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(xué)評(píng)價(jià).pdf

1、本研究從仿生學(xué)角度出發(fā)，首先對(duì)殼聚糖進(jìn)行磷化學(xué)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(jìn)而通過(guò)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(yīng)，利用二氯化膽堿膦酸酯與殼聚糖衍生物Cs-Tr的氨基反應(yīng)偶聯(lián)帶雙正電荷的PdC（細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中兩性磷酸膽堿的類似物），得到PdCCs。通過(guò)控

2、制投料比，可調(diào)控其取代度。1H和31P NMR結(jié)果表明PdC基團(tuán)以磷酰鍵方式與殼聚糖偶聯(lián)，當(dāng)Cs-Tr與二氯化膽堿膦酸酯的投料比為1:3和1:5時(shí)，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(jié)果相一致。同時(shí)，采用2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（GTMAC）與殼聚糖反應(yīng)制備單正電荷的季銨化殼聚糖HTCC（1H NMR譜測(cè)得取代度為64%）作為對(duì)照。GPC結(jié)果表明：HTCC和PdCCs具有近似的聚合度（DP）。D

3、SC結(jié)果表明：在含水量（0.5～2.5）范圍內(nèi)，與HTCC相比，PdCCs體系表現(xiàn)出明顯的冷結(jié)晶峰現(xiàn)象，表明存在與生物相容性相關(guān)的冷凍結(jié)合水，且冷凍結(jié)合水含量與PdC基團(tuán)取代度有關(guān)，可以預(yù)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(yáng)性金黃色葡萄球菌（S.aureus）為細(xì)菌模型，測(cè)定HTCC和PdCCs的最低抑菌濃度（MIC）和對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的影響，及細(xì)菌內(nèi)容物釋放，表明其均具

4、有優(yōu)良的廣譜抗菌性。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明，PdCCs對(duì)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(shí)驗(yàn)表明，在濃度5mg/mL內(nèi)，PdCCs和HTCC的溶血率均低于2%，但PdCCs不會(huì)像HTCC那樣使紅細(xì)胞發(fā)生形變和縮短凝血時(shí)間；與BSA相互作用結(jié)果表明，與HTCC相比，PdCCs可以有效抑制BSA構(gòu)象變化。可見，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(nèi)酯（PCL）膜為基底，通過(guò)表面胺解及醛基化，進(jìn)而表面固定PdCCs42，并以同樣方法表面固定殼聚糖和HTCC64為對(duì)照。ATR-FTIR和SEM實(shí)驗(yàn)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(xì)胞毒性和蛋白吸附實(shí)驗(yàn)表明：與表面接枝HTCC的PCL膜相比，接枝PdCCs的PCL