壳聚糖的血液相容性
壳聚糖——精选推荐
壳聚糖壳聚糖壳聚糖(chitosan)是由⾃然界⼴泛存在的⼏丁质(chitin)经过脱⼄酰作⽤得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，⾃1859年，法国⼈Rouget⾸先得到壳聚糖后，这种天然⾼分⼦的⽣物官能性和相容性、⾎液相容性、安全性、微⽣物降解性等优良性能被各⾏各业⼴泛关注，在医药、⾷品、化⼯、化妆品、⽔处理、⾦属提取及回收、⽣化和⽣物医学⼯程等诸多领域的应⽤研究取得了重⼤进展。
针对患者，壳聚糖降⾎脂、降⾎糖的作⽤已有研究报告。
分⼦式:C56H103N9O39分⼦量:1526.4539简介壳聚糖是甲壳质经脱⼄酰反应后的产品，脱⼄酰基程度(D.D)决定了⼤分⼦链上胺基(NH2)含量的多少，⽽且D.D增加，由于胺基质⼦化⽽使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，⾄今壳聚糖稀溶液性质⽅⾯的研究都忽略了D.D值对⽅程的影响。
壳聚糖是以甲壳质为原料，再经提炼⽽成，不溶于⽔，能溶于稀酸，能被⼈体吸收。
壳聚糖是甲壳质的⼀级衍⽣物。
其化学结构为带阳离⼦的⾼分⼦碱性多糖聚合物，并具有独特的理化性能和⽣物活化功能。
近年来国内外的报导主要集中在吸附和絮凝⽅⾯。
也有报道表明，壳聚糖是⼀种很好的污泥调理剂，将其⽤于活性污泥法废⽔处理，有助于形成良好的活性污泥菌胶团，并能提⾼处理效率。
但研究其对活性污泥中微⽣物活性的影响以及其强化⽣物作⽤的机理，国内外均未见有报导。
在甲壳素分⼦中，因其内外氢键的相互作⽤，形成了有序的⼤分⼦结构．溶解性能很差，这限制了它在许多⽅⾯的应⽤，⽽甲壳素经脱⼄酰化处理的产物⼀壳聚糖，却由于其分⼦结构中⼤量游离氨的存在，溶解性能⼤⼤改观，具有⼀些独特的物化性质及⽣理功能，在农业、医药、⾷品、化妆品、环保诸⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。
物性数据1. 性状:⽩⾊⽆定形透明物质，⽆味⽆臭。
2. 密度（g/mL,25℃）：未确定3. 相对蒸汽密度（g/mL,空⽓=1）：未确定4. 熔点（oC）：未确定5. 沸点（oC,常压）：未确定6. 沸点（oC,5.2kPa）：未确定7. 折射率：未确定8. 闪点（oC）：未确定9. ⽐旋光度（o）：未确定10. ⾃燃点或引燃温度（oC）：未确定11. 蒸⽓压（kPa,20oC）：未确定12. 饱和蒸⽓压（kPa,60oC）：未确定13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定14. 临界温度（oC）：未确定15. 临界压⼒（KPa）：未确定16. 油⽔（⾟醇/⽔）分配系数的对数值：未确定17. 爆炸上限（%,V/V）：未确定18. 爆炸下限（%,V/V）：未确定19. 溶解性：溶于PH<6.5的稀酸,不溶于⽔和碱溶液.主要⽤途1.主要应⽤于⾷品、医药、农业种⼦、⽇⽤化⼯、⼯业废⽔处理等⾏业。
血液相容性高分子材料课件
耐磨性和耐腐蚀性
材料应具备较好的耐磨性和耐腐 蚀性，以保持长期使用的稳定性
和可靠性。
生物安全性评价
无毒无害
血液相容性高分子材料应无毒无害，不释放有害 物质，对人体无长期潜在危害。
生物相容性
材料应与周围组织相容，不引起炎症、过敏或致 癌反应。
生物降解性
如材料需在体内降解，应具备可预测和可控的降 解性能，同时降解产物无害。
血液相容性高分子材料课件
• 血液相容性高分子材料概述
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血液相容性高分子材料概述
定义与分类
定义
血液相容性高分子材料是指与血液接触时，具有良好的相容性，能保持血液的 正常流动和功能，且不引起血液凝固、血小板粘附和炎症反应的高分子材料。
分类
根据其来源和应用领域，血液相容性高分子材料可分为天然和合成两大类。天 然高分子材料包括明胶、胶原蛋白、壳聚糖等，而合成高分子材料则包括聚乙 烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚丙烯酰胺等。
废弃物的处理和再利用
建立有效的废弃物处理和再利用机制，减少对环境的负面影响。
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案例分析：某新型血液相容性高分子材料的 制备与性能研究
材料制 备
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材料选择 选择具有良好血液相容性的高分子材料，如聚乙 烯吡咯烷酮（PVP）和聚乙烯醇（PVA）等。
制备方法 采用溶液浇铸法或乳液聚合法等制备技术，将高 分子材料制成薄膜或颗粒。
血液相容性高分子材料的特性
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生物相容性
血液相容性高分子材料应具有 良好的生物相容性，不引起免
疫排斥反应和炎症反应。
抗凝血性
血液相容性高分子材料应具有 抗凝血性能，避免血小板粘附
和凝血酶生成。
壳聚糖、甘油究竟起到什么作用？壳聚糖原料是什么？
壳聚糖、甘油究竟起到什么作用？壳聚糖原料是什么？壳聚糖、甘油究竟起到什么作用？壳聚糖原料是什么？接下来，就带你了解一下吧！主要成分为壳聚糖、甘油、乙酸、无纺布、纯化水产品组成简单高效不会让客户形成激素依赖性皮炎大大减降低因复杂成分造成的过敏问题今天就给大家科普悦丝汀中的壳聚糖和甘油究竟是什么壳聚糖科普时间壳聚糖（chitosan）壳聚糖的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性优良性，应用在医药、食品、化工、化妆品、等诸多领域。
划重点壳聚糖性能优良、应用广1原料壳聚糖原料制备壳聚糖的主要原料来源于进口的甲壳类生物，其主要成分有碳酸钙、蛋白质和甲壳素（20％左右）。
甲壳素是类似纤维素的生物聚合物，是许节肢类动物（如昆虫、甲壳类动物等）外壳的主要成分，主要以无机盐（主要是碳酸钙）及蛋白质结合形式存在。
但其中尤以虾蟹壳中的含量最高，分别在虾壳中约含20％～25％，在蟹壳中含17％～18％。
将虾或蟹壳在常温下用稀盐酸脱钙，再用热的稀碱除去蛋白质，剩下的不溶物就是甲壳素。
悦丝汀选用的壳聚糖是从深海贝壳中提取的一种生物活性物质，去掉乙酰胺基后生成的壳聚糖，分子量在10万道尔顿以下，能溶于水，临床有大量的学术文献支持。
划重点悦丝汀壳聚糖原料可靠、放心用原料壳聚糖应用壳聚糖具有提高免疫、活化细胞、预防癌症、降血脂、降血压、抗衰老，调节机体环境等作用，可用于医药、保健、食品领域。
化妆品在化妆品中应用广泛,可用于香波、护发素、浴液、发胶、摩丝、香水、晚露、水剂、膏霜、口红等化妆品,还用于医药、食品和卷烟等工业。
化妆品中的加入量一般为0 . 2%~0 . 5%。
医学医学方面的应用主要有：①促进凝血和伤口愈合。
③用于人造组织和器官。
④具有免疫调节活性。
⑤其它医学用途。
划重点壳聚糖应用丰富、作用大甘油科普时间甘油丙三醇，国家标准称为甘油，无色、无臭、味甜，外观呈澄明黏稠液态，是一种有机物。
1779年首先发现，后来认识到油脂成分中含有Chevreul,希腊语为甘甜的意思，因此命名为甘油（Glycerine）。
什么是壳聚糖？壳聚糖主要功效和作用机理
什么是壳聚糖？壳聚糖主要功效和作用机理壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。
自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。
同时，壳聚糖被作为增稠剂、被膜剂列入国家食品添加剂使用标准GB-2760。
壳聚糖的保健机理一、调节血脂；1、阻断脂肪吸收、降低低密度胆固醇(LDL)和中性脂肪、升高高密度胆固醇(HDL)、控制体重、抑制血压上升。
2、防治肿瘤、抑制癌细胞转移。
3、具免疫强化和细胞活化作用、抑制衰老、调节生物机能排毒美容祛斑。
4、对预防肝脏疾病的恶化有特效。
5、防治骨质疏松。
6、纯度越高效果越好。
7、壳聚糖首选蓝湾壳聚糖，它是壳聚糖中纯度最高的产品。
二、降血糖；1、可改善糖尿病患者酸性体质，使胰岛素在更适宜的体液PH值环境下发挥作用，从而改善体内糖代谢2、壳聚糖可活化细胞，增加体细胞对血糖的消耗，活化胰岛素细胞，有利于患者自身胰岛素水平的增加，从而降低血糖。
3、具有健脾补肾、活血导滞、凉血解毒作用。
临床研究证明：有益于改善糖尿病肾病氮质代谢的紊乱，导解脂质代谢良性反应、有效阻止或延缓糖尿病毒的进展。
