7 第四章+天然高分子..-打印.ppt

药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,1,第四章药用天然高分子材料,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,2,概述,天然高分子材料广泛存在于自然界，来源于动植物。包括多糖类如淀粉、纤维素和壳聚糖,蛋白质类如明胶。一般必须经过物理和化学的加工处理,有的还需要经过复杂的化学改性(有些书将这些经过化学改性的天然高分子材料称为半合成高分子材料).绝大部分天然高分子材料无毒、应用安全、性能稳定、价格低廉，在药物制剂中应用广泛。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,3,多糖类天然高分子材料,多糖是由多个单糖分子脱水,缩合通过苷键连接而成的一类高分子聚合体.根据分子结构:均多糖由一种糖基聚合而成,如纤维素、淀粉、甲壳素等杂多糖含有两种或两种以上的糖基根据多糖形成的聚合糖链形状:直链结构纤维素既具直链又具支链结构淀粉、阿拉伯胶,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,4,第一节淀粉及其衍生物,一、淀粉,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,5,淀粉,药用淀粉主要有玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉。不同来源的淀粉颗粒大小和形状、含水量都有差别。淀粉是天然存在的多糖，由两种多糖分子组成。淀粉的分子结构：有直链状和交叉状两种分子。结构单元都是D-吡喃环形葡萄糖。各种淀粉中，直链淀粉约占2025，支链淀粉约占7585,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,6,化学结构,直链状淀粉中葡萄糖分子以-1，4苷键连接，分子量3.21041.6105,聚合度200980。由于分子内氢键作用，链卷曲成螺旋形，每个螺旋圈大约6个葡萄糖单元支链淀粉系D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉，其直链部位也是-1，4苷键，分支处为-1，6苷键。平均分子量1000万2亿。每隔15个单元，就有一个-1，6苷键接出的分支，形状如同高粱穗。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,7,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,8,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,9,淀粉的化学结构,淀粉是葡萄糖聚合物，每个葡萄糖单元中含有2个仲醇和一个伯醇，在每个分子末端单元，有3个仲醇和1个伯醇，而首端单元含有2个仲醇和1个伯醇，1个内缩醛羟基。淀粉分子中的羟基能进行酯化或醚化反应，可利用此性质将淀粉改性为醋酸酯、丙酸酯、丁酸酯、琥珀酸酯、油酸酯、甲基丙烯酸酯和乙基醚、氰乙基醚、羧甲基醚、羟丙基醚。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,10,淀粉的性质,淀粉以颗粒状存在于植物中,其分子量和分子量分布主要与来源有关。分子量:马铃薯木薯玉米小麦淀粉分子量分布分散度:块茎淀粉谷类淀粉豆类淀粉同一品种,不同产地,分子量分布分散度差别很大,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,11,淀粉的性质,淀粉粒在6080热水中发生溶胀，直链淀粉分子向水中扩散，形成胶体溶液，而支链淀粉仍保留在淀粉粒中，两者可用离心法分离。支链淀粉在热水中继续加热并加搅拌后，形成稳定的粘稠胶体溶液，脱水干燥并粉碎后，仍易在凉水中溶胀并分散成胶体溶液。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,12,淀粉的性质,糊化淀粉形成均匀糊状溶液的现象。淀粉在水中加热至6070，开始膨化，至糊化温度（7075），瞬时大量膨化，体积增大数倍，淀粉粒破裂，视浓度不同，可形成糊、凝胶或溶胶。糊化温度因品种而异。直链淀粉含量高时，糊化困难，支链淀粉比例大时，较易糊化。化淀粉（可溶性淀粉）糊化后的淀粉，将新鲜制备的糊化淀粉脱水干燥，得到易分散于凉水的无定形粉末。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,13,二、糊精,淀粉很易水解，与水加热即可引起分子裂解。