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壳聚糖及衍生物用于降血糖21世纪的必威体育精装版研究进展

来水利王克玲

(陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安，710021)

【摘要】壳聚糖是甲壳质的脱乙酰基产物，分子中含有多个氨基和羟基等活性基团，经化学修饰得到的

衍生物可具有新的性能。壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血糖的生物活性，而且可以作为胰岛素基因载体

制成治疗胰岛素依赖型糖尿病的生物技术药物，还可以用于制备胰岛素口服制剂，从而达到缓释的目的。

【关键词】壳聚糖，衍生物，降血糖，胰岛素基因，口服制剂

壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酞化的产物，于1859年由法国人Rouget首先得到，由于该多糖结构的特

殊性，生物可降解性，安全无毒和多功能性，已在农业、轻工业、医药、健康食品、医用功能材料、环保等

领域得到广泛的研究和应用。可溶于稀酸，高度脱乙酞壳聚糖可溶于水，分子中含有多个氨基和羟基等活性

基团，经化学修饰可具有新的性能。壳聚糖是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物，这类多糖既可生物

合成，又可生物降解，与动物的器官组织及细胞有良好的生物相容性，无毒，降解过程中产生的低分子寡聚

糖在体内不积累，几乎没有免疫原性。糖尿病是一组由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征。病情

严重或应激时可发生多种急性代谢性紊乱。1998年世界卫生组织资料表明，全世界有1.48亿糖尿病患者，预

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测到2025年将达到3亿。糖尿病的治疗，目前所用的方法有:口服药物治疗、胰岛素治疗和非药物治疗，还

缺少特效药，现有的传统治疗方法，很难达到既能使患者24h血糖维持在正常水平或接近正常水平，又能避

免发生严重低血糖的治疗目标。因此，如何防治糖尿病已成为国内外科学工作者的一个重要课题。壳聚糖及

其衍生物不但本身具有降血脂、降血糖、抗菌、降血压等生物活性，而且还可以作为胰岛素基因载体和用于

制备胰岛素口服制剂，用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗。本文着重对21世纪以来壳聚糖及其衍生物对糖尿病

作用的研究作一综述。

1壳聚糖及其衍生物直接用于降血糖

壳聚糖为葡萄胺的聚合物，本身具有较强的降血糖的性质，但其分子量有的可达到100万以上，很难溶

于水，限制了在降血糖方面的应用。通过化学修饰、降解、氧化等方法可将壳聚糖制成低分子壳聚糖或其他

水溶性壳聚糖，但并不改变其生物活性。低分子壳聚糖又称甲克低聚糖或壳寡糖，是由2～20个2-氨基-2-

脱氧-β-D-葡萄糖单体组成的一类低聚糖,平均相对分子质量在2000～10000之间。甲壳低聚糖具有调节

免疫、抑制肿瘤生长、降胆固醇、降血糖等生物学活性[2,3]。

[4]

2000年，魏涛等对壳聚糖的降血脂、降血糖及增强免疫作用进行初步研究。由胰岛素分泌不足引起的

糖尿病，其体液呈酸性，若PH下降0.1，胰岛素的敏感度下降30%，糖的利用会降低。壳聚糖的降血糖作用

可能在于能将pH调节到弱碱性，提高胰岛素利用率，有利于糖尿病的防治。魏涛还认为壳聚糖在体内很容易

被肠道菌群分泌的某些酶类水解成单糖或低聚糖，所以它的抗原性很弱或几乎没有。因而壳聚糖的免疫作用

有可能通过低聚糖而完成。而甲壳低聚糖是高分子不溶性壳聚糖经氧化降解的产物,具有水溶性。

2003年，乔新惠[5,6]等研究了甲壳低聚糖对非肥胖性糖尿病小鼠降血糖作用，实验观察到甲壳低聚糖可使

58%的高血糖非肥胖性糖尿病鼠血糖明显降低,42%的高血糖非肥胖性糖尿病鼠血糖降低虽然不显著,有些甚至

略有升高,但可维持生命。证明甲壳低聚糖对非肥胖性糖尿病高血糖确有治疗作用。而且也可预防高血糖过早

出现。鉴于甲壳低聚糖是一种可食用的生物多糖,生物相容性好,无毒副作用,因此甲壳低聚糖有望成为1型糖

尿病患者的日常保健饮料,起到改善糖尿病症状和稳定病情的作用。

[7]

2004年，韩宝芹等通过胶原酶消化法获得大鼠胰岛单层细胞，并用转板以及碘乙酸处理的方法除去其

中的成纤维细胞，得到比较纯的胰岛内分泌细胞，以此为材料研究了羧甲基壳聚糖、盐酸氨基葡萄糖、乙酰

氨基葡萄糖对大鼠胰岛细胞生长和胰岛素释放的影响。实验结果表明，羧甲基壳聚糖、盐酸氨基葡萄糖、乙

酰氨基葡萄糖均能够促进大鼠胰岛细胞的生长。并且羧甲基壳聚糖具有刺激大鼠胰岛细胞胰岛素释放的作用，

低分子量的羧甲基壳聚