基于一氧化氮(NO)的药理作用和壳聚糖生物效应在动物实验中的发现,针对壳聚糖分子链上基团的特点(氨基、羟基),将NO小分子供体修饰于壳聚糖大分子链不同位点上,对壳聚糖进行NO化学改性,制备出能缓慢释放NO和较方便进行局部使用的NO供体壳聚糖系列,为解决医用难题提供便利。同时根据再狭窄的发病机制,采用细胞培养和动物实验的方法,对不同分子量及其分布和脱乙酰度的壳聚糖、壳聚糖与其结构相似的物质(壳聚糖、甲壳素、纤维素等)、不同修饰位点的产物、不同修饰程度的改性产物等四个层面物质对再狭窄的效应性进行比较研究,以期从再狭窄的视角,对壳聚糖及其NO改性物的生物活性的基团或分子结构基础有新的认识。为开创壳聚糖类天然产物改性及医用新途经,提供实验和理论依据。
经皮冠状动脉成形术(PTCA)后再狭窄是仍然没有解决的一个世界性的医学难题, 能够产生和释放NO的材料目前被认为是抗血栓凝结和抑制术后再狭窄等临床医学难题最有希望的解决方案。新型亲核NO供体 (NONOate)是近几年发展起来的一种最重要的NO供体药物,是目前NO供体研究的一个前沿和热点,针对影响此NO供体临床应用的主要问题亲核NO载体(多胺)的细胞毒性和致癌性副产物亚硝胺的生成,本课题选择了具有良好生物相容性的壳聚糖作为基体材料,制备了氨基酸改性壳聚糖,烷基、多胺改性壳聚糖,烷基改性氨基葡萄糖系列改性改性产物,同NO反应得到一系列具有不同释放量和半衰期的亲核NO供体。对合成工艺和合成产物的结构都进行了详细的研究和讨论,并研究了改性产物的结构对NO释放性能的影响。同时研究了乙基纤维素膜材料对亲核NO供体药物的控释性能,为NO供体的缓释和控释材料的临床应用提供了新材料。细胞试验表明这类亲核NO供体能够有效的抑制SMC增殖,抑制血小板粘附和聚集, 可以有效的抑制(PTCA)后再狭窄,并对影响术后再狭窄的分子机制进行了探讨。这类为这类新型亲核NO供体药物的实用化提供了重要的理论基础。