張永攀 王軍

(河北常山生化藥業(yè)股份有限公司 河北石家莊 050000)

透明質(zhì)酸鈉具有良好的親水性、潤(rùn)滑性等性質(zhì),主要被應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、化妝品制造等領(lǐng)域,但制備困難、價(jià)格昂貴,無(wú)法大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用,其替代品具有較高的市場(chǎng)潛力。殼聚糖是一種天然高分子化合物,材料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉,結(jié)構(gòu)與性能與HA相似,但其不溶于水、生物相容性、黏度相對(duì)較差,限制了其應(yīng)用。本次研究就Cs制備HA替代物的研究進(jìn)展概述,探討未來(lái)研究方向。

1 透明質(zhì)酸鈉與殼聚糖結(jié)構(gòu)

1.1 透明質(zhì)酸鈉

HA又稱玻璃酸,屬酸性粘多糖,重復(fù)單元結(jié)構(gòu)為(1→3)-2-乙酰氨基-2-2脫氧-β-D-葡糖-(1→4)→O→β-D-葡萄糖醛酸雙糖,分子量距與聚合程度有關(guān),平均分子量0.5×106～2×106Da,溶于水后化為高黏性凝膠物質(zhì)[1]。HA主要取材于動(dòng)物組織,最初于牛眼玻璃體中被提取,而后在皮膚、臍帶、卵細(xì)胞等組織中陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),HA無(wú)種屬差異,且對(duì)人、動(dòng)物無(wú)抗原性,在生物相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

1.2 殼聚糖

Cs是甲殼素經(jīng)脫乙?；a(chǎn)物,學(xué)名聚氨基葡萄糖,化學(xué)名稱(1,4)聚-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡聚糖,自然狀態(tài)下為白色、淡黃色固體,半透明,可長(zhǎng)期保持,相對(duì)分子量差異較大,可溶于稀鹽酸、硝酸、有機(jī)酸。近年來(lái),關(guān)于其化學(xué)改性研究較多,鑒于其中的糖酐鍵穩(wěn)定性較好,現(xiàn)有改性研究主要集中在兩個(gè)羥基、氨基,是制備HA替代物的理想材料。

2 殼聚糖制備透明質(zhì)酸替代物

2.1 接枝兩性殼聚糖

Cs具有一定藥理活性,但與臨床大規(guī)模應(yīng)用尚有較大差距。Cs主鏈上有“-OH”、“-NH2”反應(yīng)基團(tuán),為制備接枝聚合物奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段,主要研究集中在接枝兩性Cs高分子表明活性劑等基礎(chǔ)研究與應(yīng)用?；裘廊卦贑s的6位羥基上引入羧甲基、2位氨基上引入疏水烷基鏈,制備兩親性衍生物,水中溶解度顯著增加,形成膠體溶液,對(duì)紫杉醇具有較強(qiáng)的增溶能力,在藥物載體研發(fā)上具有較高的潛力,是一種制備聚合物膠束給藥系統(tǒng)理想材料[2]。

2.2 季銨化殼聚糖

季銨化殼聚糖即向Cs中引入季銨鹽基團(tuán)制備的產(chǎn)物,后者具有較強(qiáng)的水合能力、引入位阻大,有助于增強(qiáng)Cs衍生物水溶性,這種衍生物可使細(xì)胞膜短暫開放,在基因載體研發(fā)走具有一定潛力。張燦等成功制備N-季銨化殼聚糖,而后在2-NH2上進(jìn)行乳糖反應(yīng),制備了半乳糖化季銨化殼聚糖,肝細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可增加干細(xì)胞內(nèi)核酸跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),在肝臟疾病基因工程中具有一定應(yīng)用前景[3]。Rojanarata等對(duì)比研究了季銨化殼聚糖、殼聚糖、季銨化殼聚糖N-(4-N,N-二甲基氨基芐基)殼聚糖TM47-Bz42-CS,在肝瘤細(xì)胞中的轉(zhuǎn)染情況,結(jié)果顯示后者傳染效率更高,有助于降低肝瘤細(xì)胞存活率,在肝臟腫瘤治療中具有一定應(yīng)用前景。

