天然高分子材料
(二)性质
制备壳多糖和壳聚糖的方法如下式:
(三)、应用
口服无毒,无皮肤刺激和眼刺激,对人体有良好的相 容性。 甲壳素
医用敷料:甲壳素具有良好的组织相容性,可灭菌、促
进伤口愈合、吸收伤口渗出物且不脱水收缩 药物缓释剂: 多孔海绵状性质 止血棉、止血剂:在血管内注射高粘度甲壳素,可形成 血栓口愈合剂,使血管闭塞,从而在手术中达到止血目 的,较注射明胶海绵等常规止血方法,操作容易,感染 少。
甲壳素又名几丁质、甲壳质,化学名称是(1,4)-2-乙酰氨 基-2-脱氧-β -D-葡萄聚糖。甲壳素广泛存在于虾、蟹等 节足类动物的外壳、昆虫的甲壳、软体动物的壳和骨骼 及菌、藻类等,是自然界含量仅次于纤维素的第二大天 然高分子,甲壳素又是唯一大量存在的天然碱性多糖。 甲壳素分子间作用力极强,不溶于水和一般有机溶剂。
(二)性质
1.物性 壳聚糖是含有游离氨基的碱性多糖,为阳离子聚合物, 可溶于有机酸和弱酸稀溶液呈透明粘性胶体。 脱乙酰度是其重要性质。 吸湿性很强,仅次于甘油。 2.生物降解性 具有良好的生物相容性和生物降解性,降解产物一般 对人体无毒副作用
3.生物活性 a.抗菌、杀菌作用 b.抗肿瘤作用 c.促进组织修复及止血作用 作为止血剂有促进伤口愈合,并促进组织生长 的功能,对烧伤、烫伤有独特的疗效。 d.增强免疫力 e.天然的抗酸剂,具有中和胃酸、抗溃疡作用, 还可降低肾病患者血液胆固醇、尿素及肌酸 水平。
七、 海藻酸钠
(一) 来源 海带、海藻和巨藻 (二)性质 1.无臭、无味、白色至淡黄色粉末;不溶于有机溶剂 和酸类; 能缓缓溶于水形成黏稠液体,具有高黏性 2.具有吸湿性 3.与蛋白质、明胶、淀粉相容性好 4.胶凝作用与其分子中古洛糖醛酸的含量和聚合度有 关 5.与大多数多价阳离子反应会形成交联。
(三)应用 1.可在体内降解的材料 如吲哚美辛胶原蛋白烧伤膜 2.一种安全、有效的软组织缺损的整形材料 3.以胶原制成高强度纤维,可作为手术缝线; 4.以胶原制备成贴剂、凝胶剂、喷雾剂等,可 用于创伤治疗和伤口止血。
三、明胶 (一)来源 是白色或淡黄色的半透明颗位或条块,系动物骨皮等结缔组 织胶原纤维蛋白的水解产物。 (二)性质 1.溶胀和溶解 在冷水中吸水膨胀并软化,在热水中溶解(加热至40℃) 在等电点时,明胶的粘度、溶解度、透明度、溶胀度最小。 2.黏度 在室温下形成网状结构,因而黏度增加。 3.凝胶化 质量优良的明胶的凝胶形成温度应在29—35℃范围内。 4.稳定性 室温、干燥状态下可放置数年。
八、白蛋白
(一)来源 健康的人血、健康产妇胎盘血 (二)性质 1.一种简单的蛋白质,分子中带有较多的极性基团,对许多药 物离子具有高度的亲和力 2.固态时为棕黄色无定型的小块或粉末;水溶液是近无色至棕 色的微有黏稠性液体 3.白蛋白易溶于稀盐溶液及水中;对酸较稳定,受热可聚合变 化。 (三) 应用 白蛋白注射剂主要用作血浆代用品
壳聚糖
适用广,生物相容性良好的新型生物材料正在受到人 们的普遍重视: 可吸收性缝合线,用于消化道和整形外科 人工皮,用于整形外科、皮肤外科,用于Ⅱ、Ⅲ度 烧伤,采皮伤和植皮伤等 细胞培养,制备不同形状的微胶囊,培养高浓度细 胞,如包封的是活细胞,则构成人工生物器官 海绵,用于拔牙患 、囊肿切除、齿科切除部分的保 护材料 眼科敷料,可生成较多的成胶原和成纤维细胞 隐形眼镜 用于药物释放系统和组织引导再生材料 固相酶载体
智能高分子材料 甲壳素、壳聚糖及其衍生物的应用 高分子材料在缓控释制剂中的应用
甲壳素/壳聚糖的硫酸酯代替天然产物肝素
