摘要：壳聚糖及其衍生物具有优良的生物特性，近年来国际上十分重视对它的开发和应用。综述了壳聚糖在生物医药学领域的应用。
关键词:壳聚糖；衍生物；医学；药物制剂；应用
壳聚糖(Chitosan，CS)是由甲壳素脱乙酰化制得的一种高分子氨基多糖，又名甲壳胺、几丁聚糖，无毒无味，分子链上丰富的羟基和氨基使其易发生化学反应而具备多种功能。壳聚糖具有良好的生物相容性和可生物降解等特点，降解产物一般对人体无毒副作用，在体内不蓄积，无免疫原性，还具有降血压、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗酸、抗溃疡等作用，因而在生物医学领域和药学领域有着极广泛的应用前景。笔者就壳聚糖及其衍生物在医药领域的应用作一简要介绍。
1 医学方面
1 1 治疗高血压
医学研究已经证明，高血压和血中Cl-含量密切相关。在胃的酸性条件下壳聚糖以聚阳离子的形式存在，入血后能与Cl-螯合，降低血中Cl-浓度，降低血管紧张素转化酶活性，减慢缓激肽分解，减少血管紧张素Ⅱ的生成，并减少醛固酮的分泌，扩张血管，降低血容量，从而起到降压的作用。
1．2 治疗高血脂
血脂升高是导致心脑血管疾病的主要因素之一。壳聚糖可以阻碍胆固醇在肠道的吸收，具有降血脂作用。它是自然界唯一带正电荷碱性基团的聚合物，易与带负电荷的胆汁酸结合并促进其排出体外，而无胆汁酸的存在则胆固醇无法转化为胆固醇酯，从而减少了胆固醇的体内吸收；胆汁酸的减少还促使肝脏将胆固醇转化为胆汁酸，降低了血液中胆固醇的含量。壳聚糖也是一种非离子吸附剂，通过其氨基和羟基等基团来吸附胆固醇和甘油三酯，可促进这些物质排出体外，吸附量与其脱乙酰度、形态有关。用戊二醛为交联剂制备壳聚糖微球，采用血液灌流方式清除血液中高含量的胆固醇和甘油三酯，有望成为治疗高脂血症的新方法⋯。壳聚糖还能降低低密度脂蛋白(LDL)，升高高密度脂蛋白(HDL)，具有双向调节作用，作用机制尚待研究，降低LDL的程度和脱乙酰度、相对分子量有关。31例高脂血症患者，口服壳聚糖(2g／d)1个月后总胆固醇、LDL均显著下降，胆固醇有极显著下降，对肝功能无明显影响 。口服壳聚糖片剂可以降低脂类的吸收，目前临床用于防治动脉粥样硬化及脂肪肝。
1．3 降低血糖
糖尿病患者体液常呈酸性，对胰岛素的敏感性下降：壳聚糖具有调节体液pH值作用，可使胃肠pH值稍向碱性侧移动0.5个单位，有利于增强胰岛素的敏感性和利用率，从而改善糖代谢、降低血糖。壳聚糖还具有调节内分泌系统的作用，能够促进胰岛B细胞恢复功能，使胰岛素分泌量趋向正常，维持血糖正常代谢。壳聚糖对糖尿病并发症也有一定的治疗和预防作用。
1．4 抗肿瘤作用
壳聚糖及其某些改性的衍生物具有很好的抗肿瘤作用，机理是活化巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK细胞)、攻击肿瘤细胞(LAK细胞)、T和B淋巴细胞，诱导体内产生干扰素。试验证明，壳聚糖在浓度为64mg／L时可增强NK细胞的杀伤作用，96mg／L时可增强LAK细胞杀伤作用 。国外报道，脱乙酰化度为70％的甲壳素DAC-70对BALB-C雄性小鼠的肉瘤有较强抑制活性。壳聚糖及其衍生物可以附着在血管内皮黏附分子上，能抑制肿瘤血管内皮细胞的生成，封锁肿瘤细胞对血管的黏附和移动，使癌组织不能向周围组织浸润、扩散和转移，从而达到治疗和预防癌症的目的，因此能够作为早期癌肿的治疗药物。壳聚糖还被用于接受放射治疗的患者。壳聚糖能保护正常细胞，减轻患者放射反应，提高其对放射反应的耐受能力，与抗癌药并用，可提高疗效、减少化疗的不良反应。