三、减肥；1、壳聚糖在酸性环境，其化学结构上的氨基被氢离子替代，带有较强的正电荷，在肠道内与脂肪及胆汁酸结合，可阻断脂肪的消化吸收，清理肠道，降低血液中的胆固醇和中性脂肪。
2、壳聚糖可活化体细胞、增强体细胞对血糖的消耗，减少体内脂肪。
3、壳聚糖不同于一般减肥食品的抑制食欲或使人造成腹泻来达到减肥的目的，壳聚糖具备能使想减肥的人安心食用，又不影响养分吸收的效果。
壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的生物相容性研究进展
壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的生物相容性研究进展引言：复合材料，是指将两种或多种不同性质的材料通过物理或化学手段结合而成的新材料。
在医学领域中，复合材料广泛应用于组织工程、药物传递系统、医用器械和医用敷料等领域。
壳聚糖和聚丙烯酸是两种常用的生物可降解材料，在复合材料的研究和应用中具有重要的地位。
本文将综述壳聚糖和聚丙烯酸复合材料在生物相容性方面的研究进展。
1. 壳聚糖和聚丙烯酸的特性壳聚糖是一种天然聚合物，具有生物可降解、生物活性和生物相容性的特点。
其技术易得，成本较低，对人体无毒副作用。
聚丙烯酸是一种合成聚合物，具有良好的生物相容性和可降解性。
它可以通过调整聚合度和交联度来改变其特性，使其更适用于特定的应用。
2. 壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的制备方法壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的制备方法多种多样，包括物理混合、化学交联、共沉淀和静电自组装等方法。
这些方法在材料结构和性能方面具有不同的影响，可以根据应用的需要选择合适的制备方法。
3. 壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的生物相容性研究进展在生物相容性方面，壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的研究主要集中在以下几个方面：3.1 组织相容性组织相容性是评价复合材料在生物体内是否引发不良反应的重要指标。
研究表明，壳聚糖和聚丙烯酸复合材料在体内具有良好的组织相容性，可用于组织工程和医用敷料等应用。
3.2 生物降解性生物降解性是评价复合材料在生物体内降解速度和途径的指标。
壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的生物降解性良好，可以与体内环境相容，逐渐降解并代谢。
3.3 药物传递能力壳聚糖和聚丙烯酸复合材料在药物传递方面具有广泛的应用前景。
复合材料中的聚丙烯酸可以作为药物缓释的载体，壳聚糖可以增加药物的溶解度和稳定性，实现药物的持久释放和靶向传递。
3.4 生物活性壳聚糖和聚丙烯酸复合材料的生物活性主要体现在其对细胞的黏附、增殖和分化等方面的作用。
研究发现，复合材料能够促进细胞的增殖和分化，具有一定的生物活性。
壳聚糖的结构特点及应用领域
壳聚糖的结构特点及应用领域壳聚糖是一种生物可降解的天然聚合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
它具有特殊的结构特点和优良的物理化学性质，因此在多个应用领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖具有多种结构特点。
首先，壳聚糖分子中含有大量的氨基基团，这使得它具有良好的溶胀性和生物相容性，能够与许多生物组织和细胞相互作用。
其次，壳聚糖在接枝或修饰后可以引入不同的官能团，从而赋予其特殊的化学性质。
此外，壳聚糖分子中的氢键和静电相互作用使其具有较高的结晶性，从而产生一定的机械强度和稳定性。
在医药领域，壳聚糖具有广泛的应用。
首先，作为一种生物可降解的材料，壳聚糖被广泛应用于药物输送系统中。
通过改变壳聚糖分子的结构和化学性质，可以制备出载药微球、纳米粒子等药物输送系统，实现药物的缓释、靶向传递和保护等功能。
其次，壳聚糖还具有良好的组织相容性和生物降解性，可以用于修复和再生组织工程领域。
例如，壳聚糖可以作为修复软骨和骨组织的支架材料，帮助组织修复和再生。
此外，壳聚糖还可以用于制备人工血管和人工皮肤等生物医学材料。
在食品工业中，壳聚糖也有着重要的应用。
壳聚糖具有良好的抗菌性能，可以用作食品保鲜剂。
研究表明，壳聚糖对多种细菌和真菌都具有良好的抑制作用，可以有效保护食品免受微生物污染和腐败。
此外，壳聚糖还可以用作食品添加剂，具有增稠、乳化、稳定和成膜等功能。
例如，壳聚糖可以被添加到果汁、酱料和糕点等食品中，提高其质地和稳定性。
此外，在环境保护领域，壳聚糖也有着潜在的应用价值。
由于其良好的吸附性能和生物降解性，壳聚糖可以作为吸附剂用于废水处理和环境污染物的去除。
研究表明，壳聚糖对重金属离子、染料和有机污染物等具有良好的吸附能力，可以有效净化废水。
此外，壳聚糖还可以用于制备可降解的环境友好型材料，如生物降解塑料袋和包装材料。
综上所述，壳聚糖具有独特的结构特点和优良的物理化学性质，使其在医药、食品和环境保护等多个领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征一、本文概述随着科学技术的不断发展，高分子材料在各个领域的应用越来越广泛。
壳聚糖作为一种天然高分子材料，因其具有良好的生物相容性、生物降解性和无毒无害等特性，被广泛应用于医药、食品、农业、环保等领域。
特别是在膜材料制备方面，壳聚糖基膜材料因其独特的结构和性能，受到了广泛关注。
本文旨在探讨壳聚糖基膜材料的制备方法、性能特点以及结构表征，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文将首先介绍壳聚糖的基本结构和性质，为后续的研究提供理论基础。
随后，将详细阐述壳聚糖基膜材料的制备方法，包括溶液浇铸法、相转化法、静电纺丝法等，并分析各种方法的优缺点。
在此基础上，本文将重点研究壳聚糖基膜材料的性能特点，如机械性能、亲水性、渗透性、生物相容性等，并通过实验数据对比分析不同制备方法对膜材料性能的影响。
本文还将对壳聚糖基膜材料的结构表征进行深入探讨，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等现代分析手段，揭示壳聚糖基膜材料的微观结构和形貌特征。
通过红外光谱（IR）、射线衍射（RD）等分析方法，进一步探讨壳聚糖基膜材料的分子结构和结晶性能。
本文将对壳聚糖基膜材料的应用前景进行展望，分析其在水处理、生物医学、药物载体等领域的潜在应用价值，并提出未来研究的方向和建议。
本文旨在为壳聚糖基膜材料的研究和应用提供全面、系统的理论和实验依据，为推动相关领域的发展做出贡献。
二、壳聚糖基膜材料的制备壳聚糖基膜材料的制备过程通常包括溶液制备、成膜以及后续处理三个主要步骤。
壳聚糖由于其高分子量和良好的水溶性，是制备膜材料的理想选择。
将壳聚糖粉末溶解在适当的溶剂中，常用的溶剂包括醋酸、乳酸等有机酸。
在溶解过程中，需要控制溶液的温度和pH值，以保证壳聚糖能够完全溶解并且保持稳定。
同时，根据需要，可以在溶液中加入增塑剂、交联剂等添加剂，以改善膜材料的性能。
成膜过程是将壳聚糖溶液转化为膜的关键步骤。
壳聚糖复合材料及其细胞生物相容性的研究进展
壳聚糖复合材料及其细胞生物相容性的研究进展壳聚糖（chitosan，CTS）作为甲壳素脱乙酞氨基后的一种产物，又称为脱乙酞甲壳素，是纤维素以外第二大最丰富的天然高分子化合物[1]。
壳聚糖具有抗微生物、调节血脂、增强机体免疫能力以及抑制肿瘤等生物活性。
由于壳聚糖与机体内的氨基葡萄糖类具有相似结构，类似于人体骨胶原组织，而且具有无毒害、良好的生物相容性等特点，在骨组织工程的应用和研究中发展迅速，现针对壳聚糖及其衍生物的生物相容性综述如下。
1 CTS的结构特点及其生物活性CTS作为一种甲壳素的脱乙酞化产物，结构上与聚多糖类似，游离的氨基可使其溶解度及其生物活性大幅度提高[2]。
研究表明，CTS具有良好的促成骨作用[3-4]，还可促进小血管生成[5]。
Muzzarelli [6]对犬类的研究发现，CTS对成年犬骨缺陷的治疗具有良好疗效。
由于在中性以及碱性环境中溶解度较低，在酸性环境下溶解较大，从而导致其在机体内的运用受到较大限制。
Wang[7]提出根据仿生构建的相关理论，对CTS进行磷酸酯化处理，同时引入钙离子，使之亲水性增加。
李晓龙[8]对磷酸化的CTS研究发现，由于其具有磷酸酯集团，从而对血浆中磷酸酯有较好的吸附作用，同时将磷酸酯固定在其表面，形成仿生生物膜，有效地降低了表面物质与血浆蛋白的作用，且可降低血小板的粘附及其活性，进而防止血栓形成。
