殼聚糖在藥物遞送及緩控釋中的應(yīng)用

1、殼聚糖在藥物遞送及緩控釋中的應(yīng)用Applicationofchitosanindrugdeliveryandsustainedrelease殼聚糖在藥物遞送及緩控釋中的應(yīng)用摘要?dú)ぞ厶鞘羌讱に氐拿撘阴．a(chǎn)物，是一種優(yōu)良的天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物降解性、降解產(chǎn)物無毒性及多種藥理活性如抑菌、抗月中瘤等，這些優(yōu)良性質(zhì)使其在藥學(xué)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。殼聚糖作為一種新型藥物載體，具有可控制藥物釋放、增加藥物局部滯留、提高藥物的生物利用度等特點(diǎn)。本文主要討論殼聚糖納米粒的生物性能、在藥物遞送及緩控釋中的應(yīng)用以及常用制備方法。關(guān)鍵詞殼聚糖納米粒微凝膠Keywords:Chitosannanopar

2、ticlesmicrogel1 .引言可生物降解的高分子材料作為藥物載體在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已越來越廣，尤其是以高分子材料為載體的載藥納米粒/微球。通過納米粒/微球的靶向性可提高藥物的生物利用度，降低毒副作用。殼聚糖是一種優(yōu)良的天然高分子材料，有良好的生物相容性和生物降解性,在緩控釋制劑領(lǐng)域己有廣泛的研究。本文主要討論殼聚糖的生物性能以及在藥物遞送、緩控釋上的應(yīng)用。2 .殼聚糖的簡介甲殼素（CNtin）,又稱“甲殼質(zhì)”、“幾丁質(zhì)”、“殼蛋白”等，最先是在1811年由法國科學(xué)家H.Brdconnot從霉菌中發(fā)現(xiàn)。它存在于低等植物菌類、藻類的細(xì)胞，甲殼動(dòng)物蝦、蟹、昆蟲的外殼，高等植物的細(xì)胞壁中。分布很

3、廣，是地球上僅次于纖維素的第二大有機(jī)資源。殼聚糖（Chitosan）,又稱“殼多糖”、“幾丁糖”、“幾丁聚糖”等，是甲殼素的N-脫乙酰產(chǎn)物，是自然界中唯一含游離氨基堿性基的陽離子多糖。甲殼素和殼聚糖的結(jié)構(gòu)與纖維素相似，結(jié)構(gòu)式如圖1.1和圖1.2所示，為白色半透明的片狀固體，270c左右分解，幾乎不溶于水、稀酸、稀堿和其它有機(jī)溶劑，可溶于濃鹽酸、硫酸、78%97%的磷酸以及無水甲酸1。圖1.1甲殼米的結(jié)構(gòu)式圖1,2殼聚孑唐的姑峋衣3 .殼聚糖的生物學(xué)活性3.1 生物相容性殼聚糖的結(jié)構(gòu)和某些性質(zhì)與細(xì)胞外基質(zhì)中的主要成分氨基外基質(zhì)極其相似，且其表面的正電荷有利于粘附帶負(fù)電荷的細(xì)胞，具有良好的細(xì)胞相容

4、性。另外，殼聚糖有較高的親水性，與疏水材料相比，更能促進(jìn)細(xì)胞在材料表而的吸附和鋪展，吸附細(xì)胞的骨架也更有組織，而且殼聚糖吸水飽和后的水膨脹性和多孔性與細(xì)胞基質(zhì)極為相似。3.2 生物粘附性殼聚糖的正電荷與帶負(fù)電荷的粘膜表面通過靜電作用形成分子間引力使其具有粘附特性，并能有效打開上皮細(xì)胞間的緊密連接，使大分子藥物尤其是蛋白質(zhì)類藥物能順利通過細(xì)胞旁路進(jìn)入體內(nèi)，具有吸收滲透劑的作用，增強(qiáng)療效：殼聚糖作為鼻腔給藥載體時(shí)，其生物黏附特性還能夠降低藥物從鼻腔的消除速率，從而提高藥物的生物利用度陰。因此，采用殼聚糖作為藥物遞送系統(tǒng)，能夠提高藥物在吸收部位的吸附，促進(jìn)大分子親水性藥物如蛋白質(zhì)和多膚藥物在體內(nèi)的吸

5、收。3.3 生物降解性殼聚糖在生物體內(nèi)可被生物酶(如溶菌酶)催化，緩慢水解解聚。降解產(chǎn)物為對人體無毒的N-乙酰氨基葡萄糖和氨基葡萄糖。降解中間產(chǎn)物在體內(nèi)不積累，無免疫原性4。3.4 抗菌活性殼聚糖作為一種天然無毒的生物多聚物，其自身就具有天然的抗菌活性，且抗菌譜廣。這種性質(zhì)使它作為天然的抗菌劑、抗菌材料、防腐劑有著很好的應(yīng)用前景。3.5 抗腫瘤及免疫增強(qiáng)作用殼聚糖具有增強(qiáng)機(jī)體免疫活性的功能，并具有能抑制月中瘤細(xì)胞和阻止月中瘤轉(zhuǎn)移的功能。此外，殼聚糖能抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞生成，減少月中瘤組織血管生成，限制月中瘤生長，還可封閉血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子的黏附，抑制月中瘤的生長與轉(zhuǎn)移504克聚糖作為藥物載體的

