壳聚糖在生物医药方面的应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,*,*,*,.,*,壳聚糖在生物医药方面的应用,主讲人：叶红,甲壳素和壳聚糖,甲壳素（,chitin,）是重要,的海洋生物资源，自然,界每年生产的甲壳素有,100,亿吨，主要来源于,虾壳，蟹壳，昆虫壳和,微生物等。,2,壳聚糖（,chitosan,）是甲壳素脱乙酰基得到的产物，,是已知的唯一的含氮碱性多糖。,3,.,通过拉丝、成膜、制粒等方法可做成各种壳聚糖材料，,可广泛应用于食品包装、水处理、医药等领域。,4,在生物医药方面的应用,医用纤维,医用敷料,抗菌药物膜,人造皮肤,超细纤维,壳聚糖水凝胶,壳聚糖微球和微胶囊,5,医用纤维,甲壳素和壳聚糖及其衍生物溶液具有良好的可纺性，,可以采用湿法或干法方式制成纤维。,壳聚糖纤维制成的手术缝合线在伤口愈合后可不必,拆线。,用甲壳素或壳聚糖与其他高分子共混有利于提高纤,维强度和其他性能。,6,医用敷料,壳聚糖具有促进皮肤损伤的创面愈合、抑制微生物生,长、创面止痛等效果。,目前，国内外许多学者将壳聚糖制备成各种复合材料,作为壳聚糖无纺布、壳聚糖膜、壳聚糖涂层纱布等医,用敷料，并应用于临床。其中，用壳聚糖乙酸溶液制,成的壳聚糖无纺布，用于用于大面积烧伤烫伤效果良,好。,7,8,抗菌药物膜,将广谱抗菌药物氧氟沙星和盐酸左氧氟沙星与壳聚,糖复合得到复合药物药物膜，改药物膜对金黄色葡,萄球菌有良好抑菌效果。,成膜条件为：,5%,的壳聚糖乙酸溶液作涂膜剂，药物,含量为,0.5%2.0wt%,。,9,10,.,人造皮肤,壳聚糖人造皮肤无致敏、无刺激、无吸收中毒及占,位排斥现象，其透气性好、可促进皮肤生长，且有,止血和抑制疤痕生长的效果。,壳聚糖,多孔支架,类真皮层,上皮层,该皮肤模型可以代替人体皮肤，应用于化妆品、家,用化工产品及药物等对皮肤的刺激性实验。,11,.,超细纤维,纳米纤维具有很高的比表面积和孔隙率，可用作生物材料、生物传感器件、功能纳米管等。,12,.,静电纺丝装置示意图,13,.,支架材料,壳聚糖具有较小的客体反应性、良好的抗菌性以及,形状可塑性和成孔性。此外，壳聚糖是一种聚阳离,子，能与聚阴离子如糖胺聚糖、蛋白聚糖、,DNA,等,带负点的大分子产生静电相互作用。,因此，壳聚糖在关节、骨及脊椎等组织结构和功能,的重建以及药物控制释放等领域的应用已引起越来,越多人的关注。,14,壳聚糖在组织工程中的应用,15,16,造骨细胞在壳聚糖/聚乙二醇比例为90/10的纳米电,纺丝上培养5天后的SEM图，发达倍数为800倍,17,甲壳素和壳聚糖水凝胶,人体就是含大量天然高分子的水凝胶，天然高分,子水凝胶与人体组织具有相似性，故天然高分子,水凝胶将在生物医药材料方面得到越来越多的应,用。,壳聚糖类水凝胶因其毒性低，具有良好的生物相,容性、生物降解性。可用于生物医用领域，在药,物缓释材料、酶或蛋白质载体上有良好的应用前,景。,18,1.,药物缓释,2.,组织工程,3.,分离材料,4.,细胞固定化,19,.,1.,药物缓释,壳聚糖与甘油磷酸钠体系（,GP/CS,）是研究最多,的药物缓释载体。如在纯壳聚糖载体的药物在,4h,内释放,50%,，而在,GP/CS,凝胶体系的药物，相同,时间内仅仅释放了,15%,，表明凝胶释放药物的时,间明显延长，原因为,GP,的加入使壳聚糖聚合网络,结构得到加强。,20,.,2.,组织工程,壳聚糖基可注射型温度敏感性水凝胶，在组织工程,中可用作组织支架的基材，也可用于包埋细胞和生,长因子等。将细胞种植于可注射型的原位形成的凝,胶支架中，不仅可提高细胞的种植效率，也有利于,受损部位的不规则支架的制备。,21,.,3.,分离材料,海藻酸,-,壳聚糖,-,海藻酸（,ACA),离子取代凝胶与传统,离子交换树脂比较，,ACA,的离子取代速率比传统离,子交换树脂快得多。,22,.,4.,细胞的固定化,将细胞物理包埋于壳聚糖的水凝胶里，可避免使用,戊二醛之类的交联剂，有利于保证细胞的活性。,23,.,壳聚糖微球和微胶囊,利用壳聚糖所制得的微胶囊或微球可以增加蛋白,质、多肽类药物的稳定性，降低药物在体内的副,作用，延长药物疗效。,24,.,1.,口服定位释放,2.,黏膜给药体系,3.,癌症的靶向给药,4.,基因运载工具,5.,包衣材料,25,.,1.,口服定位释放,口服是最方便的给药途径，尤其针对慢性病的治疗，,但胃肠道的紧密上皮细胞和丰富的蛋白酶却阻碍了,药物有效运载。,壳聚糖及其衍生物具有渗透上皮细胞的能力，如壳,聚糖在酸性条件下膨胀，可提高药物在胃里的停留,时间。壳聚糖在胃和小肠中不易水解，因此可用作,结肠靶向给药载体。,26,.,2.,黏膜给药系统,壳聚糖能促进多肽和蛋白质的黏膜吸收效率。如,壳聚糖谷氨酸盐可增加胰岛素在绵羊和老鼠的鼻,黏膜吸收，在鼻腔给药过程中，壳聚糖不产生体,液免疫效应，其吸收作用与壳聚糖分子量有关。,27,.,3.,癌症的靶向给药,载有元素钆（,Gd,）的壳聚糖纳米粒子，可应用于,Gd,中子捕获治疗法治疗癌症，用纤维组织木细胞,L929,做体外模拟实验，当,Gd,浓度,40ppm,，,12h,后,Gd,累计可高达,18ugGd/106cell,。,28,.,4.,基因运载工具,壳聚糖及其衍生物对,DNA,有效的凝聚作用可保护,DNA,不被核酸酶降解，其生物安全性高。,可通过调整、控制壳聚糖,/DNA,纳米微球的制备条,件，制备特定尺寸的,DNA,纳米微球。,29,.,5.,包衣材料,壳聚糖对细胞膜具有亲和性，可用壳聚糖包衣聚,丙交酯,-co-,乙交酯（,PLGA,）制备纳米粒子，壳,聚糖分子通过链间缠绕而固定在纳米粒子表面。,从而提高这类药物载体的物理稳定性，有利于纳,米粒子冷冻干燥后的重新分散。,30,.,31,