与无机酸共热时，可彻底水解为糊精或葡萄糖。糊精是淀粉水解的中间产物。糊精含义很广，经不同方法降解的产物统称为糊精，但不包括单糖和低聚糖。所有糊精都是脱水葡萄糖聚合物，分子结构有直链状、支链状和环状。工业生产上有麦芽糊精、环状糊精和热解糊精三大类。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,14,糊精,麦芽糊精淀粉经过酸解、酶解和酸与酶结合催化水解，葡萄糖值在20以下的产物称为麦芽糊精。环糊精淀粉用嗜碱芽孢杆菌发酵发生葡萄糖基转移反应得到环状分子称为环糊精。有3种产物，分别由6、7、8个脱水葡萄糖单位组成，称为-、-、-环糊精。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,15,糊精,用干热法使淀粉降解所得产物称为热解糊精。药剂学中应用的糊精有白糊精和黄糊精。系加硝酸于淀粉中加热水解而得。前者温度较低，颜色白，后者温度较高，颜色黄。英国胶（不列颠胶）加热温度更高，颜色为棕色。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,16,三、预胶化淀粉,pregelatinizedstarch,又称部分化淀粉。可压性淀粉。淀粉经物理或化学改性，有水存在的条件下，淀粉粒全部或部分破坏的产物。我国生产的药用产品是部分预胶化淀粉。国外StarchRX1500中含有5游离态直链淀粉、15游离态支链淀粉、80非游离态淀粉，3种物理状态的淀粉配合，形成特殊性能。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,17,预胶化淀粉,有自身润滑性，流动性比淀粉好。有干燥粘合性，可增加片剂硬度，减少脆碎度，可压性好，弹性复原率小。含有的游离态支链淀粉润湿后溶胀作用大，促进崩解作用好且不受崩解液pH的影响。可改善药物溶出，有利于提高生物利用度，改善成粒性能。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,18,预胶化淀粉的用途,主要用作片剂黏合剂、崩解剂、稀释剂等，可用于直接压片工艺。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,19,四、羧甲基淀粉钠(sodiumcarboxymethylstarch,CMS-Na),又称乙醇酸钠淀粉，系淀粉在碱性条件下与一氯醋酸或其钠盐起醚化反应制得。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,20,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,21,羧甲基淀粉钠,随着取代度增加，产品胶化温度下降。取代度高时，冷水可溶。工业生产主要为低取代产品。药用产品取代度为0.5，能分散于水中，形成凝胶，醇中溶解度为2%，不溶于其他有机溶剂。吸湿性较大，25，70相对湿度时的平衡吸湿量为25。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,22,羧甲基淀粉钠,药剂学上羧甲基淀粉钠具有优良的吸水性及吸水膨胀性能，充分吸水后体积可增大300倍。不同种类植物淀粉由于聚合度不同使制得的羧甲基淀粉钠溶胀性不同。产品中残留的氯化钠影响其崩解能力。减少氯化钠至4以下可显著提高崩解能力，目前生产厂家将氯化钠含量一般控制在10以下。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,23,羧甲基淀粉钠的用途,羧甲基淀粉钠作为崩解剂常用量为24，可采用内加法，外加法或内外加法。对不同的药物，加入羧甲基淀粉钠的效果不同。在不同辅料的同种片剂中，羧甲基淀粉钠也会出现不同效果。一般认为对改进难溶性药物片剂的崩解溶出有良好效果，对易溶性药物片剂的崩解溶出改善无明显影响。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,24,第二节纤维素及其衍生物,第一节纤维素,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,25,纤维素,纤维素（cellulose）是植物纤维的主要成分之一，药用纤维素主要原料来自棉纤维，少数来自木材。纤维素分子为长链线型高分子化合物，结构单元是吡喃环D葡萄糖，每个分子由n（M/162)个葡萄糖以-1，4苷键连接。