CTS作为羟基磷灰石类无机质以及胶原蛋白为主要成分的有机物，而在仿生材料中将其具有生物活性的部分植入其骨组织的连接界面，从而对缺损部位进行修复[9]。
对改性后的CTS研究发现，它具有良好的生物活性，有利于成骨细胞、牙周膜细胞等吸附以及聚集，从而促进细胞的分化以及增殖[10]。
2 CTS在羟基磷灰石复合材料中的应用羟基磷灰石复合材料作为一种具有表面活性物质的陶瓷，广泛用于骨组织工程，其不仅具有良好的强度，适应机体运动力学性质要求，而且具有良好的韧性，确保长期使用不会变形[11]。
关于壳聚糖的溶解性以及应用
2.2从脱乙酰度（D.D)改变改变溶解性 原理：壳聚糖是由甲壳素脱乙酰而来，-NH-CO-CH3该基团脱乙酰以后变成 －NH2，-NH2为亲水基团故能增加壳聚糖的溶解性 方法：将壳聚糖用高温浓碱浸泡，然后洗涤掉多余的碱和脱下来的乙酰基。 要求不同用的工艺就不同，如果壳聚糖要求的级别比较低，用过的碱还可以 重复使用。 N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素，就能在这种稀酸中溶解。作为工业品的壳 聚糖，N-脱乙酰度在70%以上。N-脱乙酰度在55%~70%的是低脱乙酰度壳聚 糖，70%~85%的是中脱乙酰度壳聚糖，85%~95%的是高脱乙酰度壳聚糖， 95%~100%的是超高脱乙酰度壳聚糖。N-脱乙酰度100%的壳聚糖极难制备。
(3)烷基化改性：烷基化反应可以在壳聚糖中羟基的氧原子上发生，也可在其 氨基的氮原子上发生。壳聚糖的氨基上有一孤对电子，具有较强的亲核性， 与卤代烷反应时，首先发生的是№烷基化。壳聚糖在含有5mol／L氢氧化钠的 异丙醇中低温下反应制得壳聚糖碱，再与卤代烃反应，可以得到完全水溶性 衍生物。
2.4外界环境Ｔ改变溶解性 温度升高，分子(离子)的热运动加剧，使得分子间混台加快， 壳聚糖的溶解 性能同样能受到温度的影响。 原理：由于升高温度之后，氢离子的运动速率加快，使得氢离子对氨基和羟 基作用加强同时大分子链运动加快，从而加快了壳聚糖有序结构的破坏，促 进了壳聚糖的溶解。 但是升高温度对壳聚糖溶液也带来了不利的影响。由于壳聚糖的缩醛键结构， 在氢离子的攻击下很容易发生水解，使壳聚糖降解。当温度升高时壳聚糖降 解更为严重，所以溶解壳聚糖温度不宜过高，一般２０～３０度为宜，对于 必须加热的才能溶解的溶剂，也要尽量采取最低温度下使其溶解。
3.1 在医药领域的应用 壳聚糖可以用来制备伤口覆盖膜，具有很好的生物相容性和抗病毒性，并能 促进创面的愈合。例如，用壳聚糖制成的口腔溃疡膜，疗效可靠，无不良反 应。 壳聚糖及衍生物在人体内可生物降解，并且具有良好的生物相容性，因此是 理想的药物缓释材料。壳聚糖与聚乙烯一醋酸乙烯共聚物EVA)、壳聚糖与聚 醚(PEO)复合具有药物缓释能。壳聚糖与凝胶经反相乳液交联可得到在酸性条 件下缓释的药物载体，调节混合物组成和壳聚糖脱乙酞度可以控制释放速度。 使用乙醇一NaOH,CaS04-NH40H等溶剂纺丝制成的高纯度纤维，与生物体的 相容性好，而且无毒，用作可吸收的手术缝合线易被人体自行吸收，手术后 也不需拆线。 。甲壳素一碳纤维人工硬脑膜，已用于临床治疗硬脑膜破损修补300余例，疗 效满意，已申请国家专利。在合成橡胶载体表面涂一层甲壳素衍生物，可用 于制造具有抗血栓性的人造血管，还可以做止血剂。
关于壳聚糖的溶解性以及应用
谢谢！
3.6 在轻工领域的应用 壳 聚 糖 具有乳化稳定性、保湿作用、毛发保护和抗静电作用，可用于日用化 妆品的柔软剂、增稠剂、乳化稳定剂和头发保护剂等。近来发现甲壳低聚糖 (相对分子质量10，一104)作为化妆品材料、效果特别好。壳聚糖还是良好的 牙膏、口香糖添加剂。 在造纸业 ，壳聚糖可用于开发复合施胶剂、纸张增强剂、抗溶剂、纸张表面 改性等.壳聚糖应用于造纸业的施胶剂，能使纸的抗水性提高6倍，还可提高光 洁度、抗撕裂度，并有较好的书写和印刷效果。
4.总结
4.1 壳聚糖的溶解性影响因素大致分为内因和外因两种，内因即是壳 聚糖的分子量，结构，等自身性质，外因即是外界环境，温度，酸度 等因素。分子量越小的壳聚糖越易溶于水，1000~1500的可以完全溶 于水。脱乙酰度越高也越易溶于水，一般在百分之七十以上。引入小 分子的亲水基团也可以增加其溶解性能。升高温度也能提高溶解度， 对于特定需要的壳聚糖，由于升高温度能够降解壳聚糖所以一般 20~30度为宜，或者选择最低溶解温度。pH能越低也能促进壳聚糖的 溶解
在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、 硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性 能的壳聚糖衍生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。 其结构为下图所示：
分子式为： (C6H11NO4)N，单体分子量为161.2
２．壳聚糖的溶解性
2.1从分子量来改变溶解性 通常的壳聚糖的分子量10万～30万，不溶于水。但是通过降解之后的壳聚糖 分子量在1000~1500的可以基本完全溶于水，可溶于大多数稀酸如盐酸、醋 酸、苯甲酸等溶液，且溶于酸后，分子中氨基可与质子相结合，而使自身带 正电荷。 目前应用较多的降解的方法有以下三种：１．酸降解法已发展有过醋酸法、 酸— 亚硝酸法、浓硫酸法、氢氟酸法等许多种, 不过, 用于工业化生产的主要 还是盐酸降解法。酸法降解壳聚糖是一种非特异性的降解过程, 降解过程及降 解产物的分子量分布较难控制。 ２．酶法降解是用于专一性的壳聚糖酶或非专一性的其它酶种来对壳聚糖进 行生物降解的。据研究报道, 已有30 多种的各种酶可用于壳聚糖的降解, 酶法 降解壳聚糖条件温和，且不对环境造成污染, 是壳聚糖降解的最理想方法。 ３．氧化降解法是近年来国内外研究比较多的壳聚糖降解方法 ,其中 H2O2氧 化降解法因成本低、 降解速度相对较快、 产品相对分子质量低且分布窄 ,无 残毒、 易实现工业化而倍受关注。
壳聚糖的八大功能
壳聚糖的八大功能壳聚糖是一种天然有机高分子化合物，由壳聚糖聚合而成，其化学结构类似于纤维素。
由于其特殊的化学结构和生物相容性，壳聚糖被广泛应用于各个领域。
下面将介绍壳聚糖的八大功能。
1.药物缓释功能：壳聚糖可以作为药物的载体，通过调节其分子量、修饰等方式，实现药物的缓释。
壳聚糖的药物缓释功能可以提高药物的生物利用度，减少药物的副作用，延长药物的作用时间。
2.抗菌性能：壳聚糖具有抗菌性能，可以用于制备抗菌剂、防腐剂和食品保鲜剂等。
其抗菌性能主要通过与细菌的细胞壁相互作用，导致细胞膜的破坏从而杀死细菌。
3.保湿功能：壳聚糖具有优良的保湿功能，可以吸附并保持皮肤表面的水分。
因此，可以应用于护肤品、化妆品等产品中，起到保湿和滋润皮肤的作用。
4.血凝功能：壳聚糖可以促进血小板凝聚和纤维蛋白凝固，具有良好的血凝作用。
因此，壳聚糖可以用于制备止血剂和生物医用材料等。
5.增强免疫功能：壳聚糖可以增强机体的免疫功能，通过增加巨噬细胞的活性、调节细胞因子的产生等方式，提高机体的抗病能力。
6.降脂降压功能：壳聚糖具有降低血脂和降低血压的作用。
通过抑制胆固醇的合成和吸附肠道中的脂质等方式，壳聚糖可以降低血液中的脂质含量，从而起到降脂降压的作用。
7.抗氧化功能：壳聚糖具有一定的抗氧化能力，可以清除自由基和其他有害物质，减少氧化应激对机体的损害。
因此，壳聚糖可以用于制备保健品、抗衰老产品等。
8.组织工程功能：壳聚糖可以用于制备组织工程支架材料，用于修复和再生受损组织。
通过改变壳聚糖的物理性质和化学结构，可以调控其支架的孔径、孔隙率和力学特性等，以满足不同组织的再生需求。
总结起来，壳聚糖的八大功能包括药物缓释、抗菌性能、保湿功能、血凝功能、增强免疫功能、降脂降压功能、抗氧化功能和组织工程功能。
这些功能使得壳聚糖在医药、食品、化妆品、生物医学等领域都有广泛应用前景。
区域选择性改性的纤维素和壳聚糖衍生物及其血液相容性
区域选择性改性的纤维素和壳聚糖衍生物及其血液相容性刘春
【期刊名称】《生物加工过程》
【年(卷),期】2008(6)1
【摘要】通过对纤维素和壳聚糖的区域选择性改性,将内皮细胞表面硫酸乙酰肝素(ES-HS)分子结构中对其血液相容性有重要影响的官能团引入纤维素和壳聚糖的分子结构中,并将其通过离子键固定在部分阳离子化的纤维素膜上,以期模拟ES-HS的血液相容性.血小板吸附结果表明,6位改性的纤维素衍生物的吸附程度较高.在五种壳聚糖衍生物中,2位的NSO3/Nac为6/4的衍生物表现出最低的血小板吸附.当保持壳聚糖2位的NSO 3/Nac值不变时,对6位进行完全磺酸酯化,也可有效减少血小板的吸附.
【总页数】4页(P65-68)
【作者】刘春
