這類衍生物來還原牙周組織，用作牙科疾病的防治或者術(shù)后的填充材料等。羧甲基殼聚糖的制備是通過殼聚糖與氯乙酸發(fā)生反應(yīng)，屬于殼聚糖的改性，改良后的殼聚糖水溶性加大。

2.2 殼聚糖及其衍生物在醫(yī)藥敷料中的作用

對(duì)于殼聚糖來說，不管是單體的敷料，還是其衍生物用作醫(yī)藥敷料，在相容性、抗菌性、吸水性的基礎(chǔ)上，可以加強(qiáng)殼聚糖的基本使用。從實(shí)際的使用來看，主要是通過殼聚糖制備糖膜為主，結(jié)合上述所說的糖膜的優(yōu)勢(shì)，可以針對(duì)不同皮膚的損傷程度來制作醫(yī)用敷料，保障患者傷口的清潔與衛(wèi)生，加速患者傷口的愈合。通過敷料完成對(duì)細(xì)胞的修復(fù)與重建，幫助傷口抵御外來細(xì)菌的侵害。

3 總結(jié)

綜上所述，殼聚糖對(duì)于生物醫(yī)用的適用范圍很廣，通過研究殼聚糖在生物醫(yī)用高分子材料中的使用來看，高分子材料的應(yīng)用前景非常廣泛。