王双燕

(云南经济管理学院医学院，云南 昆明 650000)

壳聚糖(Chitosan)，为N-乙酰-D-氨基葡萄糖和D-氨基葡萄糖组成的无分支二元多聚糖，又称脱乙酰甲壳素、壳多糖等。它是天然多糖甲壳素脱部分乙酰基得到的产物，也是仅次于纤维素的第二大可再生资源。因在C2位上有一个伯氨基，其也是天然多糖中唯一的碱性多糖。它的分子结构中含有羟基和氨基，在一定的反应条件下，可以发生烷基化、酰基化(O-酰化和N-酰化)、醚化、酯化、氧化、螯和、接枝共聚、交联等化学反应，进而可以生成具有不同性能的壳聚糖衍生物[1]。壳聚糖及其衍生物无毒、无味、无刺激性，具有生物降解性、生物相容性，能抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等，被广泛应用于医药领域[2]。

1 壳聚糖及其衍生物在医药领域的应用

1.1 抗菌

壳聚糖及其衍生物作为一种广谱抑菌剂，可以抑制多种细菌、真菌的繁殖和生长，并具有无毒、抑菌性高的优点。不同类型的壳聚糖衍生物其抑菌效果不一样，其正电荷数量与抑菌效果成正相关的关系[3]。

何丽等[4]研究发现壳聚糖和羧甲基壳聚糖对口腔常见致病菌均有一定的抑菌作用，壳聚糖优于羧甲基壳聚糖。目前有关壳聚糖及其衍生物抑菌作用的研究、开发、应用取得了很多新的研究进展，为其产品研发奠定了新的理论基础。

1.2 治疗口腔疾病

壳聚糖及其衍生物具有良好的生物安全性、生物相容性、生物杀菌抑菌性能，作为抗龋齿剂有着较好的应用前景[5]。刘海燕等[6]研究发现，壳聚糖基多糖材料可以遍及龋损发生的全过程，在早期预防、釉质再生、龋损充填修复，都可以发挥较好的性能；另外，该材料在牙周病的早期治疗和进展期治疗都可以发挥良好的性能。

胡晓杰等[7]在临床实践中发现：在乳牙慢性根尖周炎治疗中采取壳聚糖配合双氧水进行根管冲洗，有助于提升治疗效果，促进患者病情康复，防止复发，值得临床推广应用。

1.3 抗肿瘤

王海波等[8]对羧甲基壳聚糖的体外活性进行研究发现：羧甲基壳聚糖能抑制肿瘤细胞增殖，用药后细胞周期停滞，肿瘤细胞凋亡增加较多。张丽胜等[9]对硫酸壳聚糖进行体内抗肿瘤实验，得出硫酸壳聚糖高、低剂量都能抑制小鼠体内移植性肿瘤肉瘤的生长，硫酸壳聚糖还能延长艾氏腹水癌小鼠的生存时间。由此说明，壳聚糖及其衍生物具有抗肿瘤的活性。

1.4 抗肥胖

研究表明，壳聚糖可以有效降低体重，且相关的减肥产品在日本、欧美、韩国等国家深受欢迎。Sugano等人在1978年发表了第一篇壳聚糖降胆固醇的文章后，研究者开始关注壳聚糖的降脂性能。据刘静娜[10]报道，不管是从体外摸索，还是在动物及人类体内进行验证，壳聚糖均表现出了优良的降脂效果。周宇[11]发现，壳聚糖能够减轻高脂饮食诱导的肥胖小鼠的体重、血清总胆固醇和甘油三酯、附睾脂肪重量，并减小肝脏质量，改善肝脂肪变性，具有良好的抗肥胖活性。赵丹萍等[12]研究发现壳聚糖能降低肥胖大鼠终末体重、肝体比和脂体比、Lee’s指数(评价成年大鼠肥胖程度的指标)，降低肥胖大鼠血清中的瘦素水平，提高脂联素水平，加快机体脂肪代谢，降低血清甘油三酯、血清总胆固醇和低密度脂蛋白水平，以及提高高密度脂蛋白水平，表明壳聚糖有很好的减肥降脂效果。

1.5 作为医用材料

壳聚糖有较好的生物相容性和黏附性，是优良的医用材料。它能制成各种膜状敷料。以壳聚糖为主要原料，配合重组人表皮生长因子活性成分的生物流体敷料膜，用来治疗30例皮片移植患者，都出现无感染、无变态反应、能加快创面愈合，并减轻病人疼痛[13]的情况。

壳聚糖可吸收缝合线，缝合、打结性能良好，且能被人体自行降解吸收，还能增加伤口强度，加速伤口愈合。王佃亮等[14]研制出的新型可控降解手术缝合线：从外到内依次为羧甲基壳聚糖层、胶原层、壳聚糖纤维芯；该手术可吸收缝合线植入体内后降解速度可控，伤口愈合快，不留明显疤痕，且不用拆线。

1.6 作为药用材料

1.6.1 用于载体材料

壳聚糖及其衍生物具有类氨基糖的结构，其结构上有伯氨基，具有阳离子特征，可以控制药物释放、黏膜粘附、转染、渗透增强等，可广泛用作不同药物的潜在载体。另外，因其具有较好的生物相容性、可降解性，安全无毒，pH响应性，作为载体时能够稳定药物成分，并可促进药物吸收，可以作为缓控释制剂和靶向制剂的载体，提高药物生物利用度，同时还能减少胃肠刺激，发挥抗酸和抗溃疡的功效。

有些药物在常规给药过程中，其药物浓度不好控制，难以实现缓控释给药，因而可以采用微球载药改变药物性质。壳聚糖具有天然的抗菌活性，较好的成球性，且制成的微球有较好的粘附性，故是较好的微球壁材[15]。

靶向给药系统是近年来生物医学界研究的热点，壳聚糖是一种天然聚阳离子多糖，其微球表面有多糖链，可被特异性细胞或组织识别，可靶向投递药物至病灶部位贮存、释放。另外，壳聚糖结构中含有氨基、羟基等官能团，能连接细胞内外的靶向配体，可构建靶向药物载体，用于靶向给药治疗。目前研究最为热门的是纳米药物递送载体[16]，可将载有药物的纳米粒子靶向地投递到特定的细胞或组织，由于其较好的稳定性、靶向性、纳米尺寸效应、具有结合壳聚糖的优良性能较高的生物利用度，在药物载体材料中备受瞩目。

1.6.2 用于成膜材料

壳聚糖可用作膜剂的成膜材料，制备口腔用膜剂、中药膜剂等。韩刚等[17]用匀浆制膜法制备姜壳膜剂，其释放度实验表明有缓释作用，动物实验结果为该膜剂能够促进伤口愈合。

1.6.3 其他

壳聚糖有良好的生物相容性及可降解性，还可用做增稠剂，片剂填充剂及矫味剂、崩解剂等[18]，这些内容均被中国药典收录。

2 壳聚糖及其衍生物的应用前景

壳聚糖来源广泛，因具有价格低廉、安全无毒、可降解性、生物相溶性好等特点，具有广谱抗菌、促进创面愈合、止血、抗肿瘤、降脂等药理活性，被用作广谱抗菌剂、抗龋齿剂、减肥产品、医用敷料、手术缝合线，以及药用载体材料等。随着科技的不断进步，各学科的交叉深入，对壳聚糖的结构修饰将会更加多样化，对壳聚糖及其衍生物的药理研究也将会更加透彻。不断将科研结果产业化，将会有更多符合医药用标准的壳聚糖及其衍生物的新型材料出现，进一步推动医药学的发展。