【作者单位】大连理工大学,精细化工国家重点实验室,大连,116012
【正文语种】中文
【中图分类】O636.1
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英;董朝红;路平
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5.铌酸及其改性催化剂上甲苯的区域选择性硝化 [J], 刘丽荣;吕春绪;张晓波;李霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
6-羧基壳聚糖的制备及血液相容性研究
Ｎ０． ７
６羧 基 壳聚 糖 的制 备及 血 液 相容 性研 究 、 ．
杨越冬 于九皋 周永国 啜惠民 王东妮
（ 津 大 学理 学 院化 学 系 ，天 津 天 ３０ ７ ） ０ ０ ２
（ 河北 科 技 师 范学 院化 学 系 ，秦 皇 岛 ｏ６ｏ ） ６ｏ４ （ 岛 市第 三 人 民 医 院 检 验 科 ， 岛 ２６ ４ ） 青 青 ６０ １
Ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｄ Ｃｏ ｐ ｔ ｉ ｔ ｆ６ Ｃａ ｂｏ ｙ Ｃｈ ｔ ｓ ｎ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｂｌ ｏ ｍ ａ ｉ ｌ ｙ ｏ － ｒ ｘ ｉｏ ａ ｂ ｉ
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摘
要 ： 壳 聚 糖 溶 于 ０５ ｏ Ｌ的 乙 酸 ， 以 Ｎ 选 择性 氧 化 壳 聚 糖 分 子 中 氨 基 葡 萄 糖 单 元 的 ６ 羟 甲基 成 羧 基 ， 将 ．ｍ ｌ ／ 再 Ｏ 位
制 备 了 ６羧 基 壳 聚 糖 。红 外 光 谱 分 析 表 明该 反 应 选 择 性 较 高 ， 物 保 持 了 壳 聚糖 基 本 的 链 结 构 ； 描 电 镜 和 Ｄ Ｃ 一 产 扫 Ｓ 分 析 发 现 ，一 基 壳 聚糖 与壳 聚糖 的微 纤 结 构 不 同 ， 分 子 构 象 卷 曲 ， 稳 定 性 较 壳 聚 糖 差 。抗 凝 血 测试 、 血 测 试 ６羧 其 热 溶
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２ 卷 ４ 期 ６ ２０ ０ ７年 ８月
中 国 生 物 医 学 工 程 学 报
Ｃ ｉｅｅＪｕｎ ｌｆ Ｂｏ ｄ ａ ｇｎｅｉｇ ｈｎｓ ｏ ｒａ ｉ ｏ ｍｅ ｉ ｌ ｃ Ｅｎ ｉ ｒ ｅ ｎ
壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性及毒性研究进展
壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性及毒性研究进展随着生物医学领域的不断发展，对材料的生物相容性和毒性的研究成为了重要的课题之一。
壳聚糖和聚丙烯酸材料因其良好的生物相容性而受到广泛关注。
本文将针对壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性及毒性进行综述，并介绍相关研究的进展。
壳聚糖是一种天然产物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
研究表明，壳聚糖材料可以在生物体内发生降解，并释放出无毒的代谢产物，不会对生物体产生明显的毒性反应。
壳聚糖材料不仅可以用于生物医学领域的组织修复和再生，还可应用于药物传递、生物催化等方面。
然而，目前对壳聚糖材料生物相容性的研究还存在一些争议。
一些研究表明，壳聚糖材料的降解过程中会产生一些溶解物和分解产物，可能对生物体造成一定的刺激和毒性。
此外，壳聚糖材料的特性与其来源和制备方法也有关系，不同来源和制备方法所得的壳聚糖材料其生物相容性也可能存在差异。
与壳聚糖材料相比，聚丙烯酸材料的生物相容性研究相对较少。
聚丙烯酸材料具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性。
研究表明，聚丙烯酸材料可以与细胞表面的特定受体结合，进而促进细胞增殖和修复。
此外，聚丙烯酸材料还可以调节细胞的凋亡和增殖，对血小板和纤维蛋白形成等生物过程也有一定的调节作用。
然而，聚丙烯酸材料的生物相容性研究还存在一些局限性。
一方面，聚丙烯酸材料的可降解性较强，会在生物体内释放出一些降解产物，这些产物可能对生物体产生毒性。
另一方面，聚丙烯酸材料的表面特性和结构也会影响其生物相容性。
为了综合评估壳聚糖和聚丙烯酸材料的生物相容性和毒性，研究人员采用了一系列的实验方法和评价指标。
常用的方法包括细胞毒性测试、组织切片观察、动物实验等。
细胞毒性测试可以评估材料对细胞的毒性作用，常用的方法有MTT法、LDH释放法等。
组织切片观察可以观察材料在生物体内的降解和组织修复情况。
动物实验可以评估材料对整个生物体的毒性作用，常用的动物模型包括小鼠、大鼠等。
壳聚糖到底是什么东西？
壳聚糖到底是什么东西？壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。
自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。
同时，壳聚糖被作为增稠剂、被膜剂列入国家食品添加剂使用标准。
接下来，就带你了解一下吧！中文名：壳聚糖外文名：chitosan别称：脱乙酰甲壳素化学名：聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D应用：医药、食品、化工、化妆品壳聚糖用于化妆品的起源作为壳聚糖的原料，甲壳素是一种仅次于纤维素的第二大天然高分子聚合物，是一种可再生资源。
而壳聚糖——是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，将甲壳素（又称甲壳质）脱去55%的“N一乙酰基”就称之为壳聚糖；被科学界誉之为“第六生命要素”。
壳聚糖能够在生物体中酶解成易被生物吸收、无毒副作用的小分子物质，不会残留在活体内，是一类可生物降解吸收的高分子材料。
壳聚糖骨架具有疏水性，其侧链的氨基在溶液中由于电离而带正电，是典型的阳离子聚电解质。
壳聚糖与生物大分子DNA和蛋白质通过静电作用等非共价键可以形成稳定的复合物，来作为输送和保护DNA、蛋白质以及多肽等大分子的载体。
壳聚糖在化妆品中的的作用1997年世界上最美的布列塔尼南大学生物医学部专门研究海洋生物学权威使用低温加灌惰性气体萃取技术从海虾中萃取高纯度，高活性壳聚糖提纯高达95%脱乙酰基的壳聚糖，只有含量达到95%的脱乙酰基用在医药才更具有活性，更亲肤对伤口愈合和杀菌抗病毒起到针对性作用。
因为受到日本海域辐射的影响，目前最好的药用壳聚糖70%以上都来自法国布列塔尼地区。
壳聚糖在医药材料的研究进展
壳聚糖在医药材料上的研究进展吴苏亚南京中医药大学 08药学一班 042008118摘要：甲壳素是一种丰富的自然资源,壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物。
随着壳聚糖及其衍生物研究的迅速发展,其研究内容和应用范围越来越广泛。
这篇文章对壳聚糖的物理化学以及生物学特性作了阐述,对壳聚糖基生物医药材料的研究及应用现状作了介绍,并指出壳聚糖的定向接枝和修饰正在成为生物材料新的研究热点和方向。
关键词：壳聚糖，医药材料Application Process of Chitosan-based Medical MaterialsWu SuyaAbstrac：Chitinwas an abundantnatural resource, and chitosanwas the productof the deacelation reaction of chi-tin.Chitosan and their derivatives have been studied for long time by more and more group. Their ap-plication field becomes wider and wide. The physicochemical and biological properties of chitosan and its derivatives as biomedical materials were described. Furthermore,current applica-tions of chitosan biomaterials and their development trends were introduced.It is also proposed that the selec-tive graft and modification of chitosan is a new research focus and direction in the fields of biomedical materi-als.Key words: chitosan; medical material壳聚糖是甲壳质的主要衍生物,又称为甲壳胺、壳多糖、几丁(聚)糖、可溶性甲壳素、脱乙酰甲壳素、粘性甲壳素、聚氨基葡萄糖等,化学名为聚-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。
