壳聚糖及其在药物制剂和生物技术中的应用探析

摘要：壳聚糖是非常稀有的一种天然带正电荷的高分子电解质，生物相容性以及降解性都非常强，在药物以及生物制品当中有非常多的应用，因此，本文将对壳聚糖及其在药物制剂和生物技术中的应用进行探析，以期能够为这一方面的工作提供更多的依据。

关键词：壳聚糖  药物制剂  生物技术  应用

1.引言

生物制剂是一种可再生资源，因此其正在逐渐引起人们的重视，壳聚糖在整个生物材料当中的量仅次于纤维素，是整个自然界当中一种非常少见的带正电荷聚合物。它具有与甲壳质一样的性质，其生物相容性比较好而且毒性也非常低，可以运用生物降解的方式将其降解，最初其主要被运用到了纺织工作以及废水处理工作当中，但是在近些年来，其已经被越来越多地运用到生物以及医学这些领域，所以本文重点将对这一方面的内容进行研究。

2.壳聚糖的性质

在自然界当中的壳聚糖含量非常低，因此一般都是通过甲壳质来对壳聚糖进行制备。虾壳以及蟹壳是对甲壳质进行制造最主要的一类原材料，而在这里面，真菌等物质也是一种潜在的资源。由于甲壳质的结晶结构比较强，所以其水溶性以及反应性能相对而言都比较差，不过由于甲壳质的主要脱乙酰基物质是壳聚糖，所以壳聚糖可以在PH低于6的稀酸中水解，而且存在着相当强的化学性质，在使用的过程会非常方便。此外，在壳聚糖分子结构当中通常还会含有伯羟基、伯氨基以及仲羟基，在实际应用的过程当中能够通过对这三种活性基团来做出筛选，从而产生不同的化学反应，进而生产出更多使用价值比较高的新型材料。壳聚糖还具有的一项比较重要的性质就是壳聚糖的脱乙酰度，它代表着在聚多糖当中自由氨基的量，紫外一阶导法是对其进行检查最好的一种方法，这种检查方法能够不破坏样品而且准确性相对来说也比较高，而且还不受一些酸性介质的影响。与此同时，壳聚糖一项非常重要的技术指标就是粘度以及分子量。一般情况下来说，粘度越大，那么分子量也就越大。在这其中对壳聚糖粘度产生影响的因素有很多，例如分子量、脱乙酰度以及PH值这些因素都会在很大程度上影响到壳聚糖的粘度。

与甲壳质有着相同的性质，壳聚糖也是一个相对低毒的生物，它可以把存在于人体中的大部分溶菌酶都降解掉，因而也可以说明它不具有任何的生物毒性。同时从化学分子结构的这一方面上来讲，壳聚糖相比较来讲并不活泼，通常也不能直接和生物体内当中的某些液体进行化学反应，因此在组织当中一般也不会引起异物反应。此外，壳聚糖在生物的体内也不蓄积，生物相容性相对来说比较好，而这些特点都是医用材料所期望的。

3.壳聚糖在药物制剂和生物技术中的应用

3.1在药物制剂方面的应用

壳聚糖本来是一个止血药，它凝血的主要机理是由于含有正电荷的壳聚糖在神经细胞表面上带有负电的神经氨酸基之间可以产生相互作用。同时，壳聚糖在止血生肌的过程中，还可以有效地抑制血纤维蛋白束的生成和结缔细胞的生长。正是因为如此，运用壳聚糖制作而成的绷带能够用于对伤口的包扎。壳聚糖作为药物制剂最大的一个特点就是其能够被生物组织当中的溶菌酶所溶解，最终产生的代谢产物无毒，而且还能够被生物体充分地吸收。因此相比较与一些毒副作用比较强的生物材料来说具有非常大的优势。此外，壳聚糖自身还具有抗酸性以及抗溃疡活动，能够有效地将药物对胃的刺激作用进行缓解。由于壳聚糖能够逐渐膨胀，因此将壳聚糖和药物制作成颗粒能够在一些酸性介质当中漂浮，进而使得口服制剂在胃肠道当中能够得到改善，进而使得药物的生物利用度得到有效地提升。与此同时，壳聚糖还能够作为抗癌药物制剂的配料，其在抑制肿瘤产生以及转移这一方面具有非常明显的作用，而且壳聚糖还能够选择性地对白血病细胞进行凝集，对这种细胞的生长产生一定的抑制作用，对正常的一些红细胞以及骨髓不会产生影响。

3.2在生物技术方面的应用

稳定化酶相较于游离酶来说有着许多的好处，它既可以被反复地利用并且还可以从其作用物质当中分离。虽然一般来说，大多数的高聚物当中的残留单体通常都会使酶失活，但是因为在多壳聚糖当中并不会产生残留单体，所以它相较于一些其他的聚合物作为酶载体来说有着更大的优越性。有专家已经作了试验，如果通过把脲酶固化在壳聚糖载体上，获得的稳定化脲酶热稳定性和重复性都相当好，所以这种酶未来在医学监测工作当中会有更加广泛的运用。此外，壳聚糖还能够作为对细菌进行冰冻保护的担体，最主要的方式是将亲水性能树脂用量和壳聚糖的混合液分散到方纱当中，然后再把动物细胞直接附着到这种担体上面并加以冰冻保护，这样就可以让受保护的细胞成活率更高，并且在解冻以后这些方纱还可以重复使用。

4.结语

综上所述，壳聚糖在当前世界中是一种稀有的正电荷生物高分子化合物，具有非常多独特的生物活性，应用价值非常高。因此，有必要加强对这一方面的研究，促进壳聚糖的广泛应用。

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作者简介：孙莹（1985.05 -）女，汉族，黑龙江哈尔滨人，硕士，东北农业大学，主管中药师，研究方向：中药、生药。