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,26,纤维素的化学结构,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,27,纤维素,n为葡萄糖基数目，称为聚合度，天然来源的纤维素平均聚合度几乎相同（约10000左右）。经过蒸煮或漂白过程，聚合度显著下降。n的数值可为100010000，随纤维素的来源、制备方法而异,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,28,纤维素的重要性质,化学反应性氢键作用吸湿性溶胀性机械降解特性可水解性,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,29,化学反应性,纤维素大分子的每个葡萄糖单元中有2个仲醇羟基，1个伯醇羟基，能够发生氧化、酯化、醚化、以及接枝共聚等化学反应伯醇羟基化学反应速度最快。两个末端葡萄糖单元性质不同，一端第4碳原子上多1个仲醇；另一末端第1碳原子上多1个内缩醛羟基，其上的氢原子易移位与氧环的氧结合而开环，变成醛基。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,30,氢键作用,分子中存在大量羟基，不仅在纤维素大分子之间形成氢键，在大分子内互相接近的羟基之间也形成强大的氢键，尤其是C3位上的羟基与葡萄糖残基环上的氧原子更容易形成氢键。纤维素分子中虽有大量羟基存在，但它不溶于水和几乎所有的有机溶剂。纤维素醚化后分子中引入取代基消除氢键影响，可转变为可溶性衍生物。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,31,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,32,吸湿性,结晶区与无定形区的羟基，基本上以氢键形式存在。氢键的破裂和重新生成对纤维素的性质有很大影响。氢键破裂，生成游离羟基数量多，吸湿性增加。水分子吸着只发生在无定形区，结晶区没有吸着水分子。因此纤维素的吸湿量随着无定形区所占的比例增加而增加。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,33,溶胀性,在碱液中能溶胀，有利于合成纤维素衍生物。纤维素的有限溶胀可分为结晶区间溶胀（液体只进到结晶区间无定形区）和结晶区溶胀稀碱液能进入无定形区发生结晶区间溶胀，浓碱液可与纤维素形成碱纤维素，具有稳定结晶，可有限溶胀。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,34,可水解性,纤维素的苷键（-1，4苷键）比淀粉中的苷键（-1，4苷键）稳定，需浓酸或高温条件才能水解。纤维素大分子的苷键对酸稳定性相对较低，在浓酸催化下，能发生水解降解。纤维素对碱一般比较稳定，但在高温下，也发生碱性水解。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,35,微晶纤维素,植物纤维由千百万微细纤维组成，微细纤维存在2种不同结构区域，一是结晶区，另一是无定形区。将结晶度高的纤维素经强酸水解除去其中的无定形部分，所得聚合度约220，相对分子量约36000的结晶性纤维即为微晶纤维素。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,36,微晶纤维素,高度多孔性颗粒或粉末。具压缩成型作用、粘合作用和崩解作用。具有高度变形性，极具可压性。具有较大比表面积，吸水可膨胀，使成型的片剂崩解。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,37,微晶纤维素,结构式同纤维素，但在水中的分散性、结晶度和纯度与一般纤维素不同。不同的原料和不同的加工工艺，制得的微晶纤维素具有不同的性质和性能，形成了国内外市场上各种商品牌号的微晶纤维素。同一牌号又分为不同的型号。型号和种类繁多的微晶纤维素给药用辅料的选用提供了多样性。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,38,微晶纤维素,中国药典2000年版收载PH型Avicel微晶纤维素.AvicelPH101具有改善粉体压缩成形性、流动性的作用，具有良好的混合性和吸附性。AvicelPH102除上述特点外，粒度增加，流动性得到改善。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,39,第三节纤维素衍生物,纤维素衍生物是纤维素分子的羟基取代物。