殼聚糖及其衍生物在醫(yī)藥領(lǐng)域的研究進(jìn)展*

王雙燕

(云南經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院醫(yī)學(xué)院，云南 昆明 650000)

殼聚糖(Chitosan)，為N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖組成的無分支二元多聚糖，又稱脫乙酰甲殼素、殼多糖等。它是天然多糖甲殼素脫部分乙酰基得到的產(chǎn)物，也是僅次于纖維素的第二大可再生資源。因在C2位上有一個(gè)伯氨基，其也是天然多糖中唯一的堿性多糖。它的分子結(jié)構(gòu)中含有羥基和氨基，在一定的反應(yīng)條件下，可以發(fā)生烷基化、酰基化(O-?；蚇-酰化)、醚化、酯化、氧化、螯和、接枝共聚、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而可以生成具有不同性能的殼聚糖衍生物[1]。殼聚糖及其衍生物無毒、無味、無刺激性，具有生物降解性、生物相容性，能抑菌、抗癌、降脂、增強(qiáng)免疫等，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域[2]。

1 殼聚糖及其衍生物在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用

1.1 抗菌

殼聚糖及其衍生物作為一種廣譜抑菌劑，可以抑制多種細(xì)菌、真菌的繁殖和生長，并具有無毒、抑菌性高的優(yōu)點(diǎn)。不同類型的殼聚糖衍生物其抑菌效果不一樣，其正電荷數(shù)量與抑菌效果成正相關(guān)的關(guān)系[3]。

何麗等[4]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖和羧甲基殼聚糖對(duì)口腔常見致病菌均有一定的抑菌作用，殼聚糖優(yōu)于羧甲基殼聚糖。目前有關(guān)殼聚糖及其衍生物抑菌作用的研究、開發(fā)、應(yīng)用取得了很多新的研究進(jìn)展，為其產(chǎn)品研發(fā)奠定了新的理論基礎(chǔ)。

1.2 治療口腔疾病

殼聚糖及其衍生物具有良好的生物安全性、生物相容性、生物殺菌抑菌性能，作為抗齲齒劑有著較好的應(yīng)用前景[5]。劉海燕等[6]研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖基多糖材料可以遍及齲損發(fā)生的全過程，在早期預(yù)防、釉質(zhì)再生、齲損充填修復(fù)，都可以發(fā)揮較好的性能；另外，該材料在牙周病的早期治療和進(jìn)展期治療都可以發(fā)揮良好的性能。

胡曉杰等[7]在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：在乳牙慢性根尖周炎治療中采取殼聚糖配合雙氧水進(jìn)行根管沖洗，有助于提升治療效果，促進(jìn)患者病情康復(fù)，防止復(fù)發(fā)，值得臨床推廣應(yīng)用。

1.3 抗腫瘤

王海波等[8]對(duì)羧甲基殼聚糖的體外活性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：羧甲基殼聚糖能抑制腫瘤細(xì)胞增殖，用藥后細(xì)胞周期停滯，腫瘤細(xì)胞凋亡增加較多。張麗勝等[9]對(duì)硫酸殼聚糖進(jìn)行體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)，得出硫酸殼聚糖高、低劑量都能抑制小鼠體內(nèi)移植性腫瘤肉瘤的生長，硫酸殼聚糖還能延長艾氏腹水癌小鼠的生存時(shí)間。由此說明，殼聚糖及其衍生物具有抗腫瘤的活性。

1.4 抗肥胖

研究表明，殼聚糖可以有效降低體重，且相關(guān)的減肥產(chǎn)品在日本、歐美、韓國等國家深受歡迎。Sugano等人在1978年發(fā)表了第一篇?dú)ぞ厶墙的懝檀嫉奈恼潞螅芯空唛_始關(guān)注殼聚糖的降脂性能。據(jù)劉靜娜[10]報(bào)道，不管是從體外摸索，還是在動(dòng)物及人類體內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證，殼聚糖均表現(xiàn)出了優(yōu)良的降脂效果。周宇[11]發(fā)現(xiàn)，殼聚糖能夠減輕高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的體重、血清總膽固醇和甘油三酯、附睪脂肪重量，并減小肝臟質(zhì)量，改善肝脂肪變性，具有良好的抗肥胖活性。趙丹萍等[12]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖能降低肥胖大鼠終末體重、肝體比和脂體比、Lee’s指數(shù)(評(píng)價(jià)成年大鼠肥胖程度的指標(biāo))，降低肥胖大鼠血清中的瘦素水平，提高脂聯(lián)素水平，加快機(jī)體脂肪代謝，降低血清甘油三酯、血清總膽固醇和低密度脂蛋白水平，以及提高高密度脂蛋白水平，表明殼聚糖有很好的減肥降脂效果。