壳聚糖-白蛋白胶束用于构建血液接触材料表面仿生涂层
文章编号:1001-9731(2021)01-01214-07壳聚糖-白蛋白胶束用于构建血液接触材料表面仿生涂层*王倩1,李莉2,王焕然2,卞齐豪1,翁亚军2,陈俊英2(1.西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031;2.西南交通大学材料科学与工程学院,成都610031)摘要:血管破裂时,血液系统参与凝血反应,起到止血作用㊂当植入材料与血液接触时会导致凝血级联响应,因此生物材料的血液相容性至关重要㊂基于纳米材料的独特性能,本研究中,壳聚糖(C S)在交联剂三聚磷酸钠(T P P)的作用下自组装形成C S-T P P胶束,通过静电相互作用在C S-T P P胶束表面接枝牛血清白蛋白(B S A),使其在C S-T P P胶束表面形成一层蛋白膜,研究其血液相容性㊂通过调整投料比及反应条件,可实现对胶束尺寸的控制㊂材料学表征结果显示,C S-T P P-B S A胶束的尺寸均一,形态稳定,分散性良好㊂随后将C S-T P P-B S A胶束通过多巴胺接枝于材料表面,血液试验证实该胶束涂层能够显著提高血液接触材料的血液相容性㊂该研究为血液接触生物材料的表面改性提供了一种新的手段㊂关键词:壳聚糖;牛血清白蛋白;自组装;胶束;血液相容性中图分类号: R318文献标识码:A D O I:10.3969/j.i s s n.1001-9731.2021.01.0320引言近年来,血液接触装置(如心血管支架㊁血管移植物㊁人工心脏瓣膜㊁体外膜氧合器电路以及体外循环电路等)在临床上取得了巨大进展,挽救了成千上万人的生命[1-3]㊂生物材料是用于开发和制造血液接触器件的基础,对生物材料进行设计使其功能化能够改善血液接触器件的性能㊂比如,经皮植入技术对生物材料提出了新的要求,这些被植入人体几个小时,甚至是终身植入的装置,应满足生物功能性㊁生物可调性及生物相容性的要求[4]㊂尽管生物材料科学研究取得了巨大进步,但医疗器械的植入仍面临诸多挑战,例如医疗器械的凝血问题,医疗器械植入人体与血液接触,发生非特异性血浆蛋白吸附,激活血小板,基于纤维蛋白原分子两端的血小板结合位点,活化血小板与吸附在材料表面的纤维蛋白原结合,血小板上存在多个纤维蛋白原受体使其在纤维蛋白原作用下与其他血小板发生聚集㊂此外,被激活的血小板会释放可溶性因子A D P和血栓素,从而刺激循环血小板形成更大的血小板聚集物㊂临床上通常使用抗血小板药物或抗凝剂来降低血栓形成的风险,这些药物能够实现抗凝,但会增加患者出血的风险,因此研究者们通过表面修饰抑制植入材料表面非特异性血浆蛋白吸附,但是,降低生物材料对血浆纤维蛋白原的吸附仍不能有效抑制血小板粘附[5]㊂很长一段时间内,永久性血液接触装置在很大程度上是不可能实现的,寻找血液兼容的生物材料一直是一个难题[6]㊂逐层自组装是一种利用相反电荷间静电相互作用制备多层纳米材料的方法[7],通过装载功能因子,如壳聚糖㊁透明质酸㊁肝素㊁生长因子㊁抗体及D N A等赋予生物材料抗凝㊁抗粘附㊁抗菌㊁促细胞粘附及基因治疗等功能[8-11]㊂但是,通过传统逐层自组装技术制备的纳米材料稳定性差,且负载的生物因子不能长期有效地发挥其生物功能㊂纳米材料的出现为血液接触材料创造了新的机会,研究者已经开发出各种聚合物,包括纳米颗粒㊁球状胶束㊁棒状胶束㊁蠕虫状胶束㊁纳米管以及多聚体等[12]㊂聚合物胶束作为嵌段共聚物的自组装体,是一种很有前途的药物和基因传递载体㊂聚合物胶束具有球形核壳结构,由两亲性嵌段共聚物在水溶液中自组装形成,疏水核为疏水治疗剂的包裹创造了装载空间,通过隔离进入疏水核增加疏水药物的溶解度,而亲水壳稳定胶束,抑制聚集,减少水解㊁酶解以及肾清除从而延长其在血液中的循环时间[13]㊂F a t e-m e h等[14]通过两步法提高镍钛合金的血液相容性和耐腐蚀性,将壳聚糖-肝素纳米颗粒涂覆于阳极氧化后的镍钛合金表面㊂研究表明,壳聚糖-肝素纳米颗粒涂层抑制镍离子的释放,同时,纳米颗粒涂层控制肝素的释放从而显著改善血液相容性㊂胶束由于其在各领域的巨大贡献引起了人们的关注,特别是在其用于药物递送领域㊂胶束不仅可以保护生物活性成分不受到外界环境的干扰,同时还提高药物的稳定性,将药物靶向递送到病灶部位,实现药物的可控释放,减少药物的毒副作用㊂越来越多的天然和合成材料用于胶束的制备,壳聚糖是一种天然聚合物,具有生物活性㊁生物可412102021年第1期(52)卷*基金项目:国家自然科学基金资助项目(31870955,31470921);国家重点研发资助项目(S Q2019Y F C110049)收到初稿日期:2020-07-01收到修改稿日期:2020-08-28通讯作者:陈俊英,E-m a i l:c h e n j y@263.n e t作者简介:王倩(1995 ),女,云南昆明人,硕士研究生,师承陈俊英教授,从事心血管支架材料表面改性研究㊂降解性和生物相容性,其在水溶液中带正电荷,具有很强的静电相互作用,能够与三聚磷酸钠在水溶液中自组装形成C S -T P P 胶束[15]㊂C S -T P P 对人肝癌细胞系B E L 7402的体内外抗肿瘤作用优于壳聚糖分子[16]㊂J a ya k u m a r 等人[17]也对C S -T P P 对紫杉醇的负载作用进行了评估,发现它们有效降低了紫杉醇的毒副作用同时保持了其抗肿瘤活性㊂牛血清白蛋白作为一种无毒㊁无免疫原性㊁低成本㊁生物相容性良好和可生物降解的内源性物质而受到广泛关注,其具有形成凝胶和乳液的独特功能特性,是生物活性化合物的首选包封剂[18]㊂壳聚糖和牛血清白蛋白都是理想的给药系统,通过控制制备的条件,如p H ㊁离子强度㊁温度以及蛋白质和多糖的浓度等可以调控蛋白质和多糖之间的相互作用,以此得到不同粒径的胶束[19]㊂已有研究证实由壳聚糖和白蛋白等天然聚合物自组装形成的胶束可用于生物活性化合物的包封和释放[20]㊂目前壳聚糖和白蛋白自组装制备胶束多是用于抗癌药物的递送,尚未出现这种胶束对材料进行改性的报道㊂本研究通过改变反应物浓度㊁p H 等反应条件,将壳聚糖㊁三聚磷酸钠和牛血清白蛋白进行了大量的自组装实验,最终获得了C S -T P P -B S A 胶束,通过材料学表征测定胶束的尺寸㊁电位㊁形态与结构等,通过多巴胺将胶束结合到材料表面,探究胶束改性前后材料对血小板黏附㊁溶血及血栓形成的影响,为C S -T P P -B S A 胶束在改善生物材料的血液相容性方面提供了新的思路㊂1 实 验1.1 材料与设备壳聚糖(C S ,a l a d d i n ),三聚磷酸钠(T P P ,a l a d d i n ),牛血清白蛋白(B S A ,a l a d d i n ),冰醋酸,0.1m o l /L H C L (自配),0.1m o l /L N a O H (自配),0.9%N a C l 生理盐水(科伦),去离子水(a l a d d i n )等㊂pH 计㊁磁力搅拌器㊁马尔文激光粒度仪㊁Q u a n t a200型场发射扫描电子显微镜㊁J E M -2100F 场发射透射电镜㊁接触角测试仪D S A 100(K r üs s ,H a m b u r g,G e r m a -n y)㊁傅里叶变换红外光谱㊁酶标仪㊁倒置荧光显微镜㊁恒温水浴锅㊁冷冻干燥机等㊂1.2 实验方法1.2.1 C S -T P P -B S A 纳米胶束的制备将壳聚糖加入0.5%(质量分数)的冰醋酸溶液中搅拌3h ,配制成1m g/m L 的壳聚糖溶液,使用0.1N a O H 调节溶液p H 为5.00,将T P P 加入U P 水中溶解,配制成1m g /m L 的T P P 溶液,使用0.1H C L 调节溶液p H 为5.00,按照1ʒ4的体积比将T P P 溶液滴加入壳聚糖溶液中,搅拌1h 形成C S -T P P 胶束㊂将壳聚糖-三聚磷酸钠(C S -T P P )胶束与牛血清白蛋白以1ʒ4的浓度比混合,在90ħ条件下反应1h ,待溶液冷却后使用0.1m o l /L N a O H 调节p