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新型生物黏附性材料巯基壳聚糖的合成方法
    【技术领域】

    本发明是关于新型生物黏附性材料巯基壳聚糖的合成方法，属于材料化学领域。

    背景技术

    最近，一种新型膜黏性聚合物壳聚糖巯基醋酸偶合物被合成并应用到药学研究中，其优良的生物相容性和黏附性预示其作为未来功能性药用敷料的广阔前景。

    人们一直在寻找一种更安全有效的给药方法，尤其是对于具有肠肝反应和首过效应的蛋白质和多肽类生物大分子药物，传统的方法是注射给药，但注射给药具有携带不便，易引起局部炎症及全身过敏反应等缺点。在非注射给药途径中，黏膜给药具有比表面积大，药物吸收快，直接进入血液循环等特点，因而引起了人们的关注。具有黏附性和促进吸收作用的载体材料是这类给药途径的关键。

    目前常用的黏附性材料有生物粘附性淀粉、壳聚糖、葡聚糖、一环糊精、聚左旋乳酸、黄原胶等，具有吸收促进作用的材料有壳聚糖、一环糊精、磷脂和脂质等，其中壳聚糖为亲水性多糖，生物相容性好，无不良反应。其弱酸水溶液具有高黏性，带正电荷，能与DNA、抗原、大部分蛋白质等相互作用。使用壳聚糖作为载体材料具有明显的生物黏附性和促进吸收作用，它通过延长药物的黏附时问及瞬间打开黏膜中的紧密连接使大分子药物透过黏膜表面得以吸收。经研究证实发现，壳聚糖制剂在鼻黏膜中停留的半衰期为84min，而在相同条件下生物粘附性淀粉在鼻黏膜中停留的半衰期为68min。由于纤毛的清除作用，大大限制了这类药物制剂的有效吸收。壳聚糖经巯基化修饰后能显著改善生物黏附性，并能提高药物对细胞膜地透过性，有效地减缓了纤毛的清除作用，并能提高药物对细胞膜的透过性。有研究者将一种巯基壳聚糖用于胰岛素的鼻腔黏膜给药，药物的有效吸收是壳聚糖的7倍，且对鼻腔无明显毒副作用。

    目前，引入的巯基基团多为巯基乙酸、L-半胱氨酸和亚胺类巯基化合物等，但这些物质在体内并不安全。为此，我们将更为安全的N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC)直接引入到壳聚糖上，合成了壳聚糖N-乙酰基-L-半胱氨酸偶合物(CS-NAC)。

    【发明内容】

    本发明的目的之一是提供了一种新型生物黏附性材料巯基壳聚糖的合成方法。

    本发明的技术解决方案如下：

    将0.5g壳聚糖(Mw＝20000，脱乙酰度86％)与适量HOBt(1-羟基-苯并-三氮唑，纯度为99％)分散于46-50ml去离子水中，搅拌直至形成透明溶液.加入一定量的NAC(N-乙酰基-L-半胱氨酸)，待NAC完全溶解后，逐滴加入EDAC(1-乙基-(3-二甲基氨基苯基)碳二亚胺盐酸盐)水溶液(4-5ml)，用1mol/1NaOH调节pH至4～6并保持恒定，于23-25℃下搅拌3-5h.取出反应液，于10℃避光条件下用质量分数为0.2％的乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的盐酸(5mmol/l)溶液透析1次，用质量分数为1％的NaCl的盐酸(5mmol/L)溶液透析2-3次，再用1mmol/L盐酸溶液透析1-2次，每次透析时间均为12h，冷冻干燥后得到淡黄色纤维状巯基聚合物。该化合物即为本发明所说的产品。

    本发明通过使用水溶性缩合剂EDAC和HOBT联合诱导酰胺化反应合成了新型生物黏附性巯基化合物巯基壳聚糖，该化合物具有较高的巯基含量，并且黏附性强，黏附时间和黏附力大大超过了壳聚糖，另外与壳聚糖相比，巯基壳聚糖对细胞无明显的毒性作用。因此，巯基壳聚糖是一种低毒性的生物黏附性材料，并有望应用于黏膜给药系统。