殼聚糖及其衍生物在醫藥領域的研究進展*

王雙燕

(云南經濟管理學院醫學院，云南 昆明 650000)

殼聚糖(Chitosan)，為N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖組成的無分支二元多聚糖，又稱脫乙酰甲殼素、殼多糖等。它是天然多糖甲殼素脫部分乙酰基得到的產物，也是僅次于纖維素的第二大可再生資源。因在C2位上有一個伯氨基，其也是天然多糖中唯一的堿性多糖。它的分子結構中含有羥基和氨基，在一定的反應條件下，可以發生烷基化、酰基化(O-酰化和N-酰化)、醚化、酯化、氧化、螯和、接枝共聚、交聯等化學反應，進而可以生成具有不同性能的殼聚糖衍生物[1]。殼聚糖及其衍生物無毒、無味、無刺激性，具有生物降解性、生物相容性，能抑菌、抗癌、降脂、增強免疫等，被廣泛應用于醫藥領域[2]。

1 殼聚糖及其衍生物在醫藥領域的應用

1.1 抗菌

殼聚糖及其衍生物作為一種廣譜抑菌劑，可以抑制多種細菌、真菌的繁殖和生長，并具有無毒、抑菌性高的優點。不同類型的殼聚糖衍生物其抑菌效果不一樣，其正電荷數量與抑菌效果成正相關的關系[3]。

何麗等[4]研究發現殼聚糖和羧甲基殼聚糖對口腔常見致病菌均有一定的抑菌作用，殼聚糖優于羧甲基殼聚糖。目前有關殼聚糖及其衍生物抑菌作用的研究、開發、應用取得了很多新的研究進展，為其產品研發奠定了新的理論基礎。

1.2 治療口腔疾病

殼聚糖及其衍生物具有良好的生物安全性、生物相容性、生物殺菌抑菌性能，作為抗齲齒劑有著較好的應用前景[5]。劉海燕等[6]研究發現，殼聚糖基多糖材料可以遍及齲損發生的全過程，在早期預防、釉質再生、齲損充填修復，都可以發揮較好的性能；另外，該材料在牙周病的早期治療和進展期治療都可以發揮良好的性能。

胡曉杰等[7]在臨床實踐中發現：在乳牙慢性根尖周炎治療中采取殼聚糖配合雙氧水進行根管沖洗，有助于提升治療效果，促進患者病情康復，防止復發，值得臨床推廣應用。

1.3 抗腫瘤

王海波等[8]對羧甲基殼聚糖的體外活性進行研究發現：羧甲基殼聚糖能抑制腫瘤細胞增殖，用藥后細胞周期停滯，腫瘤細胞凋亡增加較多。張麗勝等[9]對硫酸殼聚糖進行體內抗腫瘤實驗，得出硫酸殼聚糖高、低劑量都能抑制小鼠體內移植性腫瘤肉瘤的生長，硫酸殼聚糖還能延長艾氏腹水癌小鼠的生存時間。由此說明，殼聚糖及其衍生物具有抗腫瘤的活性。

1.4 抗肥胖

研究表明，殼聚糖可以有效降低體重，且相關的減肥產品在日本、歐美、韓國等國家深受歡迎。Sugano等人在1978年發表了第一篇殼聚糖降膽固醇的文章后，研究者開始關注殼聚糖的降脂性能。據劉靜娜[10]報道，不管是從體外摸索，還是在動物及人類體內進行驗證，殼聚糖均表現出了優良的降脂效果。周宇[11]發現，殼聚糖能夠減輕高脂飲食誘導的肥胖小鼠的體重、血清總膽固醇和甘油三酯、附睪脂肪重量，并減小肝臟質量，改善肝脂肪變性，具有良好的抗肥胖活性。趙丹萍等[12]研究發現殼聚糖能降低肥胖大鼠終末體重、肝體比和脂體比、Lee’s指數(評價成年大鼠肥胖程度的指標)，降低肥胖大鼠血清中的瘦素水平，提高脂聯素水平，加快機體脂肪代謝，降低血清甘油三酯、血清總膽固醇和低密度脂蛋白水平，以及提高高密度脂蛋白水平，表明殼聚糖有很好的減肥降脂效果。

