壳聚糖及其衍生物微球的制备以及作为介入治疗材料的基础研究
壳聚糖(chitosan)是甲壳素的脱乙酰基产物，化学名称为β-(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖，是一种天然可生物降解的阳离子多糖，具有良好的物理化学特性和生物相容性，作为生物医学材料已经被逐渐应用于人工皮肤、人工骨骼、人工血管、手术缝合线、肿瘤治疗、药物缓释和基因转导等领域。本文对壳聚糖的理化性质以及基于壳聚糖微球的制备和各种性能进行初步研究，以筛选合适的微球进行下一步肿瘤介入治疗及临床等实验研究。
采用酸降解法以及乙酰化方法制备了不同分子量(MW,1370kDa-60kDa)和不同脱乙酰度(DD，94.6％-73.3％)的壳聚糖样品。利用两种模式即改进型HeraderSol-Hasselbalch方程(MHHM)和H6gfeldt三参数方程(HTPM)分析其解离平衡常数(pK)，研究MW和DD对pK影响。结果表明，壳聚糖的MW对其pK．基本上没有影响；而DD对壳聚糖pk的影响较大，壳聚糖的DD从94.6％降到73.3％时，其pK从6.17升高到6.84。在给定的壳聚糖样品范围内，两种模式都能很好的拟合样品的滴定曲线，相比较而言，HTTP模式更适合解释壳聚糖的PK。
采用乳化交联法成功制备了壳聚糖微球(CM)，并对其表面乙酰化修饰成功制得乙酰化壳聚糖微球(ACM)；另将壳聚糖样品羧甲基化之后再利用乳化法成功制备出羧甲基壳聚糖微球(CMCM)。以光学显微镜和电子扫描显微镜观察三种微球的形态和大小，结果表明，ACM、CM和CMCM都具有球形圆整、表面光滑、分散性、流动性、悬浮性好等特点。ACM、CM和CMCM的平均粒径分别为116.4um、117.9um和54.1um。电位滴定法和红外光谱法测定证实微球的结构组成发生明显变化。CM表面主要的功能基团是带有正电荷的氨基基团，ACM则主要带有疏水性的乙酰基，CMCM的表面同时带有负电荷的羧基基团和带有正电荷的氨基基团，这种结构上的变化给微球的生物学特性带来了巨大的变化。
溶胀性研究表明，CM和CMCM的溶胀受溶剂、pH以及离子强度的影响较大，而ACM的溶胀则几乎不受溶液中pH的影响；血液相容性研究表明，ACM具有良好的血液相容性，它能降低对血小板的吸附，表面不能吸附红细胞，不会引起凝血时间缩短；蛋白吸附实验表明ACM对血浆蛋白的吸附明显降低；ACM具有很好的细胞相容性。在PBS中，ACM能被溶菌酶所降解，8个星期之后就有60％被降解；体外抑菌实验表明，ACM在较高浓度时对酵母菌有抑制作用，而在低浓度时却没有抑制作用；ACM还能包载较高浓度的硫酸钡。以上实验表明，ACM能够符合作为栓塞剂的一般要求，可以作为介入材料用于中长期的血管栓塞和肿瘤治疗等进一步的研究，是一种具有开发前景的介入治疗用栓塞微球。由于制备ACM微球时，所用的油相甲苯可能对人体有害，考虑对其工艺进行改进。利用大豆油和液体石蜡代替甲苯，研究制备条件对微球形态的影响，得到最佳制备条件：油石蜡比(1:1)+搅拌速度(1.5)+交联剂(O.1ml,24h)+溶解时间(24)+乳化剂(1ml+lml)+水油比例(1:6)。
壳聚糖;衍生物微球;栓塞剂;解离常数;介入治疗材料;生物医学材料
中国海洋大学
硕士
海洋生物学
陈西广
2006
中文
R318.08
125
2007-08-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）