磷酸二膽堿化殼聚糖仿生衍生物的合成、表面固定化及生物學評價.pdf

1、本研究從仿生學角度出發(fā)，首先對殼聚糖進行磷化學改性，制備一種兼有優(yōu)良抗菌性和生物相容性的新型仿生高分子材料：磷酸二膽堿（PdC）化殼聚糖仿生衍生物（PdCCs）；進而通過表面固定PdCCs，發(fā)展一種集成抗菌性和生物相容性的仿生表面改性方法。
　　PdCCs的合成基于Atherton-Todd反應，利用二氯化膽堿膦酸酯與殼聚糖衍生物Cs-Tr的氨基反應偶聯(lián)帶雙正電荷的PdC（細胞膜結構中兩性磷酸膽堿的類似物），得到PdCCs。通過控

2、制投料比，可調控其取代度。1H和31P NMR結果表明PdC基團以磷酰鍵方式與殼聚糖偶聯(lián)，當Cs-Tr與二氯化膽堿膦酸酯的投料比為1:3和1:5時，由1H NMR譜確定取代度分別為32％和42%，且與電位滴定和元素分析的結果相一致。同時，采用2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（GTMAC）與殼聚糖反應制備單正電荷的季銨化殼聚糖HTCC（1H NMR譜測得取代度為64%）作為對照。GPC結果表明：HTCC和PdCCs具有近似的聚合度（DP）。D

3、SC結果表明：在含水量（0.5～2.5）范圍內，與HTCC相比，PdCCs體系表現(xiàn)出明顯的冷結晶峰現(xiàn)象，表明存在與生物相容性相關的冷凍結合水，且冷凍結合水含量與PdC基團取代度有關，可以預見PdCCs具有優(yōu)于HTCC的生物相容性。
　　分別以革蘭氏陰性大腸桿菌（E.coli）和革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌（S.aureus）為細菌模型，測定HTCC和PdCCs的最低抑菌濃度（MIC）和對細菌生長曲線的影響，及細菌內容物釋放，表明其均具

4、有優(yōu)良的廣譜抗菌性。細胞毒性實驗表明，PdCCs對NIH/3T3的IC50值均大于2mg/mL，而HTCC64的IC50值約為0.5mg/mL；血液相容性實驗表明，在濃度5mg/mL內，PdCCs和HTCC的溶血率均低于2%，但PdCCs不會像HTCC那樣使紅細胞發(fā)生形變和縮短凝血時間；與BSA相互作用結果表明，與HTCC相比，PdCCs可以有效抑制BSA構象變化?？梢?，PdCCs較HTCC具備更優(yōu)異的生物相容性，其原因可能在于其支化的

5、雙電荷局域分布可以有效形成水屏蔽層，抑制其與蛋白和生物膜的非特異性相互作用。
　　我們以靜電紡絲聚己內酯（PCL）膜為基底，通過表面胺解及醛基化，進而表面固定PdCCs42，并以同樣方法表面固定殼聚糖和HTCC64為對照。ATR-FTIR和SEM實驗表明，殼聚糖、HTCC64和PdCCs42成功接枝到PCL膜表面，且表面形貌變化顯著。接觸角、抗菌、細胞毒性和蛋白吸附實驗表明：與表面接枝HTCC的PCL膜相比，接枝PdCCs的PCL