两性壳聚糖的制备文献综述

一 研究背景

壳聚糖（CTS），又称脱乙酰甲壳质，是甲壳质在碱性条件下，脱乙酰基后的水解产物。壳聚糖的应用①作为片剂的稀释剂，改善药物的生物利用度及压片的流动性，崩解性和可压性；②由于壳聚糖多变的配位数和晶体形态表现出特有的生物生理适应性、完全的可生物降解性，是一些高新技术领域中不可替代的生物相容性材料，作为植入剂的载体，在体内具有可降解性；③缓控释制剂的赋形剂和控释膜的材料，它所形成的薄膜对药物有良好的透过性，药物的透过速度与膜的荷电状态有关，酸性药物比碱性药物透过性大；作为微球和微囊的囊材；④由于其粘膜具有粘附性，可用于改善肽类药物的传递，应用于结肠药物传递系统和基因传递、抗癌药物的传递；⑤可做为外科手术缝合线的材料。

壳聚糖在水中几乎不溶，在乙醇（95％）、其他有机溶剂及在中性或pH高于6.5的碱性溶液中几乎不溶，限制了它的应用。壳聚糖是一种阳离子聚氨基糖，存在碱性氨基，可进行多功能基（氨基，羟基）化学反应和立体结构修饰。由于壳聚糖只溶解于酸性溶液中, 通过在C6上羟基中导入羧甲基, 生成O-羧甲基壳聚糖,既含有弱碱阳离子( - NH3 )基团, 又含有弱酸阴离子( - COO- )基团, 是一种两亲性聚电解质，使其既能溶于酸中, 又溶于碱中。

二 壳聚糖研究现状

　 壳聚糖N-, O-羧基化。在醇/ 碱体系中,含羧基的卤代烷与壳聚糖很容易反应得到N , O-取代的羧基化壳聚糖衍生物。1986年,Hayes采用壳聚糖与氯乙酸反应,在碱化0.1～1 h、40～70 ℃反应2～12 h 的条件下,制得N , O-羧甲基壳聚糖,并首次证实羧甲基取代反应同时在羟基和胺基上进行。

　 壳聚糖N-羧基化。①壳聚糖与醛酸或酮酸反应。在酸性介质中,壳聚糖与醛酸或酮酸反应能生成Schiff 碱,用NaCNBH3 或NaBH4 还原,得到N-羧基化壳聚糖衍生物。②壳聚糖与酸酐反应。在酸性条件下,壳聚糖直接与酸酐反应,可以得到N-羧基化壳聚糖衍生物③壳聚糖与卤代酸的反应。碱性条件下,壳聚糖与卤代酸反应能得到相应的N-羧基化壳聚糖。

壳聚糖O-羧基化。壳聚糖经O-羧基化改性以后,便成为一种单一的含有活性氨基和羧基的生物可降解性阳性多糖,可与多种生物活性物质连接,可望成为新一代的基因和药物靶向控释载体材料。O-羧基壳聚糖的制备,报道较多的是在较低温度下的碱性介质中与氯乙酸进行反应, 将羧基引入壳聚糖的O-位

经碱化处理的壳聚糖与氯乙酸进行羧甲基化反应,其反应位点的活性有较大差别。利用壳聚糖C6OH、C3OH、NH2 反应位点的活性差异,通过控制反应条件可以制备以不同羧基化为主的壳聚糖衍生物。

壳聚糖经羧甲基化后，应用得到极大的扩展。脂质体经羧甲基壳聚糖修饰前后, 表面Zeta 电位由- 5411mV 显著降低为- 2314mV。这可能是由于纳米脂质体表面带负电荷, 羧甲基壳聚糖带正电荷, 水合作用时由于静电吸附作用,羧甲基壳聚糖可以紧密地吸附在纳米脂质体外表面, 形成较稳定的脂质体。阳离子型药物大分子载体经羧甲基壳聚糖修饰后，使之外围带负电，降低生物毒性。

三 实验计划