來自海洋的生命元素

隨著人們生活質量的提高以及對陸地資源的不斷開發與索取，有限的陸地資源已經遠遠不能滿足人們的需求，尤其是在醫藥領域，如何獲取更有效、更安全的藥物資源正成為全人類要面臨的難題。此時，很多科學家將目光對準了廣袤的海洋，面對著占有地球70％面積的藍色寶庫，科學家相信，那里將有人們需要的更豐富的資源。于是，海洋藥物作為新一代的藥物，正逐漸顯現出其巨大的優勢和潛力，比如一種來源于蟹和蝦外殼中的糖類物質——殼聚糖，正以其自身的眾多優點被應用于越來越多的領域，它已作為營養補充劑在市場銷售，并被美國食品和藥物管理局(FDA)批準為止血材料，特別是在生物醫學領域，得到了廣泛地應用與開發研究。

何謂殼聚糖

殼聚糖，是甲殼素脫乙酰基后的產物，又名甲殼胺或可溶性甲殼質，其母體甲殼素又名為甲殼質、幾丁質、殼多糖。其分子結構與纖維素很相似，屬線性氨基多糖，是一種天然高分子聚合物，是地球上存在含量僅次于纖維素的天然有機化合物，它廣泛存在于蝦、蟹的外殼中，故而得名。據估計，每年生物合成的甲殼素將近100億噸。甲殼素以其優良的性能已經廣泛應用于化工、食品、紡織、醫療等領域。

殼聚糖是一種天然聚陽離子多糖衍生物，具有優良的生物親和性，其分子鏈上豐富的羥基和氨基使其易于進行化學修飾而賦于多種功能。殼聚糖在醫藥領域的應用一直是科學家們研究的熱點，比如：其自身有一定的藥理活性，如抗菌活性、抗腫瘤活性、抗膽固醇升高、抗凝血、抗感染等；它的生物相容性很好；作為多糖，它在控制細胞分裂和分化、調節細胞生長和衰老以及維持生命有機體的正常代謝等方面有著重要作用：它還有良好的保濕性能，可以應用于化妝品和促進傷口愈合藥物中：其鏈上豐富的羥基和氨基可作為小分子藥物或一些大分子藥物的載體；作為天然聚陽離子多糖衍生物，殼聚糖陽離子性質使其對DNA或細胞表面具有較強的靜電作用，有作為基因載體的潛在優勢。

鑒于甲殼素和殼聚糖的眾多優點，它們已經成為基礎研究前沿學科陣地和高新科技產業熱點領域之一，每年有數萬篇研究論文和應用專利被發表或申報。

很安全 可信賴

任何物質，若想要應用于我們人體上，必須要首先保證有良好的生物安全性、生物相容性以及生物可降解性。殼聚糖恰好就具備這些特點，它本身無毒，無味，無刺激性。特別是經過深加工，用在醫藥領域，經過急性和毒性試驗、過敏反應、皮膚黏膜刺激反應、熱源反應、溶血反應等系列生物學試驗觀察證實，殼聚糖對人體而言是很安全的，因此它成為安全可靠的機體用材料，已廣泛應用于制各人工皮膚，人工透析膜，外科縫線，人工淚液等。

殼聚糖進入人體后并不是一直保持著多糖的原始面目，而是具有可降解性的，它能夠被生物酶催化而緩慢水解，降解過程中產生中間產物與最終降解產物均不在體內積累，也不存在免疫原性。

呵護脆弱的眼部

我們的眼部是非常脆弱的，風吹來我們會不自覺地閉上眼睛，因為風會使裸露的眼部水分蒸發而感覺干澀，每時每刻的眨眼也是為了及時潤濕眼部，可以說眼部是最需要我們用心呵護的。所以，應用于眼部的藥物也必須是經過層層篩選，對眼睛沒有刺激的。比如：有較好的水溶性、與眼部結構的滲透壓接近、不影響視力、可在眼部自行吸收、降解、易于使用等等。能夠符合這么苛刻要求的候選者可謂寥寥無幾，殼聚糖卻可以算做一個。