1.5 作為醫用材料

殼聚糖有較好的生物相容性和黏附性，是優良的醫用材料。它能制成各種膜狀敷料。以殼聚糖為主要原料，配合重組人表皮生長因子活性成分的生物流體敷料膜，用來治療30例皮片移植患者，都出現無感染、無變態反應、能加快創面愈合，并減輕病人疼痛[13]的情況。

殼聚糖可吸收縫合線，縫合、打結性能良好，且能被人體自行降解吸收，還能增加傷口強度，加速傷口愈合。王佃亮等[14]研制出的新型可控降解手術縫合線：從外到內依次為羧甲基殼聚糖層、膠原層、殼聚糖纖維芯；該手術可吸收縫合線植入體內后降解速度可控，傷口愈合快，不留明顯疤痕，且不用拆線。

1.6 作為藥用材料

1.6.1 用于載體材料

殼聚糖及其衍生物具有類氨基糖的結構，其結構上有伯氨基，具有陽離子特征，可以控制藥物釋放、黏膜粘附、轉染、滲透增強等，可廣泛用作不同藥物的潛在載體。另外，因其具有較好的生物相容性、可降解性，安全無毒，pH響應性，作為載體時能夠穩定藥物成分，并可促進藥物吸收，可以作為緩控釋制劑和靶向制劑的載體，提高藥物生物利用度，同時還能減少胃腸刺激，發揮抗酸和抗潰瘍的功效。

有些藥物在常規給藥過程中，其藥物濃度不好控制，難以實現緩控釋給藥，因而可以采用微球載藥改變藥物性質。殼聚糖具有天然的抗菌活性，較好的成球性，且制成的微球有較好的粘附性，故是較好的微球壁材[15]。

靶向給藥系統是近年來生物醫學界研究的熱點，殼聚糖是一種天然聚陽離子多糖，其微球表面有多糖鏈，可被特異性細胞或組織識別，可靶向投遞藥物至病灶部位貯存、釋放。另外，殼聚糖結構中含有氨基、羥基等官能團，能連接細胞內外的靶向配體，可構建靶向藥物載體，用于靶向給藥治療。目前研究最為熱門的是納米藥物遞送載體[16]，可將載有藥物的納米粒子靶向地投遞到特定的細胞或組織，由于其較好的穩定性、靶向性、納米尺寸效應、具有結合殼聚糖的優良性能較高的生物利用度，在藥物載體材料中備受矚目。

1.6.2 用于成膜材料

殼聚糖可用作膜劑的成膜材料，制備口腔用膜劑、中藥膜劑等。韓剛等[17]用勻漿制膜法制備姜殼膜劑，其釋放度實驗表明有緩釋作用，動物實驗結果為該膜劑能夠促進傷口愈合。

1.6.3 其他

殼聚糖有良好的生物相容性及可降解性，還可用做增稠劑，片劑填充劑及矯味劑、崩解劑等[18]，這些內容均被中國藥典收錄。

2 殼聚糖及其衍生物的應用前景

殼聚糖來源廣泛，因具有價格低廉、安全無毒、可降解性、生物相溶性好等特點，具有廣譜抗菌、促進創面愈合、止血、抗腫瘤、降脂等藥理活性，被用作廣譜抗菌劑、抗齲齒劑、減肥產品、醫用敷料、手術縫合線，以及藥用載體材料等。隨著科技的不斷進步，各學科的交叉深入，對殼聚糖的結構修飾將會更加多樣化，對殼聚糖及其衍生物的藥理研究也將會更加透徹。不斷將科研結果產業化，將會有更多符合醫藥用標準的殼聚糖及其衍生物的新型材料出現，進一步推動醫藥學的發展。