壳聚糖纳米给药系统及其在眼科学领域的应用.pdf
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2022-11-19
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【摘要】 基于壳聚糖的纳米给药系统已成为药物治疗研究的热点之一。壳聚糖纳米给药系
统除了具有一般纳米给药系统的特点，如靶向输送、可生物降解和缓释外，还具有其他载体
不具备的如抑菌、止血、抗组织纤维化、辅助免疫、抗肿瘤和促进伤口愈合等特性。目前的
研究结果已展示出在眼科疾病治疗中的应用前景。
【关键词】 壳聚糖 纳米微粒 给药系统 眼科学
0 引言
纳米技术在生物领域的渗透形成了纳米生物技术，而纳米药物载体的研究是纳米生物技
术的重点和热点之一。近年来，基于可生物降解的大分子多聚体的给药系统已成为临床用药
的趋势。药物载体材料包括天然高分子和人工合成高分子聚合物。壳聚糖(chitosan)作为一
种天然的可生物降解的线性聚合物，来源丰富，理化性质相对稳定，具有多种生物学活性，
已成为被广泛关注的生物医学材料。壳聚糖及其衍生物已用于人工皮肤、可吸收缝线、止血
材料、抗黏连剂和药物载体等方面的研究[1]。由于特殊的生理屏障，全身或局部给药治疗
眼科疾病的效果受到限制，而纳米给药系统可能为眼部药物输送提供一种理想途径[2]。
1 壳聚糖的基本特性
1.1 理化性质[3,4]
壳聚糖是一种氨基多糖聚合物，是由天然无活性的甲壳素(chitin)经脱乙酰基后得到的。
甲壳素大量存在于甲壳动物(如蟹、虾)的甲壳中，也存在于菌类、昆虫类、藻类细胞膜和高
等植物的细胞壁中，每年的生物产量很高，仅次于纤维素，是地球上的第二大可再生资源，
由于其不溶于普通溶剂而难以应用。壳聚糖的结构与纤维素十分相似，只是糖环 C2 上的乙
酰氨基代替了羟基，这个乙酰氨基赋予壳聚糖特殊的特性，使其可以用于药物制剂方面。市
场上可得到的壳聚糖平均分子质量约 3800～20000Da，脱乙酰度约为66%～95%。壳聚糖
呈弱碱性，有很强的亲水性，但不溶于水，在中性和碱性环境下稳定，可与盐酸和醋酸等无
机和有机酸合成盐，故通常使用 1%～3%的醋酸缓冲液作为壳聚糖溶液的溶剂。壳聚糖盐
能溶于水，溶解度与脱乙酰度和溶液 pH 值有关。影响壳聚糖性质最重要的两个因素即是脱
乙酰度(DD)和平均相对分子质量(Mr)。
1.2 安全性
壳聚糖毒性非常低，实验鼠的 LD50 为 16g/kg，接近于糖或盐[4]。医用壳聚糖经过深
加工后提纯，不含任何颗粒和杂质，无致热源性和抗原性，无刺激性，无致炎性，是安全的
机体用材料。Gooday[5]观察了壳聚糖膜植入小鼠背部皮下的体内降解过程，以及在体外
37℃、pH7 溶菌酶情况下的降解作用，结果表明壳聚糖为可生物降解聚合物，其生物降解
性可由壳聚糖的脱乙酰度来调控，其降解速率与脱乙酰化程度呈负相关。CarrenoGomez
等[6]指出壳聚糖的盐类具有细胞毒性，且盐酸盐毒性大于谷氨酸盐，又大于乳酸盐；而且
分子量越大，毒性越大；并指出，戊二醛交联的壳聚糖微球也具细胞毒性。因而对于不同的
壳聚糖材料药品需要进行严格的临床实验分析。
1.3 成膜成粒性
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