其他天然高分子材料

第五节 其他天然高分子材料,一、阿拉伯胶（一）来源豆科植物金合欢树的树干创伤分泌渗出物，主要由多糖组成（二）性质1.形状：泪珠状圆球颗粒，呈透明的琥珀色2.溶解度：由于具有高度分枝状结构，具有高度的水溶性，易溶于冷热水，属于水溶性胶3.黏度：由于有较多的支链而形成粗短的螺旋结构，具有一定的粘稠性4.酸稳定性5.表面活性剂：具有良好的亲油性和亲水性，是非常好的天然水包油型乳化稳定剂,（三）应用 口服安全无毒，但由于含有异种蛋白和多糖，不宜作注射剂用。黏合剂，常与淀粉混合使用；乳化剂；增稠剂；助悬剂；微囊材料等,二、胶原,（一）来源主要以动物组织如猪皮、牛皮、猪和牛的跟腱、鱼皮、禽爪为原料提取出的物质。（二）性质1.胶原吸水膨胀，但不溶于水；与水共热，断裂部分肽键生成胶原2.胶原的许多物化性能，主要与分子链中疏水性的氨基酸之间和肽键之间由于氢键引起的聚集行为有关，具有生物相容性和生物活性。,（三）应用,1.可在体内降解的材料 如吲哚美辛胶原蛋白烧伤膜2.一种安全、有效的软组织缺损的整形材料3.以胶原制成高强度纤维，可作为手术缝线；4.以胶原制备成贴剂、凝胶剂、喷雾剂等，可用于创伤治疗和伤口止血。,三、明胶 （一）来源是白色或淡黄色的半透明颗位或条块，系动物骨皮等结缔组织胶原纤维蛋白的水解产物。（二）性质1.溶胀和溶解在冷水中吸水膨胀并软化，在热水中溶解（加热至40）在等电点时，明胶的粘度、溶解度、透明度、溶胀度最小。2.黏度在室温下形成网状结构，因而黏度增加。3.凝胶化质量优良的明胶的凝胶形成温度应在2935范围内。4.稳定性室温、干燥状态下可放置数年。,（三）、应用由于明胶的凝胶具有热可逆性，主要的用途是作为硬胶囊、软胶囊以及微囊的囊材。由于明胶的薄膜均匀，有坚硬的拉力并富有弹性，故可用作片剂包衣的隔离层材料。还常用作栓剂的基质、片剂的粘合剂和吸收性明胶 海绵的原料由于明胶与生物有良好的相容性，所以是理想的透皮制剂的基材,四、甲壳素和壳聚糖（一）来源甲壳素又名几丁质、甲壳质，化学名称是(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄聚糖。甲壳素广泛存在于虾、蟹等节足类动物的外壳、昆虫的甲壳、软体动物的壳和骨骼及菌、藻类等，是自然界含量仅次于纤维素的第二大天然高分子，甲壳素又是唯一大量存在的天然碱性多糖。（二）性质甲壳素分子间作用力极强，不溶于水和一般有机溶剂。,制备壳多糖和壳聚糖的方法如下式：,（三）、应用,口服无毒，无皮肤刺激和眼刺激，对人体有良好的相容性。甲壳素医用敷料：甲壳素具有良好的组织相容性，可灭菌、促进伤口愈合、吸收伤口渗出物且不脱水收缩药物缓释剂： 多孔海绵状性质止血棉、止血剂：在血管内注射高粘度甲壳素，可形成血栓口愈合剂，使血管闭塞，从而在手术中达到止血目的，较注射明胶海绵等常规止血方法，操作容易，感染少。,天然多糖类材料 壳聚糖,是甲壳素去除部分乙酸基后的产物（甲壳素的衍生物），甲壳素继续用浓碱乙酸基化则得到壳聚糖，具有一定的粘度，无毒、无害、无副作用。不溶于水和碱液，但可溶于多种酸溶液中。壳聚糖的化学结构与纤维素非常相似，只是2位碳上得的羟基被氨基所代替。正是由于这个氨基使其具有许多纤维素所没有的特性，也增加了许多化学改性的途径。,（二）性质,1.