肝素具有相当高的抗凝血活性,是一种临床常用的抗凝 血药物。主要从牛肺或猪小肠黏膜提取,提取很困难,因 而售价很高。 肝素结构与甲壳素/壳聚糖的主要差别在于肝素含硫酸酯。 现已设计出特定结构与分子量的壳聚糖硫酸酯,其抗凝血 活性高于肝素,但不会有象肝素那样能引起血浆脂肪酸浓 度增高的副作用,且价格低廉。
(三)应用 1.广泛用于化妆品、食品及外用药物制剂 2.利用海藻酸钠的溶解度特性、凝胶作为缓释制剂的 载体、包埋剂或生物黏附剂;利用其溶胀性,作甭 解剂;利用其成膜剂,制备微囊;利用其与二价离 子的结合性,作为软膏基质或混悬剂的增黏剂 3.用作药物的水性微囊的膜材,以代替用有机溶剂的 包囊技术和用作缓释制剂的载体。
(三)、应用
由于明胶的凝胶具有热可逆性,主要的用途是作为硬 胶囊、软胶囊以及微囊的囊材。 由于明胶的薄膜均匀,有坚硬的拉力并富有弹性,故 可用作片剂包衣的隔离层材料。 还常用作栓剂的基质、片剂的粘合剂和吸收性明胶 海 绵的原料 由于明胶与生物有良好的相容性,所以是理想的透皮 制剂的基材Leabharlann 四、甲壳素和壳聚糖 (一)来源
(三) 应用 1. 药物制剂用辅料 药物传递的新辅料;眼科和皮肤科制剂; 缓释制剂:HA在二乙烯砜、甲醛、环氧化合物的作 用下,可交联成凝胶,将药物西收入凝胶网络中 形成理想的缓释制剂。 皮肤外用制剂 2。新型医用材料 HA是关节液及软骨基质的主要成分,对关节软骨有 营养、润滑、修复功能 在眼科手术中作黏弹性保护剂,实施黏弹性手术
(三)应用 口服安全无毒,但由于含有异种蛋白和多糖, 不宜作注射剂用。 黏合剂,常与淀粉混合使用;乳化剂;增稠剂; 助悬剂;微囊材料等
二、胶原
(一)来源 主要以动物组织如猪皮、牛皮、猪和牛的跟腱、鱼皮、 禽爪为原料提取出的物质。 (二)性质 1.胶原吸水膨胀,但不溶于水;与水共热,断裂部分 肽键生成胶原 2.胶原的许多物化性能,主要与分子链中疏水性的氨 基酸之间和肽键之间由于氢键引起的聚集行为有关, 具有生物相容性和生物活性。
五、黄原胶
(一)来源 黄单孢菌属菌用糖发酵后提取的高分子多糖 (二)性质 1.白色、无臭、流动性良好的细粉 2.溶液冷水和温水 ,颗粒越大、ph值越低,离子强度 越大,溶解越快。 3.无热胶凝作用 4.很高的粘弹性,相容性好 5.为聚阴离子电解质
(三)应用 1.在液体制剂中,作为增稠剂、助悬剂和乳剂 的稳定剂 2.在固体制剂中,粘合剂和崩解剂 3.可作为亲水性骨架型缓释片材料
第五节 其他天然高分子材料
一、阿拉伯胶
(一)来源 豆科植物金合欢树的树干创伤分泌渗出物,主要由多糖组成 (二)性质 1.形状:泪珠状圆球颗粒,呈透明的琥珀色 2.溶解度:由于具有高度分枝状结构,具有高度的水溶性,易 溶于冷热水,属于水溶性胶 3.黏度:由于有较多的支链而形成粗短的螺旋结构,具有一定 的粘稠性 4.酸稳定性 5.表面活性剂:具有良好的亲油性和亲水性,是非常好的天然 水包油型乳化稳定剂
六、 透明质酸(HA)
(一)来源
透明质酸是从牛眼、鸡冠、人的脐带等特殊原料中提取,近 来也有从某些细菌如放线菌中提取。 (二)性质 1.一种线性酸性黏多糖 2.白色、无臭、无味、无定形粉末,有吸湿性,被公认是目 前最优秀的保湿剂。 3.不溶于有机溶剂、溶于水,水溶液具有较高的黏性,同时 具有很好的润滑作用。
天然多糖类材料 ——壳聚糖 是甲壳素去除部分乙酸基后的产物(甲壳素的 衍生物),甲壳素继续用浓碱乙酸基化则得到 壳聚糖,具有一定的粘度,无毒、无害、无副 作用。 不溶于水和碱液,但可溶于多种酸溶液中。 壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似,只是 2 位碳上得的羟基被氨基所代替。正是由于这个 氨基使其具有许多纤维素所没有的特性,也增 加了许多化学改性的途径。