按葡萄糖单体中3个羟基的化学反应特性（酯化、醚化、交联和接枝）分类，,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,40,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,41,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,42,纤维素酯类的制法,醋酸纤维素以纯化的纤维素为原料,以硫酸为催化剂,加过量醋酐,使全部酯化成三醋酸纤维素.,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,43,纤维素醚类衍生物的制法,羧甲基纤维素将纤维素原料制成碱纤维素,以乙醇为反应介质,加一氯醋酸进行醚化.甲基纤维素以碱纤维素为原料,与氯甲烷进行醚化.乙基纤维素以碱纤维素为原料,与氯乙烷进行醚化.,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,44,纤维素醚类衍生物的制法,羟丙基纤维素以碱纤维素为原料,与环氧丙烷进行醚化.羟丙甲纤维素以碱纤维素为原料,与氯甲烷、环氧丙烷进行醚化.,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,45,影响纤维素衍生物的性能的因素,1.取代基的性质纤维素衍生物的性质相当程度上取决于取代基的极性。-如非离子型醚类衍生物乙基纤维素疏水基团占优势，则几乎不溶于水，-如果引入较强极性基团（如羧基，羟基）则大大增加亲水性。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,46,影响纤维素衍生物的性能的因素,2.被取代羟基的比例纤维素酯和醚类化合物一般用取代度（degreeofsubstitute,DS）来表征被取代羟基的比例，DS是被取代羟基数的平均值.,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,47,被取代羟基的比例,纤维素衍生物的取代反应常以反应度(degreeofreaction,DR)或摩尔取代数（MS）表示，DR或MS是指平均每个葡萄糖单体与环氧烃反应的摩尔数。根据取代基及其立体位阻不同，其取代度、取代摩尔数有不同反应限制，如甲基纤维素DS可高达1.8，乙基纤维素DS只能1.21.4。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,48,影响纤维素衍生物的性能的因素,3.在重复单元中聚合物链中取代基的均匀度工业生产中,反应试剂进入大分子内部受到一定限制,产生反应不均匀分布.4.链平均长度及衍生物的分子量分布侧链长及分子量分布对修饰后的纤维素性能有显著影响.在药典规定范围内的取代基含量差异也显著影响药物的释放性能,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,49,纤维素衍生物的反应性,含有羟基，可能与一些功能化合物反应，通过共价键结合使其结构稳定化或不溶化,如支链纤维素或纤维素接枝化合物。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,50,纤维素衍生物的反应性,在生命科学和药学文献中已有接枝化合物的报道,如聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的纤维素接枝共聚物能使蛋白质凝结形成钙盐,使某些部位血管栓塞.在纤维素微球表面原位用不同的醚化剂、酯化剂或交联剂进行化学反应,改变微球的表面电荷、Zeta电位及疏水性,有利于巨噬细胞吞噬.,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,51,第四节甲壳素,甲壳素（chitin)又名几丁质、甲壳质、壳多糖，是由2乙酰葡萄糖胺以-1,4苷键连接而成的线性氨基多糖。自然界中除蛋白质以外数量最大的含氮天然有机高分子。来源于昆虫、甲壳类（虾、蟹）等动物的外骨骼。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,52,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,53,壳聚糖（chitosan),甲壳素经浓碱处理脱乙酰基即得壳聚糖，又称脱乙酰几丁质、甲壳胺、可溶性甲壳素。相对分子量3.01056.0105，是葡萄糖胺相互之间以连接而成的多聚线性碱性多糖。含游离氨基的碱性多糖，为阳离子聚合物。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,54,壳聚糖的理化性质,壳聚糖在中性和碱性溶液中不溶，成盐后可以溶解在许多稀酸中。壳聚糖的分子量越小，脱乙酰度越大，溶解度越大。