研究人員曾將殼聚糖置于兔眼結膜下，檢測其對兔眼的影響。結果發現殼聚糖不僅沒有使兔眼產生任何不適，還可以在兔眼結膜下自行降解，這也都歸功于殼聚糖獨特的理化性質；殼聚糖與角膜和房水具有相同的滲透壓，還有良好的光學性能，不妨礙視力。因此，研究人員終于有了足夠的勇氣和信心將殼聚糖用于眼科了。

作為眼科藥物載體可以說是殼聚糖最為重要的應用之一。

通常藥物進入體內，能夠有多少被我們的機體吸收，主要取決于以下幾個因素：藥物濃度、表面面積、滲透性和藥物停留時間。而我們現在所使用的眼部給藥方式主要是三種劑型：溶液、混懸液、軟膏。大家熟悉的這類藥物有紅霉素眼藥水、紅霉素眼藥膏等，藥水進入眼部后會溢出或者從鼻淚管排出，而藥膏則會暫時影響視力，制約了藥物的使用時間。而且，藥物究竟能夠吸收多少，很大程度上取決于藥液在淚膜內與上皮的接觸時間。

而從殼聚糖的分子結構來看，它呈弱堿性，能結合一個氫離子，帶正電荷，形成陽離子聚合物。殼聚糖能夠與細胞較好地結合并通過對膜蛋白的重構使藥物可以順利通過細胞旁路途徑，增加了藥物轉運的效率，因此可用作藥物的增效劑。從理化性質來看，殼聚糖親水性較好，當它溶解在酸性介質中時，能夠膨脹形成一種粘度較大的類似膠體的狀態，一方面可以將藥物包裹其中，使其緩慢釋放，另一方面，也能夠保證藥物較長時間停留于角膜表面，增加藥物眼內滲透性，這樣，不僅提高了藥物的利用度，還有效避免了藥物的副作用。

在一些眼部手術后，常會出現組織粘連、瘢痕化的現象，這主要是因為纖維細胞的增殖，而殼聚糖則可以有選擇性地抑制纖維細胞的生長和增殖。研究人員通過實驗發現，手術后眼結膜下注射殼聚糖10天后才出現纖維細胞增生，而且量非常少，形成的膠原纖維排列疏松、不規則，結膜下出現小的囊泡，眼壓長期維持在較低水平；而不加殼聚糖的一組，7天后便出現了少量纖維細胞增生，并且越來越多，形成的纖維排列緊密、規則。二者的差異非常顯著，其中的具體機制還有待于進一步研究，但殼聚糖已顯現出用于治療眼組織纖維化疾病的潛力，將來可能會應用于如增生性玻璃體視網膜病變(PVR)、后發性白內障等疾病。

人工淚液

人工淚液，顧名思義，是指通過人為的方法，利用一些生化試劑，模擬人體真實淚液成分做出的一種替代品。患有干燥綜合癥的患者常會因無法正常分泌淚液而感到眼睛干澀，平時經常上網的電腦族也會有類似的感覺，這些情況可以通過人工淚液來潤濕雙眼，緩解疲勞，市面上常見的緩解疲勞的滴眼液就是這種功效，殼聚糖在這方面也顯現出巨大的潛力。

殼聚糖水溶性良好，其溶于水后能夠形成具有粘滯性的大分子膠體溶液，而且本身又具有消炎、抑菌、止血的特性，不用額外添加抗生素，就對眼睛有抑菌的保護作用。另外，殼聚糖分子表面帶有大量負電荷，對帶有正電荷的眼內組織有一定的親和力，因而具有良好的滲透性和保護內皮細胞作用。再加上殼聚糖良好的生物相容性，完全可以充當人體淚液的替身角色。臨床的研究也證明，以殼聚糖作為原料的人工淚液可以應用于治療干燥性角結膜炎、無淚液患者及患有結膜炎的人，有效率可以達到100％，以殼聚糖作為淚液替代品，不僅可改善干眼癥患者的癥狀，而且具有良好的抑菌功能。

責任編輯 趙檸