1．5 促进免疫功能
壳聚糖在体内对直接活化巨噬细胞、NK细胞、LAK细胞、B和T淋巴细胞，介导机体的细胞免疫应答和体液免疫应答，增强机体免疫监视功能。壳聚糖与胆汁酸结合使人体内pH值偏于碱性，为淋巴细胞攻击癌细胞创造了环境，增强了人体免疫功能。壳聚糖既能激活低下的免疫功能，又能有效效抑制免疫功能亢进。黄俊明等研究了壳聚糖对小鼠的免疫调节作用，结果表明壳聚糖可提高绵羊红细胞诱导的小鼠迟发型变态反应能力，增强受试动物的血清溶血素抗体反应和巨噬细胞的吞噬反应，能促进小鼠的免疫作用。壳聚糖微球具有免疫调节活性，因此可作为免疫促进剂直接静脉注射于患者体内。
1 6 增强肝功能
壳聚糖可促进脂质代谢，降低胆固醇和脂肪，能修复肝细胞，增强肝功能，从而保护肝脏。4g／(kg·d)以上的壳聚糖可明显减轻脂肪肝大鼠肝脂变程度，促进线粒体功能的恢复。壳聚糖与干扰素并用，可促进肝炎病毒抗体的产生，有利于防治肝炎。
1．7 保护胃肠道
壳聚糖分子中的氨基可与酸性物质结合，中和过多的胃酸；可在胃酸中形成胶状物质，附在胃壁上形成保护膜，可减轻胃损伤面受到的刺激、腐蚀，促进损伤面的修复，有利于胃溃疡愈合，是一种理想的抗酸剂。壳聚糖还能轻度抑制胃蛋白酶分泌，增加胃黏膜血流量，保护胃黏膜细胞。
1．8 其他
壳聚糖可与摄人体内的毒素、化学色素、重金属及放射性物质鳌合，促进其排出体外；它还能促进沉积在骨骼内的重金属和放射性物质排出体外，同时达到解毒和护肝的目的。
壳聚糖还有止血、抑菌、消炎和促进伤口愈合作用。磺化壳聚糖与肝素的结构相似，具有良好的抗凝血活性，是抗凝血剂中最有吸引力的改性物。其凝血机制为带正电荷的壳聚糖与细胞表面含负电荷的神经氨酸残基的受体间发生相互作用，促进血小板聚集和凝血系统激活。壳聚糖具有广谱抗菌活性，对革兰氏阳性菌、阴性菌及白色念珠菌均有明显抑制效果，抗菌活性与其分子结构中游离的氨基含量及分子量有关。将改性壳聚糖制备成的人工泪液用于临床无泪液、干燥性角膜炎、结膜炎疗效良好，优于以甲基纤维素为原料的原人工泪液。壳聚糖与人体的亲合力强，能抑制伤口愈合过程中的纤维增生，促进组织生长，有良好的保护和促进创面愈合作用，且有抗感染作用，因此对烧伤、烫伤等有很好的效果。目前国内已经制备出的壳聚糖无纺布，用于创、烧伤包扎时不会产生排斥反应，也不会粘连伤口，并且有止血作用。
壳聚糖可选择性抑制纤维细胞生长，促进表皮细胞生长，在临床上可预防组织粘连、减少瘢痕形成，因此可直接涂布于关节腔内以防止关节粘连。陈百成等在兔膝关节滑膜切除术中置人壳聚糖膜，发现壳聚糖膜组关节粘连的程度明显低于未放膜组。徐瑞生等对24例髌骨骨折患者，于术中关节腔内涂布2％几丁糖4mL，术后1个月和1年时的伸屈度均比常规手术(未做任何处理)患者的大，表明几丁糖能有效预防髌骨骨折手术后膝关节粘连的发生。关节腔内注射壳聚糖凝胶可防止关节软骨的退化，对各种创伤性关节炎及骨性关节病均有疗效。
目前已开发和潜在的应用实例还包括人造皮肤、可吸收手术
缝合线、骨修复材料、人工透析膜、伤I=I敷料、抗凝血材料等“ 。
2 药物制剂方面
壳聚糖及其衍生物是新型的药物制剂辅料，具有多种功能，可作为助溶剂、助悬剂、粘合剂、中药澄清剂、缓控释制剂载体、靶向制剂载体、药用膜、滴眼剂增稠剂、吸附剂、吸收促进剂等。近年来，壳聚糖还被广泛用于生物大分子药物给药体系中。
3 展望
壳聚糖及其衍生物具有许多独特的生理活性，发展远景极为乐观。目前国内对其开发利用尚在起步阶段，医药用壳聚糖产品较少，很多工作还有待深入和细化。
