[发明专利]利用分子量、乙酰化程度线性调控壳聚糖生物材料降解速度的方法

说明书

本发明公开了一种利用分子量、乙酰化程度线性调控壳聚糖生物材料降解速度的方法，首先将不同乙酰化程度和分子量的壳聚糖，分别制备壳聚糖生物材料；然后将获得的壳聚糖生物材料分别植入兔皮下，定期观察并记录其对应的降解时间；最后通过Matlab软件分析模拟，获得分子量、乙酰化程度线性调控壳聚糖生物材料降解速度的线性方程或模型，本发明提供一种利用分子量、乙酰化程度线性调控壳聚糖生物材料降解速度的方法，简单有效，克服了壳聚糖生物材料可调控降解速率的问题，可满足壳聚糖生物材料的更多实际应用。

技术领域

本发明涉及一种利用分子量、乙酰化程度线性调控壳聚糖生物材料降解速度的方法，该发明通过实验和计算模拟，有效的把乙酰化程度，分子量相结合构成壳聚糖生物材料，并实现了壳聚糖生物材料降解速率的线性调控，从而极大的满足了壳聚糖生物材料在医学领域中的更多实际应用。

背景技术

壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。一般而言，N-乙酰基脱去55％以上的就可称之为壳聚糖，或者说，能在1％乙酸或1％盐酸中溶解1％的脱乙酰甲壳素，这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。事实上，N-脱乙酰度为55％以上的甲壳素，就能在这种稀酸中溶解。作为工业品的壳聚糖，N-脱乙酰度在70％以上。N-脱乙酰度在55％～70％的是低脱乙酰度壳聚糖，70％～85％的是中脱乙酰度壳聚糖，85％～95％的是高脱乙酰度壳聚糖，95％～100％的是超高脱乙酰度壳聚糖。N-脱乙酰度100％的壳聚糖极难制备。甲壳素的每个糖基上，也许都有N-乙酰基，也许不一定都有N—乙酰基，凡是N—乙酰度在50％以下的，都被称之为甲壳素，因为它肯定不溶于上述浓度的稀酸。

生物体中甲壳素的相对分子质量为1×10⁶～2×10⁶，经提取后甲壳素的相对分子质量约为3×10⁵～7×10⁵，由甲壳素制取壳聚糖相对分子质量则更低，约2×10⁵～5×10⁵。在制造过程中甲壳素与壳聚糖相对分子质量的大小，一般用粘度高低的数值来表示。商品壳聚糖视其用途不同有三种不同的粘度，即高粘度产品为0.7～1Pa·s、中粘度产品为0.25～0.65Pa·s、低粘度产品<0.25Pa·s。由于壳聚糖具有生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。

尤其是作为植入性生物材料及医学组织工程材料正逐步用于人造组织和器官，如壳聚糖与磷酸钙的复合物可作为骨的替代物,用于骨的修补及牙的填料；壳聚糖衍生物与聚酯的复合材料可用作人造血管。有人曾推出一种修饰烧伤、溃疡及皮肤感染的新型壳聚糖材料“人造皮肤”,这种修饰材料具有天然皮肤的功能，不但能使伤口免受细菌的感染，而且还可以渗透空气和水分，促进伤口愈合。壳聚糖和甲壳素混合后可制成高强度的丝状纤维，用作手术线。这种手术线能被生物体内的溶菌酶降解,伤口愈合后不需拆除就能被机体充分吸收，不会产生过敏反应。

虽然壳聚糖在体内可以降解，但其在体内降解速度还是比较慢，根据我们的试验结果得知，常用的壳聚糖其在体内降解需要2-3年，显然对于一些组织工程产品及植入性生物材料还是偏长。众所周知，我们需要根据不同的用途、不同的植入部位等因素需要不同降解速度的壳聚糖，比如降解周期从1个月到24个月不等，而目前的壳聚糖生物材料不能够满足此条件。尽管我们前期实验发现通过调整壳聚糖的乙酰化程度可以改变其降解速度，随着壳聚糖的乙酰化程度的增加降解速度会加快，但其降解速度仍然在12月-24月不等，单纯依靠调整壳聚糖的乙酰化程度一个因素不但不能够满足快速降解的要求，同时也不能够做到对壳聚糖材料降解速度的线性调控，即可以根据任何降解不同的要求来制备壳聚糖。

发明内容

发明目的：本发明的目的提供一种利用分子量、乙酰化程度线性调控壳聚糖生物材料降解速度的方法，解决上述现有技术问题中的一个或多个。