2.3 交聯(lián)殼聚糖

對(duì)Cs進(jìn)行同一分子基團(tuán)間、不同分子間交聯(lián),可得到網(wǎng)狀產(chǎn)物,增強(qiáng)了其在酸性水溶液中的溶解度,穩(wěn)定性增強(qiáng)且不易流失,目前已經(jīng)被應(yīng)用于生產(chǎn)的交聯(lián)劑包括戊二醛、硫酸氯丙烷等。交聯(lián)可起到“橋聯(lián)”作用,增強(qiáng)其絮凝作用,在廢水處理、資源回收方面具有一定的應(yīng)用前景,可作為環(huán)境友好型高效絮凝劑。趙龍?jiān)谳椛錀l件下,不添加任何添加劑,便成功制備了羧甲基殼聚糖,后者在微酸水環(huán)境中,對(duì)金屬離子、腐殖酸具有一定的吸附效果,但吸附效果依賴于pH,吸附效果強(qiáng)于市場(chǎng)上一般吸附劑。鄧真麗以紅薯淀粉交聯(lián)Gc,制備的衍生物可作為垃圾滲濾液,脫色效果,可作為垃圾回收處理預(yù)處理藥劑。一般來(lái)說(shuō),交聯(lián)后的Cs均具有較好機(jī)械強(qiáng)度、穩(wěn)定性與耐酸性,在材料學(xué)領(lǐng)域、載藥材料領(lǐng)域均具有較好的應(yīng)用前景[4]。

2.4 ?；瘹ぞ厶?/h3>

?；疌s研究時(shí)間較長(zhǎng),目前研究集中在提高酰化產(chǎn)物?；?、溶解度上。?；疌s具有較好的抗菌性,是一種較理想的抗菌劑,在農(nóng)藥制備、日化等領(lǐng)域應(yīng)用較廣。近年來(lái),酰化Cs還被逐漸應(yīng)用于基因工程。曾戎等成功制備了兩種水溶性磷?；疌s仿生衍生物,并研究了其在小牛胸腺DNA中作用,研究證實(shí)該衍生物對(duì)NDA影響較大。韋萍等制備了丁?；瘹ぞ厶悄?并將其應(yīng)用韓語(yǔ)兔眼濾過性手術(shù),證實(shí)其具有抗組織瘢痕形成、抑制纖維增生效果。

2.5 羧甲基化殼聚糖

羧甲基化殼聚糖既有Cs優(yōu)點(diǎn),又具有較好的水溶性。Wang等成功制備了膽固醇修飾O-羧甲基化殼聚糖自組裝納米粒,以紫杉醇為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,其具有較好的增溶性,改善藥物組織生物分布靶向性,有助于降低藥物毒性。羧甲基化殼聚糖還具有較好的抗菌性、成模性,在抗菌材料、傷口敷料、輕膚材料等領(lǐng)域具有較廣闊的應(yīng)用前景。

3 小結(jié)

Gs制備HA并非新鮮事物,部分產(chǎn)品已推廣上市,但其在傷口輔料、仿生皮膚、仿生材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)展、應(yīng)用前景仍較大,廣大科技工作者應(yīng)努力探索,用于創(chuàng)新,以現(xiàn)有的接枝、季銨化、交聯(lián)殼、酰化、羧甲基化等Gs衍生物制備技術(shù)為基礎(chǔ),挖掘Gs潛力。

[1]吳明霞,鄧靜,吳華昌,等.透明質(zhì)酸制備的研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通報(bào),2008,(2):68-72.

[2]霍美蓉,周建平,張勇,等.新型兩親性殼聚糖衍生物的合成、表征及對(duì)難溶性藥物的增溶性[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào),2007,28(10):203-207.

[3]張燦,丁婭,平其能.半乳糖化季銨殼聚糖衍生物的設(shè)計(jì)、合成和表征[J].中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),2005,22(5):386-388.

[4]鄧真麗,胡巧開.紅薯淀粉交聯(lián)殼聚糖的制備及其對(duì)垃圾滲濾液的處理研究[J].上?；?008,33(7):6-9.