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《中国海洋大学》 2007年
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壳聚糖水溶性衍生物及其温敏水凝胶细胞活性、相容性评价

王晔  
【摘要】: 壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,由于独特的生物活性和生理功能,在农业、工业、医药等领域都有广泛用途,近年来已引起众多领域的关注,而成为研究的热点。但壳聚糖不溶于水,使其应用受到极大的限制,通过化学改性,引入亲水基团,得到水溶性壳聚糖衍生物一直是人们研究的热点,其中羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan, CMCH)是迄今所报道的600多种甲壳素衍生物中,研究最多的一种水溶性壳聚糖衍生物。它有优良的增稠性、分散性、乳化性、保湿性、成膜性、凝胶性等,与壳聚糖比,水溶性提高,并可在广泛的pH值溶液内溶解,且无毒、无味、生物相容性好,可降解,这些丰富而独特的性质使其在诸多领域得到了应用。壳聚糖及其衍生物具备含有酰胺、醚键、羟基等官能团,可作为性能优良的凝胶材料,而且根据对不同条件的敏感要求,可选择引入不同的官能团,且其良好的生物相容性,使其成为研究热点。温敏型凝胶材料具备原位凝胶的特性,被应用于药物传递,组织工程,细胞生物学、生物分离等领域。目前壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶材料的研究主要有壳聚糖和丙烯酸与N-异丙基丙烯酰胺共聚;壳聚糖-β甘油磷酸盐温敏性凝胶,而β甘油磷酸盐价格较贵,制作温敏凝胶的成本较高。 本论文利用氯乙酸和壳聚糖在浓碱液中适当控制反应条件制备出5个CMCH样品,通过红外光谱检测、电位滴定检测样品的物理化学性质;并通对三种细胞——MEF、MPM、Hela的作用探讨了CMCH的细胞活性;探讨用αβ-甘油磷酸、壳聚糖为原料,制备壳聚糖凝胶体系,并探讨其温敏特性和缓释性能,及其细胞相容性,为其应用提供理论依据。实验结果如下: 1.制备的5个CMCH样品均具有良好的水溶性、相似的分子结构和较高的DS(1.12-2.39),且与相应的原料壳聚糖相比,羧甲基化前后,脱乙酰度基本保持稳定。 2. 5个CMCH样品均具有促进MEF细胞增殖的活性。用MTT-CVS检测细胞增殖的实验说明不同MW的CMCH对MEF细胞增殖的作用情况相似;CMCH样品(DD 70.3-79.9%, DS 1.12-1.26)促进MEF细胞增殖的最小浓度是50μg/ml。高DD的CMCH样品有较强的促进细胞增殖的能力,在DD从70.3%增至93.6%时,CMCH的促进MEF细胞增殖的活性也随之增强。DS是对CMCH的促进MEF细胞增殖的生物活性中尤为重要的结构参数,具有高DS的CMCH,其对MEF细胞增殖的促进作用越强。 3. 5个CMCH样品处理MPM细胞24h,对其存活率没有影响;CMCH能促进MPM细胞吞噬中性红的作用,并诱导体外培养的MPM细胞产生NO,且10μg/ml浓度处理组MPM细胞产生的NO比100μg/ml浓度处理组的略高。说明CMCH能活化巨噬细胞,增强巨噬细胞的吞噬活力,并产生生物活性物质。 4. 5个CMCH样品在体外对Hela细胞有轻微的抑制增殖作用趋势,且浓度在100μg/ml的CMCH对Hela细胞的增殖抑制作用比10μg/ml浓度时明显。5.壳聚糖溶液及甘油磷酸钠溶液采用同时冰浴的方法制备了CS-αβ-GP凝胶,该凝胶在37℃具有明显的溶胶-凝胶的转变,具有温敏性。载阿霉素的CS-αβ-GP凝胶体外释放的规律表明其具有很好的缓释能力。不同浓度的CS-αβ-GP凝胶24h、72h浸提液对MEF细胞的毒性均在0级或1级,表现出良好的细胞相容性;因此CS-αβ-GP凝胶具备原位凝胶的特性和缓释功能,可以应用于药物传递领域,提高给药效率降低药物毒性。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:R318.08

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【引证文献】
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