壳聚糖的生物相容性

背景:壳聚糖是惟一一种被广泛应用于生物医学工程领域的碱性、带有正电荷的天然多糖,其生物相容性是决定这些应用价值的关键。目的:综述了壳聚糖的生物相容性,包括组织相容性、血液相容性和力学相容性。方法:由第一作者检索1990/2011PubMed数据库、中国知网数据库及万方数据库有关壳聚糖及其衍生物在生物医学上的应用和生物相容性等方面的文献。结果与结论:壳聚糖作为可生物降解高分子材料具有良好的组织相容性及与人体组织相匹配所需要的力学相容性,被逐渐应用于人工皮肤、手术缝合线、眼科修复、人工骨骼、牙齿修复、肿瘤治疗等方面。但壳聚糖的促凝血作用使其血液相容性很差,目前很多研究关注于寻找解决这一问题的方法,改善其血液相容性,扩展其在生物医学工程上的应用领域,使其更加安全有效地与人体心血管系统直接接触。

壳聚糖对脂肪的吸附特性

以花生油为吸附对象,在模拟人体消化液中做体外实验,通过改变介质的条件,测定壳聚糖(CS)对脂肪的吸附量(FBC),研究壳聚糖在体外对脂肪的吸附能力,考察其脂肪吸附特性,分析壳聚糖的FBC与其分子构象形态之间的关系。结果表明:在pH2～3介质中壳聚糖的脂肪吸附量是其在pH6.4～7.2介质中的3倍左右;当壳聚糖在pH2盐酸生理盐水溶液中的质量浓度为0.010～0.0067g/mL时,壳聚糖对脂肪的吸附量较大;中等相对分子质量的壳聚糖(4.0×105)对脂肪的吸附量较大;当脂肪与壳聚糖的质量比为30:1时,壳聚糖对脂肪的吸附量最大。吸附量取决于壳聚糖大分子链在不同的环境介质下存在的构象形态对脂肪所产生的主导绑定作用。吸附时间达到2h后,吸附量的增加趋于平缓。

戊二醛对壳聚糖交联聚乙烯吡咯烷酮水凝胶结构和性能的影响

[目的]把聚乙烯吡咯烷酮与壳聚糖的大分子链进行交联,破坏壳聚糖大分子链的规整结构,增强壳聚糖的亲水性,改善对脂肪的吸附能力。[方法]以戊二醛为交联剂,通过壳聚糖大分子链的羟基和氨基,在壳聚糖大分子链之间形成化学交联点,同时网络聚乙烯吡咯烷酮,形成半互穿网络结构,合成聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/壳聚糖(CS)交联水凝胶。最后,考察交联剂的用量对凝胶溶胀度和脂肪吸附能力的影响。[结果]红外光谱分析证明发生了交联反应,形成半互穿网络结构。SEM照片观察到PVP/CS交联凝胶表面呈微相分离。性能的测定结果表明,该凝胶在水中有很好的溶胀性,当交联剂的用量为2.5 ml时,凝胶的溶胀度最大。[结论]壳聚糖交联聚维酮凝胶对脂肪的吸附能力比起单纯的壳聚糖有很大的提高。

工艺条件对壳聚糖和聚乙烯醇共混膜的生物粘附性影响

壳聚糖和聚乙烯醇溶液经混合,采用相转化法成膜工艺制备壳聚糖和聚乙烯醇共混膜;以猪大肠膜为粘附对象,考察在不同工艺条件下制得共混膜对猪大肠膜的粘附特征。结果表明:当m(CS):m(PVA)=1:4时,共混膜的生物粘附强度最大;在甘油用量较少时,随着甘油的用量增加,粘附强度快速增强,在6%(wt,下同)时达到最大,当超过8%时,粘附强度明显下降后,随着甘油的用量增加,基本保持一个稳定的水平;在成膜温度为70℃时,所形成CS/PVA共混膜的粘附强度最大。扫描电镜照片显示所形成膜的微观形貌呈多孔结构,这种结构对其生物粘附性能会产生重要作用。

聚乙二醇选择性接枝壳聚糖共聚生物材料

背景:聚乙二醇具有良好的水溶性和生物相容性,兼具亲水性与柔韧性,是改善大分子材料水溶性的常用材料。目的:把聚乙二醇接枝到壳聚糖的大分子链上,改善壳聚糖的亲水性。方法:使用铜离子对壳聚糖大分子上的氨基进行保护,将甲氧基聚乙二醇的端羟基与六亚甲基二异氰酸酯缩合成端基为异氰酸酯的聚乙二醇大分子单体,进而与保护后的壳聚糖链节上的羟基进行选择性地缩合接枝共聚反应,合成聚乙二醇接枝壳聚糖共聚物。观察甲氧基聚乙二醇的用量对接枝率、接枝效率及其在水中的溶胀性质的影响。结果与结论:甲氧基聚乙二醇的用量越多,接枝率越高;当甲氧基聚乙二醇/壳聚糖质量比为5,接枝效率达到最大,为24%;当甲氧基聚乙二醇/壳聚糖质量比为8.75时,平衡溶胀度最高可以达到120%;在水中浸泡同样的时间,甲氧基聚乙二醇的用量越多,聚乙二醇接枝壳聚糖共聚物的溶胀能力越强。

壳聚糖与聚维酮交联水凝胶对脂肪的吸附特性

以戊二醛为交联剂,对壳聚糖和聚维酮进行交联反应,制备具有互穿网络结构的壳聚糖改性水凝胶。以花生油作为吸附对象,考察壳聚糖交联聚维酮改性水凝胶在不同pH值的生理盐水溶液中对脂肪的吸附能力。结果表明:聚糖交联聚维酮水凝胶在中性和碱性介质中的溶胀性能比单纯的壳聚糖有很大提高,在37℃pH7.2的生理盐水溶液中溶胀度可达到400%,并呈现pH敏感性;在该介质中,其脂肪吸附量是壳聚糖在同样环境中吸附量的3.4倍。扫描电镜照片显示水凝胶的微观形貌呈现微观相分离结构,这种结构对其溶胀和对脂肪的吸附性能会产生重要作用。