物性壳聚糖是含有游离氨基的碱性多糖，为阳离子聚合物，可溶于有机酸和弱酸稀溶液呈透明粘性胶体。脱乙酰度是其重要性质。吸湿性很强，仅次于甘油。2.生物降解性具有良好的生物相容性和生物降解性，降解产物一般对人体无毒副作用,3.生物活性a.抗菌、杀菌作用b.抗肿瘤作用c.促进组织修复及止血作用作为止血剂有促进伤口愈合，并促进组织生长的功能，对烧伤、烫伤有独特的疗效。d.增强免疫力e.天然的抗酸剂，具有中和胃酸、抗溃疡作用，还可降低肾病患者血液胆固醇、尿素及肌酸水平。,适用广，生物相容性良好的新型生物材料正在受到人们的普遍重视：可吸收性缝合线，用于消化道和整形外科人工皮，用于整形外科、皮肤外科，用于、度烧伤，采皮伤和植皮伤等细胞培养，制备不同形状的微胶囊，培养高浓度细胞，如包封的是活细胞，则构成人工生物器官海绵，用于拔牙患 、囊肿切除、齿科切除部分的保护材料眼科敷料，可生成较多的成胶原和成纤维细胞隐形眼镜用于药物释放系统和组织引导再生材料固相酶载体,壳聚糖,甲壳素/壳聚糖的硫酸酯代替天然产物肝素 肝素具有相当高的抗凝血活性，是一种临床常用的抗凝血药物。主要从牛肺或猪小肠黏膜提取，提取很困难，因而售价很高。 肝素结构与甲壳素/壳聚糖的主要差别在于肝素含硫酸酯。现已设计出特定结构与分子量的壳聚糖硫酸酯，其抗凝血活性高于肝素，但不会有象肝素那样能引起血浆脂肪酸浓度增高的副作用，且价格低廉。,五、黄原胶,（一）来源黄单孢菌属菌用糖发酵后提取的高分子多糖（二）性质1.白色、无臭、流动性良好的细粉2.溶液冷水和温水 ，颗粒越大、ph值越低，离子强度越大，溶解越快。3.无热胶凝作用4.很高的粘弹性，相容性好5.为聚阴离子电解质,（三）应用1.在液体制剂中，作为增稠剂、助悬剂和乳剂的稳定剂2.在固体制剂中，粘合剂和崩解剂3.可作为亲水性骨架型缓释片材料,（一）来源透明质酸是从牛眼、鸡冠、人的脐带等特殊原料中提取，近来也有从某些细菌如放线菌中提取。（二）性质1.一种线性酸性黏多糖2.白色、无臭、无味、无定形粉末，有吸湿性，被公认是目前最优秀的保湿剂。3.不溶于有机溶剂、溶于水，水溶液具有较高的黏性，同时具有很好的润滑作用。,六、 透明质酸(HA),（三） 应用药物制剂用辅料 药物传递的新辅料；眼科和皮肤科制剂；缓释制剂：HA在二乙烯砜、甲醛、环氧化合物的作用下，可交联成凝胶，将药物西收入凝胶网络中形成理想的缓释制剂。皮肤外用制剂2。新型医用材料HA是关节液及软骨基质的主要成分，对关节软骨有营养、润滑、修复功能在眼科手术中作黏弹性保护剂，实施黏弹性手术,七、 海藻酸钠（一） 来源海带、海藻和巨藻（二）性质1.无臭、无味、白色至淡黄色粉末；不溶于有机溶剂和酸类； 能缓缓溶于水形成黏稠液体，具有高黏性2.具有吸湿性3.与蛋白质、明胶、淀粉相容性好4.胶凝作用与其分子中古洛糖醛酸的含量和聚合度有关5.与大多数多价阳离子反应会形成交联。,（三）应用1.广泛用于化妆品、食品及外用药物制剂2.利用海藻酸钠的溶解度特性、凝胶作为缓释制剂的载体、包埋剂或生物黏附剂；利用其溶胀性，作甭解剂；利用其成膜剂，制备微囊；利用其与二价离子的结合性，作为软膏基质或混悬剂的增黏剂3.用作药物的水性微囊的膜材，以代替用有机溶剂的包囊技术和用作缓释制剂的载体。,八、白蛋白（一）来源健康的人血、健康产妇胎盘血（二）性质1.一种简单的蛋白质，分子中带有较多的极