H 至5.95,再使用磁力搅拌0.5h ,壳聚糖-三聚磷酸钠胶束能够在特定p H 值下与高温变性的牛血清白蛋白交联形成粒径均匀的壳聚糖-三聚磷酸钠-牛血清白蛋白(C S -T P P -B S A )胶束㊂图1 (a )壳聚糖的化学结构式;(b )壳聚糖-三聚磷酸钠胶束(C S -T P P )的自组装原理F i g 1C h e m i c a l s t r u c t u r a l f o r m u l a f o r c h i t o s a na n d s e l f -a s s e m b l yp r i n c i p l e o f c h i t o s a n -s o d i u mt r i p o l y ph o s -ph a t em i c e l l e s (C S -T P P)图2 壳聚糖-三聚磷酸钠-牛血清白蛋白胶束(C S -T P P -B S A )的制备原理图F i g 2S c h e m a t i cd i a g r a m o f p r e p a r a t i o no f c h i t o s a n -s o d i u mt r i p o l y p h o s ph a t e -b o v i n es e r u m a l b u m i n m i c e l l e (C S -T P P -B S A )51210王 倩等:壳聚糖-白蛋白胶束用于构建血液接触材料表面仿生涂层1.2.2 功能化胶束引入材料表面将玻璃片用玻璃刀切成1c mˑ1c m 大小作为基底材料,用乙醇和R O 水分别超声清洗3遍,每次5m i n ,吹干备用㊂将切好且清洗好的玻璃片置于大的玻璃培养皿中,加入多巴胺-盐酸盐(2m g/m L )的T r i s 缓冲液(pH=8.50)使之没过基底材料表面,于37ħ下反应过夜,将反应后的多巴胺溶液倒出,用R O 水超声清洗,每次5m i n 以除去材料表面弱结合的多巴胺,将沉积了多巴胺涂层的玻璃片浸没在C S -T P P 和C S -T P P -B S A 溶液中12h ,用R O 水清洗干净后烘干待用㊂图3 功能化胶束在聚多巴胺表面固定示意图F i g 3T h e f u n c t i o n a l i z e dm i c e l l e s g r a f t e do n t h e s u r f a c e o f p o l y d o pa m i n e 1.2.3 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的水合粒径及Z e t a 电位取等量制备好的C S -T P P 和C S -T P P -B S A 溶液,在马尔文激光粒度仪中对两组样品的水合粒径和Z e t a 电位进行检测㊂1.2.4 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的扫描电镜图(S E M )将接枝到多巴胺涂层玻璃片表面的C S -T P P 和C S -T P P -B S A 纳米颗粒放置于-4ħ环境中冷冻2h ,当材料表层液体结冰之后迅速将其从冰箱中取出,放置于冷冻干燥机中真空干燥,冷冻干燥后使用导电胶粘贴到扫描电镜专用托盘上喷金处理,置于扫描电镜真空腔内扫描其表面形态㊂1.2.5 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的透射电镜图(T E M )将制备好的浓度为0.1m g /m L 的C S -T P P 和C S -T P P -B S A 胶束滴加到铜网表面,室温条件下自然晾干,置于透射电镜的真空腔内观察其结构㊂1.2.6 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的激光扫描共聚焦(L S C M )采用激光扫描共聚焦显微镜表征壳聚糖在C S -T P P -B S A 胶束中的分布位置,使用荧光素异硫氰酸酯(F I T C )标记的壳聚糖进行样品的制备,将最终产物C S -T P P 和C S -T P P -B S A 分别进行L S C M 表征㊂1.2.7 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的傅里叶变换红外光谱(F T I R )取少量C S -T P P 和C S -T P P -B S A 胶束溶液进行冷冻干燥,干燥完毕后将二者的粉末分别与溴化钾在干燥环境下研磨,压制成片,之后用傅里叶变换红外光谱仪进行检测㊂1.2.8 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的X 射线能谱(E D S)分析 将制备好的浓度为0.1m g /m L 的C S -T P P 和C S -T P P -B S A 胶束溶液滴加到铜网表面,室温条件下自然晾干,置于透射电镜的真空腔内利用其E D S 附件对纳米胶束进行面分析来确定其成分㊂1.2.9 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的水接触角将空白玻璃片㊁接枝C S -T P P 涂层玻璃片和接枝C S -T P P -B S A 涂层的玻璃片进行水接触角测量㊂1.2.10 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束对血小板粘附的影响将接枝到多巴胺涂层玻璃片表面的C S -T P P 和C S -T P P -B S A 样品置于24孔板中㊂取抗凝兔血于1350r p m 离心15m i n ,取上清液即为富血小板血浆(P l a t e l e t r i c h p l a s m a ,P R P ),每孔加入500μL 富板浆浸没样品表面,于37ħ孵育45m i n 后P B S 清洗3次,用2.5%戊二醛固定过夜,将固定好的样品用P B S 清洗3次,用罗丹明溶液避光染色15m i n 再用P B S 避光清洗3次,依次浸泡在50%㊁75%㊁90%㊁100%的无水乙醇中脱水,每次15m i n,用荧光显微镜观察其数量㊂1.2.11 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的溶血实验用生理盐水将新鲜人全血稀释至2%的浓度,阳性对照组使用R O 水进行稀释,阴性对照组使用生理盐水进行稀释;将制备好的样品置于24孔板中,每孔加入500μL 稀释后的人全血,置于37ħ恒温水浴锅中孵育1h ,分别吸取孵育后的样品浸没液加入T C P 管中,以1000r /m i n 的速度离心10m i n ,吸取上清液置于96孔板中,用酶标仪在540n m 波长下测定吸光度值,并且计算其溶血率㊂溶血率=[(A -B )]/[(C -B )]ˑ100%(1)式中:A 为实验组的吸光度值;B 为阴性对照组的吸光度值;C 为阳性对照组的吸光度值㊂判断标准:当溶血率低于5%时,说明材料符合植入材料的标准要求;当溶血率高于5%,说明材料有溶血性,不符合植入材料的标准要求㊂1.2.12 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束对血栓吸附的影响将制备好的样品置于24孔板中,每孔加入400μL 抗凝兔血,于37ħ孵育45m i n 后,用P B S 清洗样品,用2.5%戊二醛固定,观察材料的抗血栓吸附性能㊂612102021年第1期(52)卷2结果与讨论2.1牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的水合粒径及Z e t a电位由图4A的粒径图可以得知C S-T P P的粒径为334.1n m,C S-T P P-B S A的粒径为410.1n m,在牛血清白蛋白结合前后粒径发生了变化,可能是因为牛血清白蛋白的引入增大了胶束的粒径㊂对C S-T P P-B S A 的稳定性进行了检测,通过测试1h到42h的粒径变化可以看出胶束发生一定程度的聚集,在6h之后胶束的粒径不再发生较大的改变,说明胶束具有较好的稳定性㊂通过Z e t a电位分析可以看出C S-T P P的Z e t a 电位为9.74m V,C S-T P P-B S A的Z e t a电位为12.8m V,在牛血清白蛋白接枝后纳米胶束的电荷数升高㊂Z e t a电位的绝对值越高体系越稳定,即溶解或分散可以抵抗聚集,反之,Z e t a电位的绝对值越低,此时吸引力大于排斥力,体系分散被破坏因此易于发生凝结或凝聚,因此可以说明牛血清白蛋白的引入增强了胶束的稳定性㊂2.2牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的扫描电镜图由图4B中的扫描电镜图(b1)㊁(b2)可以看出C