6、優(yōu)點(diǎn)殼聚糖作為天然高分子載體材料，廣泛應(yīng)用于藥物載體的研究，具有以下特點(diǎn)：(1)來源豐富，價(jià)格便宜；(2)有良好的生物相容性、生物降解性和降解產(chǎn)物無毒性；(3)在酸性條件下，殼聚糖帶正電荷，可作為抗月中瘤藥物載體。由于月中瘤組織偏酸性pH值較低，比正常組織擁有更多的負(fù)電荷，因而殼聚糖負(fù)載藥物后，對月中瘤組織有選擇性吸6附。止匕外，殼聚糖還具有多種藥理活性如抑菌、降低血糖、膽固醇以及免疫促進(jìn)作用等因此，殼聚糖非常適合用作藥物的載體材料。5殼聚糖的藥物緩控釋作用殼聚糖負(fù)載藥物后，其釋放速度主要取決于殼聚糖的生物降解和溶蝕，因而可以明顯延長藥物的釋放時(shí)間。作為天然可生物降解的高分子載體，其釋藥特性很

7、復(fù)雜不僅藥物可從骨架中擴(kuò)散出來，而且骨架本身也處于降解的過程。生物降解聚合物的降解方式有兩種：一是非均勻降解或稱表面降解（降解僅在聚合物表面發(fā)生），一是均勻降解或稱本體降解（降解在聚合物外部和內(nèi)部以相同速率發(fā)生）。殼聚糖載體系統(tǒng)的釋藥過程與聚合物的降解方式以及藥物在聚合物中的擴(kuò)散行為有關(guān)，聚合物降解與藥物擴(kuò)散行為分別為限速步驟時(shí)，系統(tǒng)的釋藥機(jī)理分別為降解緩釋機(jī)理和擴(kuò)散緩釋機(jī)理7。6殼聚糖納米粒的制備方法6.1 離子交聯(lián)法離子凝膠法是日前較常用的制備殼聚糖納米粒的方法之一。通常使用含多價(jià)陰離子的鹽類如多聚磷酸鈉（TPP）,使殼聚糖發(fā)生離子誘導(dǎo)凝膠化而得到納米粒。該反應(yīng)條件溫和，在室溫可進(jìn)行，不需

8、要有機(jī)介質(zhì)和其他化學(xué)交聯(lián)劑，能得到粒徑均一且粒徑范圍可控的納米粒。6.2 復(fù)合凝聚法復(fù)合凝聚法是利用自發(fā)分離實(shí)現(xiàn)的，一種分子鏈上陽離子與另一種帶負(fù)電荷的藥物或陰離子聚合物靜電結(jié)合，團(tuán)聚體溶解度降低而從溶液中析出。過程如下：將殼聚糖溶解在酸中，加入帶電荷相反的大分子物質(zhì)，通過渦旋或高速攪拌使帶正電荷的胺基與大分子中帶負(fù)電的基團(tuán)相互作用,得到殼聚糖納米粒806.3 共價(jià)交聯(lián)法共價(jià)交聯(lián)是用交聯(lián)劑與殼聚糖上分子鏈上的一NH或-OH交聯(lián)生成酰胺基或酯基的反應(yīng)。常用的交聯(lián)劑有戊二醛、丁二酸、環(huán)氧氯丙烷、京尼平等906.4 共沉淀法沉淀法也叫去溶劑法。19%年，Berthold等第一次使用硫酸鈉作為沉淀劑制

9、備得到殼聚糖納米粒10。通過共沉淀法，殼聚糖連接乳酸形成納米載藥體系粒子大小均一，能緩慢釋放藥物。制備方法：乳酸溶解在殼聚糖的酸溶液中，加入脫水劑-氫氧化氨，乳酸和殼聚糖經(jīng)過共沉淀過程得到乳酸一殼聚糖米粒，納米粒子呈球形，粒子分散均勻，平均粒徑為1110nm。另外，還可以用微乳法、溶劑蒸發(fā)法等來制備殼聚糖納米粒。7.結(jié)論殼聚糖作為一種天然高分子材料，具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值，并且已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于藥物工程領(lǐng)域中，其發(fā)展也為實(shí)現(xiàn)材料的智能化、環(huán)境友好型提供了重要的價(jià)值。目前,殼聚糖納米粒的合成技術(shù)、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系、響應(yīng)機(jī)理等仍需進(jìn)一步研究，相信不久的將來，它的發(fā)展和應(yīng)用將給人類的生活和工作帶來更

10、多的益處。參考文獻(xiàn)1黃小龍，張黎明.殼聚糖基載藥納米微粒制備研究進(jìn)展J.功能高分子學(xué)報(bào).2003,16:593-5982俞怡晨，姚炎慶等.殼聚糖-海藻酸鹽納米粒子的制備及其對BSA的載藥與釋放特性J.功能高分子學(xué)報(bào)，2005,18:598-6013康貽軍.殼聚糖的研究與開發(fā)進(jìn)展J.內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2004,19(3):293964衣昕，金國華，田關(guān)玲等.殼聚糖支架與神經(jīng)干細(xì)胞生物相容性的研究7.神經(jīng)解剖學(xué)雜志，2007,23(5):5065075曹品，孫淑愛，盧風(fēng)琦.殼聚糖生物降解性與組織相容性J.中國公共衛(wèi)生,2005,21(12):14116王芳宇，何淑雅，李邦良等.水溶性殼聚糖抗月中瘤作用的實(shí)驗(yàn)研究J.中國生化藥物雜志，2001,22.(l):21227李繼平，楊冬雪.止血性殼聚糖的