殼聚糖是天然多糖甲殼素脫除部分乙酰基的產(chǎn)物,也是甲殼素的重要衍生物。殼聚糖來源廣泛,每年約有1000億噸殼聚糖從不同的來源生產(chǎn)出來。到目前為止,殼聚糖的主要商業(yè)來源是螃蟹和蝦殼。由于其獨(dú)特的陽離子特性,并且具有生物降解性、生物相容性、無毒性、抑菌、抗癌、降脂、增強(qiáng)免疫等多種生理功能,所以它在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及許多其他領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。
殼聚糖作為一種生物聚合物在傷口愈合中被廣泛研究。不可控的出血可能會危及患者的生命。殼聚糖是一種流行的止血劑,帶正電荷的殼聚糖與帶負(fù)電荷的紅細(xì)胞(RBCs)形成凝塊,產(chǎn)生細(xì)胞凝塊或止血塞從而產(chǎn)生快速的止血作用。由于其重要的抗真菌和抗菌性能,它具有比傳統(tǒng)紗布更加優(yōu)異的止血性能。
由于殼聚糖的抗菌性能,它被廣泛用于治療牙齒感染。殼聚糖在牙科中主要用于遞送藥物治療口腔感染,如牙周炎、牙髓病感染、牙髓切開術(shù)、口腔炎和念珠菌感染等。它還被用作牙膏中的賦形劑)、漱口水、牙刷和牙科植入物涂層。
殼聚糖具有優(yōu)異的粘膜粘附特性,這一功能歸因于帶正電的氨基官能團(tuán)可以與粘液中帶負(fù)電的唾液酸的相互作用。因為粘液周轉(zhuǎn)率比眼淚周轉(zhuǎn)率慢,所以這種粘液粘附特性增加了藥物在眼中的停留時間。此外,藥物的長期滯留也增強(qiáng)了藥物在眼部的生物有效性。
骨關(guān)節(jié)炎是一種退行性炎癥性疾病,其特征是關(guān)節(jié)軟骨受損,自我修復(fù)能力極低。將干細(xì)胞移植到有缺陷的軟骨中是修復(fù)軟骨的有前途的方法之一。殼聚糖的生物可降解、無毒和生物相容性使其成為軟骨再生的理想生物材料。最近,Medovent GmbH開發(fā)了一種基于殼聚糖的神經(jīng)引導(dǎo)器Reaxon?,這種引導(dǎo)器可以通過修復(fù)外周神經(jīng)不連續(xù)性來治療手指的神經(jīng)缺陷。
殼聚糖具有一定的降脂作用。因為殼聚糖帶正電荷的叔氨基官能團(tuán)可以與胃腸道中存在的脂肪酸和膽汁酸的羧基結(jié)合成鍵,干擾中性脂質(zhì)(如膽固醇)的乳化,減少脂肪的吸收。
有研究表明,糖化殼聚糖是一種無毒的免疫佐劑,可用于癌癥治療。殼聚糖可以在體內(nèi)外降低哺乳動物乳腺癌癥細(xì)胞的運(yùn)動性和侵襲性。激光照射和糖化殼聚糖的組合可以有效治療人類乳腺癌癥和黑色素瘤。
除以上臨床治療外,殼聚糖在治療糖尿病足潰瘍、緩解慢性疼痛、抗粘連屏障中也有廣泛應(yīng)用。