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1、药用高分子材料学之甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用我国南宋学者朱熹早在12世纪就提出了“天无弃物”的观点,但长期以来人类开发和利用废弃物等物质资源的广度、深度和有效程度却始终受到科学技术和经济条件的制约.直至1811年,法国人于大自然中最早发现了甲壳素,之后于1859年又发现了甲壳素的脱乙酰基产物壳聚糖———一种唯一的碱性天然多糖.近几十年来,甲壳素和壳聚糖已成为日、美等国家的热门研究课题.据统计,近十年来日本平均每3天就申请1项有关甲壳素或壳聚糖的专利.我国从20世纪中期也开始开展有关的研究
2、和产品开发,且很快成为生产壳聚糖的主要国家。甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用壳聚糖(chitosan)是甲壳素(chitin)的部分脱乙酰产物,也是迄今所发现的唯一天然碱性多糖。甲壳素广泛存在蟹、虾等低等动物以及藻类、真菌等植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在1013～1014kg,是仅次于纤维素的第二大多糖。壳聚糖近年之所以引起人们关注,是因为:①壳聚糖的生物相容性好,且能被生物降解,降解产物无毒性;②壳聚糖及其衍生物具有许多独特的性质,如对重金属离子的螯合性、抗菌性、抗病毒性、抗癌性、促进伤口的愈合等等。因此,它在
3、污水处理、贵金属回收、膜分离、化妆品、抗凝血药物、伤口愈合材料、功能膜材料等方面获得了广泛的应用。甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用中药方面的应用西医中的应用食品上的应用中药方面的应用1.壳聚糖的溶解性能2.壳聚糖的安全性3.生物合成与生物降解4.壳聚糖在中药提取过程的应用壳聚糖的溶解性能壳聚糖不溶于中性与碱性水溶液以及绝大部分有机溶剂,可溶于无机酸和大部分有机酸,其溶解度取决于它的脱乙酰度与溶液的pH值。一般地说,脱乙酰度越高,其溶解性越好。中药方面的应用1.壳聚糖的溶解性能2.壳聚糖的安全性3.生物合成与生物降解4.壳聚
4、糖在中药提取过程的应用壳聚糖的安全性壳聚糖的急性毒性实验,经口腔、皮下和腹腔给药,大黑鼠与老鼠试验证明毒性极低。连续投药3个月的亚急性毒性实验,末发现病理异常。对皮肤、黏膜的刺激性实验及皮肤吸收实验证明,对人类皮肤几乎无刺激、无过敏反应、不经皮肤吸收。其他实验表明,壳聚糖不溶血、无热源性、无致突变性、抗原性很低。中药方面的应用1.壳聚糖的溶解性能2.壳聚糖的安全性3.生物合成与生物降解4.壳聚糖在中药提取过程的应用生物合成与生物降解壳聚糖在自然界由壳聚糖酶合成,在体内被溶菌酶降解为对人体无毒的N2乙酰氨基葡萄糖,具有良好
5、的生物相容性。中药方面的应用1.壳聚糖的溶解性能2.壳聚糖的安全性3.生物合成与生物降解4.壳聚糖在中药提取过程的应用壳聚糖在中药提取过程的应用重金属离子去除剂絮凝澄清剂壳聚糖在中药新剂型中的应用壳聚糖在中药提取过程的应用絮凝澄清剂水提醇沉是中药制药的传统工艺,目前依然在一些中药企业使用。多年来,人们发现醇沉工艺的一些不足:如有效成分损失严重、成本高、成品稳定性差、生产周期长、劳动强度高等。醇沉过程对某些药效成分的严重损失,难以保证制剂的有效性。例如,多糖是被证明有多种的药效成分,对提高人体免疫功能有重要作用;但在醇沉过
6、程中,大部分的多糖被去除。现代中药工艺正研究替代醇沉的去除杂质法。其中,絮凝澄清法是一种有发展前景的有效方法。絮凝澄清法是在中药提取液或提取浓缩液中加入一种澄清剂以吸附架桥及电中和方式除去溶液中的粗粒子,以达分离纯化的目的。絮凝剂的种类很多,有鞣酸、明胶、10l果汁澄清剂、ZTC澄清剂等,但目前应用最广泛的是壳聚糖澄清剂。壳聚糖在中药提取过程的应用重金属离子去除剂絮凝澄清剂壳聚糖在中药新剂型中的应用壳聚糖在中药新剂型中的应用壳聚糖作为一种新型辅料,已广泛应用制剂中:可用作片剂的崩解剂或粘合剂,并能减缓药物对胃刺激性;可以
7、制备控释剂,控制药物释放速度,延长有效治疗时间;也可用作凝胶剂的基质、口腔给药系统的生物粘附剂、成膜材料和伤口愈合制剂。壳聚糖在中药新剂型中的应用片剂辅料控释载体材料中药复合药膜壳聚糖在中药新剂型中的应用片剂辅料壳聚糖作为粉末直接压片的辅料,具有极其优良的特性。常用辅料(甘露醇、乳糖或淀粉)中加入壳聚糖,可降低休止角而改善混合粉末的流动性。将壳聚糖与乳糖、盐酸心得安混合直接压片,溶出试验结果表明属于零级释放。壳聚糖如果以高于5%的浓度加入片剂中,作为崩解剂,效果优于玉米淀粉和微晶纤维素。壳聚糖的崩解效果取决于结晶度、脱乙
8、酰度、分子量和颗粒大小。此外,壳聚糖可用于易产生溃疡的药物的给药。事实上,多糖在低pH形成凝胶的特性以及它的抗酸性和抗溃疡性,使壳聚糖可预防某些活性化合物对胃的刺激性。例如,用壳聚糖制备阿司匹林片剂,可使阿司匹林缓慢释放,减少了它对胃的刺激作用。壳聚糖在中药新剂型中的应用片剂辅料控释载体材料中药复合药膜壳聚糖在中药新
