壳聚糖衍生物对肝肿瘤细胞影响的评价雷太龙，李晓兴，张宁.doc

壳聚糖衍生物对肝肿瘤细胞影响的评价 雷太龙 (中国海洋大学海洋生命学院，山东 青岛，266003)摘要 关键词 ，，β-1,4-甙键相连的直链状氨基多糖，其化学名为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，也称为聚(N-乙酰基-D-葡糖胺)。结构式为： 它是白色半透明的片状固体，由于分子间存在 —OH —O —型和 —OH —N —型强氢键作用，大分子之间存在有序结构，因晶态结构不同，有α、β、γ三种多晶物于270℃左右分解，几乎不溶于水、稀酸、稀碱和其它有机溶剂，可溶于浓盐酸、硫酸、78%~97%的磷酸以及无水甲酸。甲壳素在碱性条件下水解，脱去部分乙酰基后就转变成壳聚糖，其化学名为：聚(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，结构式为： ， 2006年我校海洋生物活性物质及生物医学材料实验室成功研制出氨基多糖用于制备治疗或修复皮肤创伤的药物或敷料的方法，适用范围广，效果好，稳定性好，并获得了国家专利。我们此次的实验项目，就是在利用该专利的基础上，进一步探明壳聚糖衍生物在肝肿瘤术后医用材料方面的应用价值和应用前景，并为发展和完善人工肝提供实验和理论支持。 1.3 生物材料及其相容性评价 生物材料又称生物医用材料，是对生物体进行诊断、治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。生物材料按其材料组成和性质分为医用金属材料、医用高分子材料、生物陶瓷材料和生物医学复合材料。按材料在生理环境中的生物化学反应水平不同，又可分为近于惰性的生物医学材料、生物活性材料、生物可降解和吸收的生物材料。 近年来，组织工程材料、生物降解材料和人工器官研究的兴起，巧妙解决了异体排斥问题。生物可降解材料主要是指那些植入人体并经过一段时间后，能逐渐被分解吸收代谢的材料。被植入的材料在预定的期限内，会自动分解成无毒无害的物质，排出体外。目前研究较多的可降解材料有聚羟基乙酸、聚乳酸、聚己内酯等共聚物，以及用细菌发酵制取的聚羟基烷基酸酯的一系列产品。组织工程材料是以组织工程学为基础，从机体获取少量的活体组织，利用特殊的酶或其他方法将细胞从组织中分离出来并在体外进行培养扩增，然后将扩增的细胞与具有良好生物相容性、可降解吸收的生物材料按一定比例混合，使细胞吸附在生物材料上形成。 生物相容性是生物材料应用于医疗的中心话题，是生物医用材料与人体之间产生各种复杂的生物、物理、化学反应的一种概念。生物相容性及生物学评价的研究涉及学科广泛，一般是通过细胞学、组织学、免疫学、遗传毒理学和整体动物实验及物理、化学等体内外的试验方法和手段研究生物医用材料及装置与生物体的相互作用，评价最终产品是否安全有效。植入人体内的生物医用材料及各种人工器官、医用辅助装置等医疗器械，必须对人体无毒、无致敏性、无刺激性、无遗传毒性和无致癌性，对人体组织、血液、免疫等系统无不良反应。图1.1列出了生物相容性反应的主要内容: 图1. 1 生物相容性反应 我国学者在ISO标准的基础上参考美国和日本的标准，并根据我国多年来进行生物学评价的水平，在1994年提出了我国生物学评价选择标准，1997年正式由卫生部颁布了《我国卫生部生物材料和医疗器材生物学评价试验项目选择》[8A]，其内容包括生物学试验基本评价和补充评价两部分。前者包括:细胞毒性试验、致敏试验、刺激试验、急性毒性试验、溶血试验、热原试验、遗传毒性试验、植入试验、血液相容性试验;后者包括:亚急性毒性试验、慢性毒性试验、致癌试验、生殖和发育毒性试验、体内降解试验。 1.4 羧甲基壳聚糖用于肝肿瘤术后材料的可行性 羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan，CM-CTS)是目前壳聚糖改性研究和应用研究最多的一种壳聚糖衍生物，是经羧基化接枝改性后的壳聚糖，具有优良的水溶性、成膜性、保湿性等，在日化、食品、医药、生物医用材料等领域中具有广泛的应用前景。CM-CTS作为生物医用材料在烧伤敷料、抗术后粘连、止血、促进创伤修复、药物载体、酶抑制剂等领域中研究较多，但对CM-CTS作为生物材料在安全性评价方面的研究报道较少。有文章指出由于CM-CTS的等电性及材料中蛋白质除去的不完全性，在临床应用中可能会出现一些与似多糖说不清楚的不良反应，如诱发血栓静脉炎、结膜充血、听力低下、面部麻木等神经系统的微循环障碍与组织缺血缺氧表现。因此对CM-CTS进行多方面的安全性评价研究是十分必要的。 CM-CTS用于组织创伤修复及止血功能的研究已有报道，较多的细胞水平实验研究证明，CM-CTS具有明显促进细胞生长的作用。CM-CTS作为三类医疗器械产品，在临床术后组织的防粘连方面具有广泛应用且多用于肿瘤组织的切除创面。但CM-CTS对肿瘤组织及正常组织的影响目前尚未见报道，故在细胞水平及组织水平上开展CM-CTS对其生长的影响具有重要的理论意义