甲殼質C2脫乙酰化後,形成2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖聚合物。脫乙酰度越高,功能性越好。但由於脫乙酰不完全,殼聚糖實際上是甲殼素和殼聚糖的混合物。日本規定殼聚糖應含殼聚糖>:85%。在酸堿處理過程中,甲殼素的部分糖苷鍵在1,4處斷裂,降低了聚合度,聚合度在2-7的範圍內(7-8的聚合度最好)。殼聚糖有兩種異構體,平均分子量為65438+20萬。它是壹種米色至淡紅色的軟粉末,無氣味,含水量約為60%。溶於稀HCL和HAC,10%稀HAC溶液粘度為2000-3000CPS,最大紫外吸收峰為196 mm .溶於二元有機溶劑(如CH2CL2-TCA、CH2CLCH2CL-TCA等。).由於它的分子中含有-NH2和伯、仲-OH多官能團,可以發生醚化、酯化、交聯、螯合等多種化學反應。
甲殼質對人類來說是壹個陌生的名字,它廣泛存在於低等植物和甲殼質動物的外殼中。人類對甲殼類資源的最早利用始於我國著名的《本草綱目》,記載蟹殼具有破瘀消食的作用。“蟹”這個詞本身指的是:解毒的昆蟲。1811年,法國學者Blano首先在蘑菇中發現了甲殼素,從此人類開始了漫長的研究和應用。殼聚糖又叫甲殼質、殼聚糖、甲殼質、第六元素等。廣泛存在於蝦、蟹、昆蟲和植物的莖葉中。
甲殼素又稱甲殼質、殼聚糖,是壹種化學結構與纖維相似的高分子多糖,廣泛存在於昆蟲、甲殼動物的硬殼和真菌的細胞壁中。近年來,研究人員對甲殼素及其衍生物進行了研究,提供了許多有價值的信息,展示了其廣闊的應用前景。本文簡要介紹了甲殼素在醫學上的應用,以促進這壹資源的開發和利用。
壹、甲殼素的藥理作用
1.抗菌抗感染甲殼素及其衍生物均有不同程度的抗感染作用,其中甲殼素六糖作用最強。分子量小的殼聚糖具有質子化的銨,與細菌帶負電荷的細胞膜相互作用,吸附並聚集細菌,同時穿透細胞壁進入細胞,擾亂細菌的代謝和合成,從而起到抗菌作用。夏文水和吳雁南認為相對分子質量為1500的脫乙酰化甲殼素對大腸桿菌的抑制作用最強,隨著分子量的增加,抑菌效果下降。鄭廣華發現脫乙酰甲殼素對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、小腸結腸炎耶爾森菌、鼠源沙門氏菌和單核細胞增生李斯特菌有很強的抑制作用。中國紡織大學吳清基教授已成功將甲殼素制成無紡布、流延膜、塗層紗布等醫用敷料,供臨床使用。其中,甲殼素和醋酸制成的無紡布具有優異的透氣性和透水性,對大面積燒燙傷具有良好的抗感染和傷口愈合效果。目前,上海每年可生產約100噸甲殼素醫用材料。
2.降血脂和預防動脈硬化陶偉等人用含1%膽固醇和0.2%脫氧膽酸鈉的合成飼料餵養大鼠28天。同時,他們誘導高脂血癥,通過口服脫乙酰甲殼質觀察其對高脂血癥的作用。實驗設高脂對照組和低、中、高劑量三個實驗組。結果表明,與高脂對照組相比,脫乙酰甲殼素中、高劑量組總膽固醇和總甘油三酯含量分別降低了65438±00.5%和65438±04.2%,而後者分別降低了65438±08.8%和26.65438±0%。比較低、中、高劑量組的高密度脂蛋白膽固醇和高脂肪。顧雲等對31名成人高脂血癥患者進行了口服脫乙酰甲殼素降脂試驗。30天後膽固醇和甘油三酯下降,低密度脂蛋白膽固醇下降,高密度脂蛋白膽固醇和脂蛋白無明顯變化。
3.抗病毒許多科學家已經從許多方面證實了硫酸甲殼質的抗病毒活性。Derek Horton等證明氨基上含有SO42-的甲殼素衍生物對血液病毒有顯著的抑制作用。Vorcellotti等發現甲殼素的磺化衍生物能抑制哺乳動物的病毒感染,尤其是HIV感染,抑制其復制的IC50為7 μ g/ml,對羅氏白血病病毒和單純皰疹病毒也有抑制作用。
4.甲殼素具有優異的抗腫瘤活性,尤其是甲殼素六聚糖具有很強的抗腫瘤作用。日本愛媛大學奧田教授通過實驗證實,甲殼素在64微克/毫升的濃度下,可以增強淋巴細胞對癌細胞的殺傷作用。生茂·鈴木報道脫乙酰甲殼質能直接抑制艾氏腹水癌細胞的作用。在含1×105的癌細胞溶液中加入0.5 mg/ml脫乙酰甲殼質,24小時後癌細胞完全死亡。齋祀I報道,硫酸甲殼質和羧甲基硫酸甲殼質對黑色素瘤腫瘤細胞有明顯的抑制作用,且呈量效關系。福建師範大學劉將S180腫瘤細胞接種小鼠,設立對照組和幾丁質實驗組。實驗表明,脫乙酰甲殼質對S180小鼠癌細胞有明顯的抑制作用。目前,國內外研究者都非常關註其抗腫瘤作用。
5.抗凝劑Muzzarelli等人在20世紀50、60年代充分認識到甲殼素硫酸酯的化學結構與肝素相似,表明這類化合物具有抗凝活性。Hirano在1985中報道了分子量為26000,O-的O-二硫酸鹽甲殼素的抗凝血活性是肝素(174單位/毫克)的1.9 ~ 2.2倍。
6.其他張桂英已經證明殼聚糖具有良好的抗輻射能力。李江等研究表明,脫乙酰甲殼素可以保護肝臟,提高其抗氧化能力。沈陽鐵路總醫院高鳳蘭用口服脫乙酰甲殼質治療心絞痛5例,心律失常4例,頑固性心力衰竭4例,均收到滿意效果。此外,壹些甲殼素衍生物能結合Fe2+,增強胃腸道的吸收功能,可用於治療缺鐵。
7.甲殼素發現壹個多世紀以來,人們壹直將甲殼素視為廢物,因為甲殼素不溶於水、稀酸、稀堿等有機溶劑,開發成本遠高於直接利用纖維素。隨著人類智慧的增長和科技的發展,人們發現甲殼素具有纖維素所不具備的特性,是世界上唯壹含有陽離子的可食用動物纖維。也是繼蛋白質、糖、脂肪、維生素、礦物質之後的第六生命因子。甲殼動物經過化學或生化處理,產生可溶於稀酸的物質——甲殼素及衍生多糖,可用於工業領域(如替代塑料)、農業領域(無農藥化肥)、化妝品領域(皮膚調節等)。)、醫藥、膜材料等環保健康領域。經過20多年的不斷研究和臨床實驗,奇跡不斷湧現。它不僅能抑制癌癥、肝病和糖尿病,降低膽固醇,還能增強人體免疫力,防止衰老。由於其巨大的經濟價值,在國內外被廣泛應用於醫藥、食品、工業等領域。目前,我國這項技術已達到國際先進水平。