不同脱乙酰度的壳聚糖的黏度不同，可能是因为高低脱乙酰度的壳聚糖具有不同分子构象,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,55,壳聚糖,具抗菌、抗肿瘤、促进组织修复、增强免疫力等生物活性。具良好的生物相容性和生物降解性生物降解性在多种酶催化下生成低聚壳聚糖和葡萄糖胺降解产物无毒副作用，体内不积蓄，无抗原免疫性。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,56,壳聚糖的用途,壳聚糖作为药用辅料有多种用途生物黏附材料缓控释制剂辅料崩解剂、黏合剂、直接压片辅料膜材料絮凝剂，澄清剂,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,57,普通片剂,壳聚糖作为粉末直接压片的辅料，具有极其优良的特性。常用辅料(甘露醇、乳糖或淀粉)中加入壳聚糖可降低休止角而改善混合粉末的流动性。甲壳素直接加到片剂中作崩解剂，可改善药物的崩解性能。试验发现发现壳聚糖还是一个优良的片剂粘合剂，与其它辅料相比较，粘合效果排列顺序如下：羟丙甲基纤维素壳聚糖甲基纤维素羧甲基纤维素钠。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,58,硬胶囊,目前，以壳聚糖为主制造的在大肠内溶解的硬胶囊已经在日本进入了批量生产。此胶囊表面被涂上耐酸并可溶于碱的包衣，在水、口腔、胃中均不溶解。在小肠中包衣溶解，到大肠时由于细菌作用胶囊崩解，释放内容物。大肠内蛋白质分解酶的活性比小肠低，是经口服困难的胰岛素等肽类药物吸收部位。这种胶囊因此成为治疗糖尿病、大肠癌、溃疡性大肠炎的疾病的靶向药剂用材料。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,59,缓释材料,作为缓释微囊的材料甲壳素及壳聚糖用于制备微囊，能延缓药物释放、降低药物的毒副作用。如新型脱乙酰壳多糖-海藻酸盐微囊对尼莫地平具有缓释性能，微囊中壳聚糖含量越多，缓释作用越强，而且在pH1.4的缓冲液中的缓释作用明显大于pH7.2的缓冲液。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,60,作为缓释微球的材料,壳聚糖微球用于植入或口服控释给药系统，已被广泛研究。微球的性质受壳聚糖的浓度和类型、药物浓度和交联过程等制备因素的影响。例如含有顺铂的戊二醛交联壳聚糖微球。药物的包封率随壳聚糖和甲壳素含量的增加而显著增加。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,61,缓释片剂的辅料,用壳聚糖作为缓释剂，通过直接压片法和湿颗粒法制备了双氯灭痛缓释片，比较两种缓释片与普通片的溶出度，结果表明壳聚糖的含量越高，缓释作用越显著。壳聚糖一类的多糖在低pH形成凝胶特性以及它的抗酸和抗溃疡性，使这一聚合物可预防某些活性化合物对胃的刺激性。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,62,膜剂,甲壳素及壳聚糖都具有较好的成膜性，当它们植入生物体内或覆盖在创伤表面，引起的生物组织反应小，且可被组织中的酶降解。将泼尼松龙制成甲壳素、壳聚糖膜，体外释放情况表明，泼尼松龙随膜的厚度增加而释药减少，且符合零级动力学。我国军事医学科学院利用壳聚糖研制的烧伤覆盖膜，掺加了广谱抗菌药物，经临床应用证明，该生物敷料既能缓释药物，又能促进伤口愈合，防止伤口感染。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,63,其他方面的作用,促进吸收壳聚糖具有增强生物大分子药物的穿透作用和酶抑制作用，同时具有生物粘附性和生物可降解性，可降低生物大分子药物吸收屏障和酶屏障的作用。壳聚糖能有效增强亲水性药物如肽类和蛋白质通过肠道上皮的吸收。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,64,增加药物在结肠部位的吸收,壳聚糖以胶囊形式，用于胰岛素的结肠特殊给药，促进胰岛素在结肠部位的吸收。壳聚糖胶囊用肠溶衣包衣，除含有胰岛素外，还含有各种吸收促进剂和酶抑制剂。发现该胶囊在结肠区崩解，说明崩解作用或者是由于升结肠处(相对于终端回肠)的低pH值，或者是由于能够降解甲壳胺的微生物酶的存在。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,65,鼻腔吸收促进剂,壳聚糖是近年来发现的一种对鼻粘膜毒性较小的吸收促进剂。以胰岛素为模型药物，采用大鼠在体鼻腔灌流的方法进行考察，在实验中鼻腔灌流的溶液为0.25%壳聚糖溶液。