1.5 作為醫(yī)用材料

殼聚糖有較好的生物相容性和黏附性，是優(yōu)良的醫(yī)用材料。它能制成各種膜狀敷料。以殼聚糖為主要原料，配合重組人表皮生長因子活性成分的生物流體敷料膜，用來治療30例皮片移植患者，都出現(xiàn)無感染、無變態(tài)反應(yīng)、能加快創(chuàng)面愈合，并減輕病人疼痛[13]的情況。

殼聚糖可吸收縫合線，縫合、打結(jié)性能良好，且能被人體自行降解吸收，還能增加傷口強(qiáng)度，加速傷口愈合。王佃亮等[14]研制出的新型可控降解手術(shù)縫合線：從外到內(nèi)依次為羧甲基殼聚糖層、膠原層、殼聚糖纖維芯；該手術(shù)可吸收縫合線植入體內(nèi)后降解速度可控，傷口愈合快，不留明顯疤痕，且不用拆線。

1.6 作為藥用材料

1.6.1 用于載體材料

殼聚糖及其衍生物具有類氨基糖的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)上有伯氨基，具有陽離子特征，可以控制藥物釋放、黏膜粘附、轉(zhuǎn)染、滲透增強(qiáng)等，可廣泛用作不同藥物的潛在載體。另外，因其具有較好的生物相容性、可降解性，安全無毒，pH響應(yīng)性，作為載體時(shí)能夠穩(wěn)定藥物成分，并可促進(jìn)藥物吸收，可以作為緩控釋制劑和靶向制劑的載體，提高藥物生物利用度，同時(shí)還能減少胃腸刺激，發(fā)揮抗酸和抗?jié)兊墓πА?/p>

有些藥物在常規(guī)給藥過程中，其藥物濃度不好控制，難以實(shí)現(xiàn)緩控釋給藥，因而可以采用微球載藥改變藥物性質(zhì)。殼聚糖具有天然的抗菌活性，較好的成球性，且制成的微球有較好的粘附性，故是較好的微球壁材[15]。

靶向給藥系統(tǒng)是近年來生物醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)，殼聚糖是一種天然聚陽離子多糖，其微球表面有多糖鏈，可被特異性細(xì)胞或組織識(shí)別，可靶向投遞藥物至病灶部位貯存、釋放。另外，殼聚糖結(jié)構(gòu)中含有氨基、羥基等官能團(tuán)，能連接細(xì)胞內(nèi)外的靶向配體，可構(gòu)建靶向藥物載體，用于靶向給藥治療。目前研究最為熱門的是納米藥物遞送載體[16]，可將載有藥物的納米粒子靶向地投遞到特定的細(xì)胞或組織，由于其較好的穩(wěn)定性、靶向性、納米尺寸效應(yīng)、具有結(jié)合殼聚糖的優(yōu)良性能較高的生物利用度，在藥物載體材料中備受矚目。

1.6.2 用于成膜材料

殼聚糖可用作膜劑的成膜材料，制備口腔用膜劑、中藥膜劑等。韓剛等[17]用勻漿制膜法制備姜?dú)つ?，其釋放度?shí)驗(yàn)表明有緩釋作用，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果為該膜劑能夠促進(jìn)傷口愈合。

1.6.3 其他

殼聚糖有良好的生物相容性及可降解性，還可用做增稠劑，片劑填充劑及矯味劑、崩解劑等[18]，這些內(nèi)容均被中國藥典收錄。

2 殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用前景

殼聚糖來源廣泛，因具有價(jià)格低廉、安全無毒、可降解性、生物相溶性好等特點(diǎn)，具有廣譜抗菌、促進(jìn)創(chuàng)面愈合、止血、抗腫瘤、降脂等藥理活性，被用作廣譜抗菌劑、抗齲齒劑、減肥產(chǎn)品、醫(yī)用敷料、手術(shù)縫合線，以及藥用載體材料等。隨著科技的不斷進(jìn)步，各學(xué)科的交叉深入，對(duì)殼聚糖的結(jié)構(gòu)修飾將會(huì)更加多樣化，對(duì)殼聚糖及其衍生物的藥理研究也將會(huì)更加透徹。不斷將科研結(jié)果產(chǎn)業(yè)化，將會(huì)有更多符合醫(yī)藥用標(biāo)準(zhǔn)的殼聚糖及其衍生物的新型材料出現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展。