S-T P P的粒径为三百多纳米,由(b3)㊁(b4)可以看出C S-T P P-B S A的粒径大概为400n m左右,符合D L S的测试结果㊂在C S-T P P的扫描电镜(b1)㊁(b2)中,因为制备的C S-T P P溶液没有接枝在多巴胺表面直接涂覆于材料表面,溶液中除了C S-T P P胶束外还存在大量未形成胶束的壳聚糖溶液,所以扫描电镜下观察到的胶束被壳聚糖溶液覆盖导致S E M图像没有颗粒分明㊂图4B(b3)㊁(b4)中C S-T P P-B S A通过多巴胺接枝在材料表面,可以观察到C S-T P P-B S A为大小均一的圆球形颗粒,形态稳定,且均匀分散于材料表面㊂2.3牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的透射电镜图在图4C(c1)㊁(c2)的T E M图像中可以观察到C S-T P P胶束在溶液中不稳定,容易形成一些相互连接的团聚体,一些没有发生团聚的C S-T P P可以看出C S-T P P胶束的结构为三百多纳米的球形结构㊂在图4C(c3)㊁(c4)的T E M图像中可以观察到C S-T P P-B S A胶束在溶液中可以稳定存在,且大小㊁形态均一,不易发生团聚,分散性较好㊂通过对单个C S-T P P-B S A胶束进行观察,可以发现在胶束表面有一层颜色较浅的包覆层,与C S-T P P胶束相比,其粒径增大,说明白蛋白在C S-T P P表面成功包覆后,粒径增大㊂图4 A.C S-T P P和C S-T P P-B S A的水合粒径及Z e t a电位;B.C S-T P P和C S-T P P-B S A的扫描电镜图;C.C S-T P P和C S-T P P-B S A的透射电镜图F i g4T h e p a r t i c l e s i z e a n dZ e t a p o t e n t i a l o fC S-T P Pa n dC S-T P P-B S A,a n ds c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y a n dt r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o s c o p y o fC S-T P Pa n dC S-T P-B S A2.4牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的激光扫描共聚焦(L S C M)荧光图由图5(A)可以看到C S-T P P和C S-T P P-B S A的激光扫描共聚焦荧光图,因为C S-T P P未接枝在多巴胺涂层表面,且C S-T P P本身不稳定容易发生团聚,从而出现大片黏连的情况,因此经过F I T C标记的壳聚糖显示出大片荧光,而C S-T P P-B S A的荧光明显减少,可能是由于白蛋白包覆在C S-T P P表面导致经F I T C标记的壳聚糖被白蛋白包裹无法显示荧光,间接证明了白蛋白接枝在C S-T P P胶束表面㊂2.5牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的X射线能谱(E D S)分析从图5(B)中C S-T P P和C S-T P P-B S A的E D S 面扫描结果中可以很直观的观察到胶束表面的元素变化,因为壳聚糖和三聚磷酸钠中均无硫元素存在,因此在C S-T P P的E D S元素分布图中没有S元素分布,C㊁N㊁O元素的荧光分布较弱,推测可能是由于壳聚糖在三聚磷酸钠的交联作用下形成胶束导致基团被自组装71210王倩等:壳聚糖-白蛋白胶束用于构建血液接触材料表面仿生涂层在胶束内部,因此表面元素荧光分布较少㊂引入B S A 后,由于B S A中二硫键和巯基中硫元素的存在,因此在C S-T P P-B S A胶束表面检测出S元素分布,同时观察到C㊁N㊁O元素荧光分布增强,说明B S A的引入增强了其荧光强度,进一步证明B S A包覆于C S-T P P胶束的表面㊂图5(a)C S-T P P和C S-T P P-B S A的激光扫描共聚焦(L S C M)荧光图;(b)C S-T P P和C S-T P P-B S A的E D S面扫描结果图F i g5L a s e r s c a n n i n g c o n f o c a l(L S C M)f l u o r e s c e n c e a n dE D Sm a p p i n g r e s u l t s o fC S-T P Pa n dC S-T P P-B S A2.6牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的傅里叶变换红外光谱(F o u r i e rT r a n s f o r mi n-f r a r e d s p e c t r o s c o p y,F T I R)利用红外光谱对牛血清白蛋白㊁壳聚糖㊁三聚磷酸钠和C S-T P P-B S A胶束进行了表征,对光谱基线进行校正和归一化后得到图6结果㊂通过对比光谱发现,在C S-T P P-B S A的红外光谱中可以观察到壳聚糖的特征吸收峰㊂在壳聚糖的红外光谱中3750c m-1到3300c m-1范围内宽而强的峰可归因于O-H的伸缩振动,N-H的分子间氢键的吸收峰在3446c m-1,C =O振动对应的酰胺Ⅰ带吸收峰在1650c m-1处,在1594c m-1处观察到从酰胺I和I I延伸的N-H㊂在N-H变形和C-N伸缩振动的共同作用下,会在1332c m-1和1089c m-1处观察到酰胺Ⅲ带和C=O 产生的条带㊂在T P P的红外光谱中,主要观察到P= O㊁P O2㊁P O3分别在1220㊁1148和1080c m-1处拉伸,以及在900c m-1处P O键随P O P的反对称拉伸㊂在C S-T P P-B S A中,P=O㊁P O2和P O3分别在1220㊁1148和1080c m-1处存在,证明了壳聚糖掺入T P P,大约3400c m-1处O-H伸缩振动产生的峰值趋于扩大,这是由于氢键间约束力增加,酰胺Ⅱ带N-H峰值由1594c m-1位移至1567c m-1㊂在1420c m-1处,由于羰基的极化增强导致C H2的角变形峰明显增强㊂在750c m-1以下还观察到由于络合构象的限制使得T P P的骨架振动模式减少或消失,从而说明氨基与三聚磷酸钠分子之间发生了相互作用㊂有研究表明,当壳聚糖和牛血清白蛋白之间发生静电相互作用或者形成氢键时会使其在1650c m-1和1332c m-1处的C= O和N-H组的峰值与纯壳聚糖相比有所减少㊂通过对制备的C S-T P P-B S A胶束进行红外光谱普进行对比分析,发现由于壳聚糖多糖阳离子与牛血清白蛋白聚阴离子间的静电相互作用导致壳聚糖的O-H㊁C= O和NH2在C S-T P P-B S A上的特征吸收由高波数向低波数发生偏移,进一步证明了C S-T P P-B S A的成功制备㊂图6 C S-T P P和C S-T P P-B S A的F T I R结果图F i g6F T I Rr e s u l t o fC S-T P Pa n dC S-T P P-B S A2.7牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束的水接触角(W a t e rC o n t a c tA n g l e,W C A)图7是不同样品的水接触角结果,经过观察可以看出玻璃片表面的水接触角为63.3ʎʃ1.00ʎ,在玻璃片表面沉积多巴胺之后水接触角变为61.4ʎʃ0.23ʎ,可能812102021年第1期(52)卷是因为沉积多巴胺增大了玻璃片表面的粗糙度,同时由于亲水性基团氨基的引入导致材料的亲水性增高,从而水接触角减小㊂在多巴胺涂层表面接枝C S -T P P后水接触角变为56.5ʎʃ0.90ʎ,因为壳聚糖中氨基的引入使材料表面的亲水性进一步提高㊂在多巴胺涂层表面接枝C S -T P P -B S A 后水接触角变为55.6ʃ1.05ʎ,可能是因为白蛋白的引入增加了亲水性基团氨基和羧基的含量,但是白蛋白通过羧基与壳聚糖的氨基通过静电相互作用消耗了一部分的亲水性基团,因此材料的亲水性几乎没有发生改变㊂图7 C S -T P P 和C S -T P P -B S A 的W C A 结果图F i g 7W CAr e s u l t o fC S -T P Pa n dC S -T P P -B S A 2.8 