N-羧甲基殼聚糖的制備及其生物相容性評價.pdf

1、目的：殼聚糖(CTS)是甲殼素經(jīng)脫乙?；蟮玫降木?1，4)－2－氨基－2－脫氧－β－D－葡萄糖，來源豐富，是自然界唯一具有明顯堿性、帶有正電荷的天然多糖，在醫(yī)學及其他領(lǐng)域具有廣泛的應用價值。但是，殼聚糖僅溶于酸性溶液的性質(zhì)，很大程度上限制了它的開發(fā)利用。羧甲基殼聚糖(CMC)是迄今所報道的600多種甲殼素衍生物中，研究最多的一種水溶性殼聚糖衍生物。研究證明，CMC具有良好的生物相容性、生物降解性、降解可控性和抑菌性，它以其特有的理化性

2、質(zhì)已成為醫(yī)藥界及生物醫(yī)學領(lǐng)域研究的一個熱點。殼聚糖分子中C6羥基、C3羥基和C2氨基均可發(fā)生羧甲基化取代，因此，控制反應條件可制備O－羧甲基殼聚糖(O－CMC)、N－羧甲基殼聚糖(N－CMC)和N，O－羧甲基殼聚糖(O，N－CMC)三種產(chǎn)物。目前的研究和應用大多集中在O，N－CMC，對N位羧甲基化制得N－CMC的研究不多。O，N－CMC在制備過程中要經(jīng)過較長時間的濃堿高溫等反應條件，故制備的產(chǎn)物相對分子量和黏度會顯著降低，作為醫(yī)用高分子

3、材料，在體內(nèi)降解吸收太快，難以滿足生物高分子材料的要求。而N－CMC的制備條件相對溫和，可以得到較大分子量的產(chǎn)物。本研究制備了不同取代度的N－CMC，并對其理化性質(zhì)和生物學性質(zhì)進行了初步研究，對于拓寬殼聚糖的應用具有重要意義。 方法：實驗分兩個部分： 1、以乙醛酸和CTS為原料，在弱酸性條件下反應制備和純化出N－CMC，，對不同羧化度的產(chǎn)物進行理化性質(zhì)研究，紅外掃描表征其取代位置、X－RAY衍射測定其結(jié)晶性、酸堿滴定法測

4、定其羧化度(D.C.)，并對水分、灰分、粘度、分子量、等電點以及吸濕保濕性能等進行了研究。 2、對兩種羧化度的N－CMC進行了生物相容性研究，以小鼠成纖維細胞L929進行細胞毒性試驗，用新西蘭兔血液進行了材料的溶血試驗和凝血試驗，將除熱原的N－CMC制備成膠體劑型和膜劑型兩種形態(tài)進行大鼠體內(nèi)植入試驗，評價其組織相容性和生物降解性。 結(jié)果： l、制備的5種N－CMC的D.C.在25％～78％之間。FITR譜圖中在

5、1590cm－1處存在羧甲基鈉的特征吸收峰，羧甲基化發(fā)生在CTS的2位N上。X－RAY衍射曲線在2θ為20°和10°的衍射峰大大減弱，表明羧甲基化后降低了產(chǎn)物的結(jié)晶度。 2、以小鼠成纖維細胞株L929評價材料的細胞毒性，在設置的62.5μg/mL至5000μg/mL濃度內(nèi)，高羧化度的N－CMC均具有良好的細胞相容性，但是低羧化度的N－CMC在濃度>500μg/mL時表現(xiàn)出抑制細胞生長的作用。溶血性測試表明5種羧化度樣品的溶血率均

6、小于5％，符合醫(yī)用生物材料的要求；凝血試驗表明N－CMC對凝血時間沒有影響；動物組織相容性實驗表明，相同質(zhì)量N－CMC的膠體溶液比膜劑型更易被組織降解吸收；在肌肉組織中其降解吸收快于皮下組織。表明N－CMC是一種優(yōu)良的生物醫(yī)用材料。 結(jié)論：本方法制備的N－CMC可避免CTS在羧甲基化過程中分子鏈大量斷裂的現(xiàn)象，得到分子量相對穩(wěn)定的產(chǎn)物。經(jīng)測定，N－CMC具有良好的細胞相容性，血液相容性和組織相容性。該研究結(jié)果為N－CMC在生物醫(yī)