壳聚糖在生物医用高分子材料中的研究进展

2021-01-08都笑非

河南化工 2021年12期

都笑非

(成都大学机械工程学院 , 四川成都 610106)

高分子材料在生物医用行业的广泛应用，推动了壳聚糖在生物医用行业的发展，因其具有良好的生物相容性、耐热性等特点，广泛应用于医用领域。壳聚糖是一种高频率使用的高分子材料，也是一种天然的碱性多糖。从生物角度来看，壳聚糖的主要存储部位为动物的甲壳中及细菌的细胞壁中，使得壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，能够被广泛应用于生物医药行业；另外，壳聚糖的制备方法简单，操作难度较低，能够满足生物医学的需要，在临床中不会发生异体免疫排斥反应。

1 壳聚糖在药物中的作用

1.1 载药性能

从壳聚糖的基本性能来看，其所具有的载药性能可以保障药物的稳定性，能够发挥良好的治疗作用，降低药物本身所具有的毒性，可以大大降低人体服用药物产生的危害。陆钊等[1]在关于壳聚糖载药体系的研究中指出，通过完善壳聚糖载药微球，以壳聚糖为原材料，利用其基本的载药性能，通过其在体内的释放，帮助药物发挥其实质性的作用。壳聚糖作为载体，可以很好地发挥载药体作用，并且不会对人体产生毒性危害。从基本原理来看，壳聚糖载药性能发挥作用，需要依靠壳聚糖载药微球作为载药体系。载药微球最常见的制备方法包括乳化交联法、分离法等。以乳化交联法为例，在DNA中嵌合壳聚糖微球，得到所需要的载药微球，在实际治疗中可以延长药物释放的时间。随着研究者不断革新，确保其载药性能发挥治疗作用的同时，还能减少毒害副作用的产生。很好地应用于生物医用高分子材料，提升药物的疗效。除了壳聚糖单体制作微球之外，还能以复合物的形式制作复合微球，有效地提升医用药物的载药量以及药物疗效的稳定性。国外学者用苏丹橘标记壳聚糖微球的形式，通过分析标记物在人体肠液中的缓释反应，分析壳聚糖载药性能的实际作用，明确指出，使用壳聚糖药物可以很好地降低亲脂性药物对肠道黏膜的副作用，有效地提升药物的吸收率。

1.2 靶向作用

对于壳聚糖生物医用高分子材料来说，通过完善给药系统中壳聚糖自身中的作用，建立定向给药系统(以建立磁性靶向为主)。药物在定向作用帮助下精准地到达患者的病灶部位，既可以提升抗癌药基本的治疗效果，也能建立长期的给药系统，保障癌症患者的精准治疗。就建立定向给药系统而言，其基本组成除癌症治疗的药物之外，还需要借助药物载体以及磁性微粒来完成，完善给药系统的主体以磁性微球为基础。作为癌症治疗的药物载体，壳聚糖可以推动癌症治疗的发展，帮助研究建立定向的癌症给药系统，减轻抗癌药物对其他健全细胞的损害。

1.3 微量元素营养保健

人体内微量元素的需求是保证人体健康的基本保障，改善缺铁性贫血最直接的方式是通过服用富含铁元素的药物。如何保障药物在人体内充分地吸收，确保这类药物在进入人体后充分地释放，是需要研究者思考的问题。壳聚糖本身有良好的释放能力，可以与含铁药物充分地结合来保障其释放效率，满足人体对微量元素的需求。王锦国等[2]指出，含铁物质与壳聚糖结合最好的形式是制备壳聚糖络合物，提升其对铁离子的吸附能力，不管是Fe2+还是Fe3+，均可有效地提升两者的结合性能，确保贫血药物在进入人体后，能够在肠胃内部充分地释放、吸收，保障其基本的使用效率。与传统治疗药物相比，依靠壳聚糖制成的药物可以有效地规避含铁离子的锈化，降低其对肠胃的刺激，提高人体吸收铁离子的能力。

2 壳聚糖及其衍生物的作用

壳聚糖及其衍生物在生物医用行业的使用范围是比较广泛的，从人体创伤的角度来说，其具备的透气性能使其在创伤治疗中，可以有效地隔断伤口的污染，及时吸收伤口渗出的液体，帮助伤口更好地愈合。薛文曼等[3]指出，可以以转化法为基础制备壳聚糖膜来完善其使用性能，就制备的糖膜的实际结构来看，其分为上下结构，上层主要涵盖人体皮肤样膜，下层组织主要包含多孔支架。通过借助非对称的黏膜搭建良好的交换环境，在创伤治疗的使用中，既可以保障伤口分泌液的排出，还可以有效地隔绝外界细菌对伤口的损害。从实际使用来说，壳聚糖膜就是通过对伤口的外敷，帮助伤口及时止血，加速伤口愈合。大大改善人体的重大创伤伤口止血不及时的现状，提升患者的治愈率。因此，壳聚糖及衍生物可以广泛应用于医药外敷领域。

2.1 壳聚糖及其衍生物在牙科中的应用

牙科手术后一般伤口处会不断地冒出血液，针对牙科的创伤面积来说，可以借助壳聚糖完善抗血凝胶的功能，加强其基本的渗透能力与抗感染的能力，避免牙周创口被口腔细菌感染；除了抗血能力之外，壳聚糖在牙科中还可用作牙周的填充材料，加上壳聚糖自身的特异性，在实际使用中也不会出现排斥反应。壳聚糖有多种衍生物，在实际的使用中，不同衍生物所起的作用是不同的。以羧甲基壳聚糖为例，医学中通常利用这类衍生物来还原牙周组织，用作牙科疾病的防治或者术后的填充材料等。羧甲基壳聚糖的制备是通过壳聚糖与氯乙酸发生反应，属于壳聚糖的改性，改良后的壳聚糖水溶性加大。

2.2 壳聚糖及其衍生物在医药敷料中的作用

对于壳聚糖来说，不管是单体的敷料，还是其衍生物用作医药敷料，在相容性、抗菌性、吸水性的基础上，可以加强壳聚糖的基本使用。从实际的使用来看，主要是通过壳聚糖制备糖膜为主，结合上述所说的糖膜的优势，可以针对不同皮肤的损伤程度来制作医用敷料，保障患者伤口的清洁与卫生，加速患者伤口的愈合。通过敷料完成对细胞的修复与重建，帮助伤口抵御外来细菌的侵害。