牛血清白蛋白结合前后的壳聚糖-三聚磷酸钠胶束对血液相容性的影响图8(a)为血小板在各种样品表面的静态粘附荧光结果图,通过荧光染色的结果可以看出沉积了多巴胺涂层的材料表面粘附的血小板数量明显多余光滑的玻璃片表面粘附的血小板数量,主要原因是多巴胺涂层表面存在大量有利于血小板粘附和激活的反应性基团,如酚羟基和醌基等㊂在接枝了C S -T P P 之后,由于壳聚糖良好的凝血性能促进了血小板在C S -T P P 涂层表面的粘附,而接枝了C S -T P P -B S A 的涂层表面血小板的粘附量显著降低㊂图8(b )显示的是样品材料对于血栓的吸附情况,由数码拍照图可以很直观的观察到空白玻璃片表面对于血栓具有较强的吸附性,在接枝了C S -T P P 涂层之后,材料对于血栓的吸附性显著降低,而接枝C S -T P P -B S A 的材料表面具有更加优越的抗血栓吸附性能㊂图8(c )为溶血实验结果的数码拍照图,通过观察发现除了阳性对照组发生了溶血现象,其他组均未出现明显的溶血现象㊂根据图8(d )的溶血率统计图可以看出阴性对照组的溶血率为0,阳性对照组的溶血率为100,C S -T P P 和C S -T P P -B S A的溶血率均低于5%,且C S -T P P -B S A 的溶血率低于C S -T P P 的溶血率,说明材料均不具有溶血性㊂综上所述,C S -T P P -B S A 胶束能显著改善生物材料表面的抗血小板及血栓吸附性能,具有良好的血液相容性,符合生物材料的植入标准要求㊂图8 (a )C S -T P P 和C S -T P P -B S A 对血小板的粘附荧光图;(b )C S -T P P 和C S -T P P -B S A 的溶血实验结果;(c)C S -T P P 和C S -T P P -B S A 的血栓吸附实验结果F i g 8F l u o r e s c e n c e o f p l a t e l e t a d h e s i o nb e t w e e nC S -T P Pa n dC S -T P -B S Aa n dh e m o l ys i s t e s t a n d t h r o m b u s a d -s o r p t i o ne x pe r i m e n t s r e s u l t s o fC S -T P Pa n dC S -T P P -B S A 3 结 论(1)本研究将壳聚糖在交联剂三聚磷酸钠的作用下在水溶液中自组装形成C S -T P P 胶束,由于壳聚糖带正电荷,牛血清白蛋白带负电荷,二者在通过静电相互作用力结合形成410n m 左右大小均一㊁形态稳定且分散性良好的C S -T P P -B S A 胶束㊂(2)通过多巴胺将C S -T P P -B S A 胶束接枝在血液接触材料表面形成胶束涂层,经过C S -T P P -B S A 改性后的材料表面亲水性提高,且在与血液接触时能够抗血小板粘附以及抗血栓粘附,不会发生溶血现象,具有良好的血液相容性㊂91210王 倩等:壳聚糖-白蛋白胶束用于构建血液接触材料表面仿生涂层参考文献:[1]J a f f e r IH,W e i t z J I.T h eb l o o dc o m p a t i b i l i t y c h a l l e n g e.P a r t1:b l o o d-c o n t a c t i n g m e d i c a l d e v i c e s:t h e s c o p e o f t h e p r o b l e m[J].A c t aB 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a s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y,C h e n g d u610031,C h i n a;2.S c h o o l o fM a t e r i a l sS c i e n c e s a n dE n g i n e e r i n g,S o u t h w e a s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y,C h e n g d u610031,C h i n a)A b s t r a c t:A s b l o o d s y s t e mi t s e l f i s a b l e t o s t a r t t h e s e l f-p r o t e c t i v e c o a g u l a t i o n p r o c e s s t o s t o p b l e e d i n g i mm e d i-a t e l y i n d a m a g e d v e s s e l,b l o o d-c o n t a c t i n g m a t e r i a l sw i l l s e v e r e l y i n c r e a s e t h e r i s k o f i n i t i a t i n g a c o a g u l a t i o n c a s-c a d e.T h e r e f o r e,i t s v i t a l t oe n s u r e t h e g o o db l o o dc o m p a t i b i l i t y o fb l o o d-c o n t a c t i n g m a t e r i a l s.I nt h i s p a p e r, b a s e do n t h eu n i q u e p r o p e r t i e so fn a n o m a t e r i a l s,ac h i t o s a n m i c e l l ew a sd e v e l o p e d(C S-T P P)f i r s t l y b y c r o s s-l i n k i n g a g e n t s o d i u 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不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏止血和生物相容性的影响
不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏止血和生物相容性的影响1. 引言1.1 背景介绍壳聚糖是一种在生物医药领域被广泛应用的天然多糖类物质，具有良好的生物相容性和可降解性。
近年来，研究表明不同分子量的壳聚糖能够对血液凝固和止血起到一定的调节作用，对于手术等场合的出血控制具有潜在的应用价值。
凝血是机体对外界创伤进行自愈的重要保护机制，而一些情况下如果不能有效地控制凝血过程，可能会导致出血不止的严重后果。
寻找一种能够调控凝血、促进止血的新型生物材料具有重要意义。
本研究旨在探究不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏止血和生物相容性的影响，从而为未来开发更加有效的止血材料提供理论基础和实验依据。
通过对不同分子量壳聚糖在大鼠体内的生物表现进行研究，可以更好地了解其在临床应用中的潜在价值和可能存在的风险，为其进一步应用于临床提供可靠的数据支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏止血和生物相容性的影响，以期能够为临床使用提供科学依据。
具体目的包括：研究不同分子量壳聚糖在大鼠肝脏止血过程中的效果，比较其止血能力和影响因素。
分析不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏生物相容性的影响，包括肝脏组织的形态学变化、炎症反应和免疫反应等方面。
通过这些研究，我们希望能够全面了解不同分子量壳聚糖在肝脏止血和生物相容性方面的表现，为其在临床应用中的选择和优化提供科学依据，同时为相关疾病的治疗和研究提供参考。
1.3 研究意义通过本研究，可以了解不同分子量壳聚糖在大鼠肝脏止血方面的效果差异，为临床选择适合的壳聚糖产品提供参考依据。
探讨不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏的生物相容性，有助于评估其在临床应用中可能出现的安全性问题。
这对于提高止血技术的效果、减少手术并发症，具有重要的指导意义。
最终，通过对不同分子量壳聚糖对大鼠肝脏的影响进行综合评估，能够为今后的相关研究提供理论基础和实践指导，促进壳聚糖在止血领域的更广泛应用，推动医疗技术的不断进步。
本研究具有一定的理论和实践意义。