其渗透促进作用与1%聚氧乙烯-9-月桂醇醚相似，而对粘膜和细胞的损伤小。壳聚糖促进药物透粘膜转运的机理，被认为是细胞膜上紧密连接的短暂开放允许极性药物通过以及生物粘附作用结果。细胞膜的作用总结性地说明，壳聚糖很有可能由于它的正电荷与紧密连接的开放结构相互作用。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,66,促进伤口愈合,接触和保护伤口的壳聚糖乙酸盐膜具有良好透氧性、强吸水性和缓慢酶(溶菌酶)降解性等优点，因此可避免重复应用的必要。用壳聚糖溶液治疗各种狗组织，导致纤维组织形成抑制，促进组织再生。对兽用伤口愈合剂的开发已取得明显进展，日本SunfiveInc公司开发和上市了一个壳聚糖棉(ChitopakTMC)和一个壳聚糖混悬剂(ChitofineTMS)。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,67,促进溶出,难溶性药物的溶出度是一个影响药物吸收的重要因素。已发现壳聚糖与难溶性药物(如灰黄霉素或泼尼松龙)研磨，可增加它们的溶出性能。对低溶解度的酸性药物，如吲哚美辛，壳聚糖的带正电荷的氨基糖基与带负电荷的药物相互作用形成凝胶，增加药物的溶解度和控制释放。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,68,壳聚糖及其衍生物在基因给药中的应用,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,69,壳聚糖药物递释系统作为非毒基因给药载体,有关壳聚糖的物理化学和生物性质的信息促使人们认识到阳离子多糖作为基因转染的非病毒载体是很有希望的和多用途的。除生物相容性，生物降解性和低细胞毒性外，在穿越细胞膜，增加药物运输上有其优越性,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,70,壳聚糖-DNA聚合电解质复合物系统,通过壳聚糖与质粒DNA适当的比例混合后形成壳聚糖-DNA复合物，其平均粒径在150-600nm之间。颗粒的大小依赖于所用的壳聚糖的分子量（108-540kDa），而与缓冲液的组成无关。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,71,壳聚糖-DNA聚合电解质复合物系统,从药物释放角度看，颗粒的大小是特别重要的，颗粒大小的变化将大大影响血液循环时间，向靶细胞的进入和体内颗粒的生物利用度。壳聚糖的分子量可影响DNA-壳聚糖复合物的稳定性、细胞摄取能力和摄入后DNA从复合物解离的能力。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,72,壳聚糖-DNA聚合电解质复合物系统,为了测定壳聚糖体外基因转运的能力，通过在血清介质中考查不同的pH下荧光素酶质粒（pGL3）来转染人肺癌A549细胞。研究表明，在pH6.9时其转染效率高于pH7.6。低于pH7时，壳聚糖中的氨基已质子化，DNA-壳聚糖复合物已经电荷化了，从而使复合物易于和带负电荷细胞结合。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,73,壳聚糖-DNA聚合电解质复合物系统,病毒载体携带的DNA容易被DNase降解，而DNA与高纯度级的壳聚糖聚合（分子量分别为10000Da）在电荷比1:1情况下几乎完全抑制了DNase降解。所有上述级别的壳聚糖都显示既无细胞毒性又无溶血活性，低分子量的壳聚糖可以静脉给药而没有肝脏积蓄。值得注意的是当壳聚糖的分子量低于5000，其在血清中的稳定性将下降。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,74,脱氧胆酸改性-壳聚糖载体,脱氧胆酸是胆酸的主要成份，在体内为最具有消化生物功能。由于胆酸在水溶液中易聚集，所以胆酸改性的壳聚糖也容易自我聚集形成平均直径为160nm的微粒。用氯霉素标记乙酰转移酶质粒来测定壳聚糖自聚体-DNA复合物对COS-1细胞（猴肾细胞）的转染。复合物的转染效率比单独的DNA要高，但低于市售的Lipofectamine.试剂。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室,75,十二烷基化壳聚糖DNA载体,十二烷基化壳聚糖（CS-12）是通过溴化十二烷基和壳聚糖（平均分子量700kDa）合成，并与DNA（平均分子量2kbp）结合形成聚合电解质复合物（DNA-CS-12PEC），结合的十二烷基壳聚糖能增加DNA热稳定性。,药用高分子,复旦药学院药剂学教研室