壳聚糖(几丁聚糖)及其衍生物在烧伤、烫伤方面的药理作用及其应用
作者: 来源: 阅读:5724 时间:2010年05月28日 字体:[  复制 打印 网址
马德里竞技 重庆医科大学药理教研室、重庆医药工业研究院
甲壳素(chitin)又名几丁质、甲壳质、壳多糖等,广泛存在于甲壳纲动物如蟹、虾、昆虫及真菌中,其资源丰富,产量仅次于纤维素,是自然界第二大有机物质??蔷厶牵?SPAN lang=EN-US>chitosan
)是甲壳素最重要的衍生物,是甲壳素部分或全部脱乙?;牟?。自1811Braconnol发现甲壳素和1894Hoppe将甲壳素与KOH180℃下熔融得到壳聚糖以来,人们对此类化合物进行了大量的基础和应用研究,揭示了其在食品、美容、纺织、环境?;?、农业、生物等一系列领域的应用价值。近年来,随着高分子科学和生物医学工程的发展,甲壳素及其衍生物在医药方面的应用研究也日益增多。国内、外多项实验已经证明,甲壳素及其衍生物具有多种药理作用,临床用于治疗相关病症收到了良好的效果。本文中,笔者将对甲壳素及其衍生物在烧伤、烫伤方面的药理作用及其应用做一综述。
1
、一般理化性质
甲壳素是由N-乙酰氨基葡萄糖聚合而成的高分子化合物,化学名为(1,4—2—乙酰氨基—2—脱氧—β—D葡萄糖,其结构与纤维素类似,溶解性很差,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。由甲壳素脱去乙?;笏玫目蔷厶且蚝形唇岷系陌被?,溶解度大为改观,可以结合酸分子,是自然界中唯一带正电荷的碱性多糖。甲壳素及其衍生物具有良好的生物相容性,不与体液、组织和细胞产生异物反应;具有生物可降解性,在生物体内可被溶菌酶降解为对人体无毒的N-乙酰氨基葡萄糖和氨基葡萄糖;无毒性,其安全性相当于砂糖;不溶血,无刺激性,无热源性,无致突变性,因而是一种安全可靠的天然生物活性多糖,可广泛应用于医药领域。
2
、在烧伤、烫伤方面的药理作用

2—1
提高机体免疫力
壳聚糖对体液免疫和细胞免疫都有促进作用??蔷厶悄芮骰紫赴途奘上赴?,增强其吞噬功能和水解活性,刺激其产生淋巴因子和炎性介质。低分子壳聚糖还可以刺激血管平滑肌细胞产生具有类胰岛素样作用的血小板衍生生长因子(PDGF);
 
高浓度壳聚糖可以刺激皮肤成纤维细胞L929产生白介素-8interleukin8,IL8)。70%脱乙?;腔蔷厶强梢源碳て昃猜瞿谄は赴?SPAN lang=EN-US>IL-、IL6、IL8TNFα。刘阳等人研究发现,甲壳素能增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力,提高小鼠血细胞凝集程度和小鼠NK细胞活性。其机制可能是人体巨噬细胞的表面存在着细菌多糖的受体,而壳聚糖作为细胞多糖的类似物,也可刺激巨噬细胞活化,提高其吞噬能力,增强其抗原功能,并加强它在其它免疫应答系统中的协同作用,从而促进机体对NK细胞、β细胞和T细胞的调节作用,介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答。
另外,甲壳素及其衍生物介导的免疫反应与其化学结构有很大关系,分子量、官能团的取代不同引起的免疫反应就存在差异。例如,高分子量的甲壳素和壳聚糖产生诱导补体介导作用,低分子壳聚糖则产生补体效应;2位为-NH2时将比为-NHCOCH3时产生更强的补体效应;如果2位上经硫酸酯化,当取代度为70%时,产生的IL1IL6数量远大于甲壳素及其它甲壳素衍生物[7]。这种化学结构的差异导致了其免疫调节活性的变化。2—2凝血作用
  
壳聚糖本身即是一种止血剂。其凝血机理是:带正电荷的壳聚糖与细胞表面带负电荷的神经氨酸残基的受体发生相互作用,促进血小板的聚集,激活凝血系统,交联红细胞形成血块[8]。除了直接应用壳聚糖止血外,还可以把壳聚糖水溶液和动物胶水溶液的混合物涂于伤口表面形成一层胶质,则效果更好。
2—3
抑菌作用
   
人们早就发现壳聚糖具有广谱抗菌作用。体外实验表明,当壳聚糖质量浓度为6g/L时,约有50%革兰阴性菌被抑制,10g/L时抑菌率达60%~100%??蔷厶嵌愿锢佳粜跃鞍咨钪榫淖饔们坑诟锢家跣跃?,当质量浓度为5g/L时,对革兰阳性菌抑制率达75%~100%,质量浓度为6g/L时,临床常见的致病菌金黄色葡萄球菌能被完全抑制和杀灭。其机制可能是:壳聚糖为聚阳离子,能与细菌表面产生的酸性物质如脂多糖、磷壁质酸、蛋白质等产生作用,使其膜功能发生紊乱而死亡。
2—4
促进皮肤组织修复
 
甲壳素及其衍生物通过生成-再生反应,在不改变材料的一级结构前提下,改变材料的聚合态结构,使材料以膜、纤维等易于使用的形式存在,并可与其它高分子材料复合,制成各种促进伤口愈合的材料。Su等研究发现,糖化甲壳素膜可以通过诱发细胞繁殖、促进成纤维细胞转移来加速伤口愈合。通过控制甲壳素的脱乙酰度和分子量而制成的水溶性甲壳素比甲壳素和壳聚糖具有更好的促伤口愈合能力。甲壳素及其衍生物促进伤口愈合的能力与其所具有的生物相容性、生物可降解性有密切关系。使用此类材料可以增强纤维原细胞的存活时间,增强创伤组织的细胞分裂能力,从而促进皮肤组织修复。
3
在烧伤、烫伤方面的临床应用
3—1医用敷料
 
甲壳素具有良好的生物相容性,有抗菌作用,可防止伤口感染,镇痛止血,能促进伤口愈合和吸收伤口渗出物,且不会脱水收缩,被广泛用于制作各种医用敷料。
3—2
手术缝合线
   
利用高质量的甲壳素为原料制成的手术缝合线能被组织降解吸收,患者无须忍受拆线的痛苦,且这种线比肠衣线更易于缝合和打结,对外科医师来说极为方便。另外,甲壳素手术缝合线还能加速伤口愈合。据Ballassa报道,用甲壳素及其衍生物制备的缝合线,可使伤口愈合速度提高75%。因此,甲壳素手术缝合线完全可以替代肠衣手术缝合线,广泛应用于各种外科手术。
3—3
人造皮肤
  
据报道,用甲壳素制作的人造皮肤,在整形外科手术中取得了非常好的效果。其优点是:密着性好,便于表皮细胞长入;具有镇痛止血功能;可促进伤口愈合;具有良好的生物相容性,较以往使用的牛皮或猪皮更适合人体,并且还可吸收从伤口渗出的体液;当伤口愈合长出新的皮肤后,这种人造皮肤就会自行脱落,患者没有痛苦。
  
总之,甲壳素及其衍生物是一类资源丰富,具有独特生物活性的高分子化合物,随着国内、外对其研究的不断深入,其药理、毒理、安全性等方面的理论会日臻完善,相信甲壳素及其衍生物在医药领域的应用前景将无限广阔。

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