羧甲基殼聚糖和羧甲基甲殼素的生物學(xué)性質(zhì)研究和比較

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1、常菁等：羧甲基殼聚糖和羧甲基甲殼素的生物學(xué)性質(zhì)研究和比較羧甲基殼聚糖和羧甲基甲殼素的生物學(xué)性質(zhì)研究和比較卑常菁，劉萬順，韓寶芹，劉冰(中國海洋大學(xué)生命學(xué)院，山東青島266003)摘要：制備并純化出了醫(yī)用級(jí)羧化度為103．14％、脫乙酰度為97．18％的羧甲基殼聚糖和羧化度為96．37％的羧甲基甲殼素，對(duì)其對(duì)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)作用和體內(nèi)外可降解性、生物相容性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，兩種多糖均能不同程度地促進(jìn)成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)，其中以loopg，ml的羧甲基殼聚糖效果最好。體內(nèi)外降解實(shí)驗(yàn)表明二者均具有良好的可降解性和生物相容性，其中羧甲基

2、甲殼素降解的速度相對(duì)較快，而羧甲基殼聚糖的生物相容性更好，在體內(nèi)降解7d后，已無明顯炎癥反應(yīng)。關(guān)鍵詞：羧甲基殼聚糖；羧甲基甲殼素；生物降解性：生物相容性中圖分類號(hào)：R318．08：0636文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-9731(2007)增刊一1839一041引言、，甲殼素(cllitin)是生物界廣泛存在的一種天然高分子化合物，是N．乙?；瓺_氨基葡萄糖通過pl，4．糖苷鍵縮合而成的直鏈狀氨基多糖，它不溶于一般的酸堿，更不能溶于水，因而在應(yīng)用上受到很大限制“】。殼聚糖(cllitosall)是甲殼素部分和全部脫乙?；?/p>

3、產(chǎn)物，是迄今發(fā)現(xiàn)的唯一帶正電荷的多糖【2J。殼聚糖具有多種生物學(xué)活性、優(yōu)良的成膠成膜特性。近20年來殼聚糖及其衍生物已在輕工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、生物材料、環(huán)保等諸多領(lǐng)域研究和開發(fā)利用【3面l。但由于殼聚糖只能在某些酸性介質(zhì)中溶解，因此其應(yīng)用受到很大限制【11。羧甲基殼聚糖(CM—cllitosall)和羧甲基甲殼素(CM—cllitin)分別是殼聚糖和甲殼索經(jīng)羧甲基衍生化制得的衍生物。其中，關(guān)于CM．c11itosaIl具有良好水溶性、成膜性，抗炎、螯合重金屬等作用已有報(bào)道【7q01。但關(guān)于其在體內(nèi)和體外的降解性、生物相容性

4、及對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的作用尚缺乏相關(guān)系統(tǒng)的報(bào)道，對(duì)于CM—cllitin的相關(guān)方面的研究就更少。因此，本文對(duì)制備的CM．cllitosan和CM．c11i缸n進(jìn)行了內(nèi)外的可降解性、生物相容性以及對(duì)人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)的作用進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)二者的各方面性質(zhì)進(jìn)行比較，以期為生物材料的研究和應(yīng)用提供理論數(shù)據(jù)。2實(shí)驗(yàn)2．1實(shí)驗(yàn)材料和試劑羧甲基殼聚糖(CM．cllitosan)：羧化度103．14％，脫乙酰度97．18％，分子量為250KD，本實(shí)驗(yàn)室制備并純化；羧甲基甲殼素(CM—chitin)：羧化度96．37％，分子量為250KD，本

5、實(shí)驗(yàn)室制備并純化；人皮膚成纖維細(xì)胞(青島醫(yī)學(xué)院提供)；腿PES(Sigma公司)；胎牛血清(FBS，HyClone公司)；青霉素鈉(華北制藥股份有限公司)；硫酸鏈霉素(大連制藥廠)；DMEM培養(yǎng)基(HyClone公司生產(chǎn))：O．05％胰蛋白酶(Gibco公司)：MTT(S堙ma公司)；溶菌酶(北京鼎國生物技術(shù)發(fā)展中心產(chǎn)品)：其他試劑均為國產(chǎn)商品試劑，分析純。2．2主要儀器倒置相差顯微鏡(日本olympus)；BBl6F∞2培養(yǎng)箱(上海力申科學(xué)儀器有限公司)；HFSafe760s生物安全柜(上海力申科學(xué)儀器有限公司)；YHG．3

6、0×35遠(yuǎn)紅外線快速恒溫干燥箱(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠)；C43SX酶標(biāo)儀(EPSON)；ALlOY，01型電子天平(MErrIER．ToLED0儀器上海有限公司)；PHs．3型數(shù)字酸度計(jì)(國營(yíng)杭州萬達(dá)儀器表廠)2．3實(shí)驗(yàn)方法2．3．1CM．cllitosan和CM．chitin對(duì)人皮膚成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)的影響試驗(yàn)取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)的人皮膚成纖維細(xì)胞，胰酶消化后調(diào)節(jié)細(xì)胞濃度為2，O×104，rnl。接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板，每孔加100m細(xì)胞懸液。在C02培養(yǎng)箱(37℃，RHloo％，5％c02)中預(yù)培養(yǎng)24h后，吸棄原培養(yǎng)液，換成含不同濃度的

7、CM。CllitosaIl和CM—cllitin(分別為10、50、100、500、1000嵋／m1)培養(yǎng)液，設(shè)立正常對(duì)照組，各濃度梯度組設(shè)立3個(gè)平行樣，培養(yǎng)48h。倒置顯微鏡(100×)觀察細(xì)胞生長(zhǎng)情況，攝相記錄。每孔加入5mg／L的MTT20pI，C02培養(yǎng)箱繼續(xù)孵育4h。吸棄各孔原有液體，加入100沮DMS0，微量振蕩器上振蕩lrnin，用酶標(biāo)儀于492nm處比色。采用SPSSlO．0統(tǒng)計(jì)軟件包，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的oD值進(jìn)行組間配對(duì)t檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析?！せ鹩材浚簢腋呒夹g(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2003AA625

8、050)收到稿件日期：2007—08—06通訊作者：常菁作者簡(jiǎn)介：常菁(1980一)，女，山東青島人，在瀆博士，導(dǎo)師劉萬順教授，主要從事醫(yī)用生物材料和海洋活性物質(zhì)研究。2．3．2皮內(nèi)刺激試驗(yàn)將CM—ctIitosan和CM．chitin溶解于注射用氯化鈉中，配成2mg，ml濃