350 rub
Journal Technologies of Living Systems №2 for 2011 г.
Article in number:
WOUND HEALING PROPERTIES OF CHITOSANS WITH CARBOXYL AND SULFUR-CONTAINING SUBSTITUENT GROUPS
Authors:
T.P. Alexeeva, A.A. Rakhmetova, O.A Bogoslovskaja, I.P. Olkhovskaya, A.V. Ilyina, V.P. Varlamov, N.N. Gluschenko
Abstract:
Chitosan is a high-molecular polymer of glucosamine which has various biological properties. Nowadays dif-ferent derivatives of chitosan possessing new characteristics in comparison with initial chitosan are studied. Previously we have shown that N-sulfosuccinylchitosan in methylcellulose gel exhibits pronounced wound healing property [8]. The objective of the current study is a further research of the influence of chitosan-s chemical modification on its wound healing properties. The experiment was conducted using a model of skin regeneration after full-layer skin trauma on female white mice. It was shown that different chitosan derivatives affect wound healing kinetics differently. The treatment with gels containing 0,05 % N-succinylchitosan, N-carboxymethylchitosan has a negative influ-ence on the wound healing process. The use of the gel containing N-sulfosuccinyl-N-carboxymethylchitosan decreases the half-healing period up to 2 times compared with control group, the use of the gel with N-sulfosuccinylchitosan - up to 31 %, as opposed to the gel containing 0,05 % O-sulfochitosan which doesn-t show any statistically significant difference with the control group. Gels containing mentioned above chitosan derivatives have negligible influence on the period of wound full healing. Our experiments show that the introduction of various substituent groups in chitosan molecule leads to changes in its wound healing properties. N-sulfosuccinylation of chitosan results in enhancement of wound healing activity of synthesized derivatives. This effect is probably associated with the ability of chitosan N-sulfosuccinyl derivatives to stimulate the fibroblast proliferation [6].
Pages: 62-66
References
  1. Biagini G., Bertani A. et al.Wound managment with N-carboxybutil chitosan // Biomaterials. 1991. V. 12. P. 281-285.
  2. Дрозд Н.Н., Макаров В.А.Антикоагулянтная активность сульфатированных производных хитозана. Хитин и хитозан: получение, свойства и применение. М.: Наука. 2002. 368 с.
  3. Huang R., Du Y., Yang J., Fan L. Influence of functional groups on the in vitro anticoagulant activity of chitosan sulfate // Carbohydr. Res. 2003. V. 14. Р. 483-489.
  4. Park P.J., Je J.Y., Byun H.G., Moon S.H., Kim S.K. Antimicrobial activity of hetero-chitosans and their oligosaccharides with different molecular weights // J. Microbiol. Biotechnol. 2004. V. 14. P. 317-323.
  5. Гамзазаде А.И.Производные хитина/хитозана контролируемой структуры в качестве потенциально новых биоматериалов: Автореф. дисс. докт. хим. наук. М.: ИНЭОС РАН. 2005. 24 с.
  6. Mariappan M.R., Alas E.A., Williams J.G., Prager M.D. Chitosan and chitosan sulfate have opposing effects on collagen-fibroblast interactions // Wound Repair Regen. 1999. V. 7. № 5. Р. 400-406.
  7. Пестов А.В., Ятлук Ю.Г. Карбоксиалкилированные производные хитина и хитозана. Екатеринбург: УрО РАН. 2007. 102 с.
  8. Богословская О.А., Глущенко Н.Н., Алексеева Т.П., Байтукалов Т.А., Ольховская И.П., Лопатин С.А., Ильина А.В., Левов А.Н. Сравнительный анализ ранозаживляющих свойств модифицированных низкомолекулярных хитозанов // Материалы девятой междунар. конф. «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана». М.: ВНИРО. 2008. С. 141-143.
  9. Hirai A., Odani H., Nakajima A. Determination of degree of deacetylation of chitosan by 1H NMR spectroscopy // Polym. Bull. 1991. V. 26. Р. 87-94.
  10. Ильина А.В., Варламов В.П. Влияние степени ацетилирования на ферментативный гидролиз хитозана препаратом Целловиридин Г20х // Прикладная биохимия и микробиология. 2003. Т. 39. № 3. С. 273-277.
  11. Clark D. et al. The Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Washington: National Academy Press. 1996. 140 p.
  12. Yamaguchi R., Arai Y., Itoh T., Hirano S. Preparation of partially N-succinylated chitosans and their cross-linked gels // Carbohydr. Research. 1981. V. 88. Р. 172-175.
  13. Budanova N., Shapovalova E., Lopatin S., Varla­mov V., Shpigun O. N-(3-sulfo, 3-carboxy)-propio­nylchitosan as new chiral selector for enantioresolution of basic drugs by capillary electrophoresis // Chromatographia. 2004. V.59. Р. 709-713.
  14. МестечкинаН.М., ЕгоровА.В., ЩербухинВ.Д.Синтезсульфатовгалактоманнанов //
    Прикладнаябиохимияимикробиология. 2006. Т. 42. № 3. С. 368-373.
  15. Dodgson R.S., Price R.G. A note on the determination of the ester sulphate content of sulphated
    polysaccharides // Biochem. J. 1962. V. 84. Р. 106-110.
  16. Wang W., Bo S., Li S., Qin W. Determination of the Mark-Houwink equation for chitosans with different degrees of deacetylation // Int. J. Macromol. 1991. V. 13. № 5. Р. 281-317.
  17. Shigemasa Y., Matsuura H., Sashiva H., Saimoto H. An improved IR spectroscopic determination of degree of deacetylation of chitin // Advances in chitin Science. 1996. V. 1.Р. 204-209.
  18. Байтукалов Т.А., Богословская О.А., Ольховская И.П., Глущенко Н.Н., Овсянникова М.Н., Лопатин С.А., Варламов В.П. Регенерирующая активность и антимикробное действие низкомолекулярного хитозана // Изв. РАН. Сер. биологическая. 2005. Т. 32. № 6. С. 659-663.
  19. Peluso G., Petillo O., Ranieri M., Santin M., Ambrosio L., Calabro D., Avallone B., Balsamo G. Chitosan-mediated stimulation of macrophage function // Biomaterials. 1994. V. 15. № 15. Р. 1215-1220.
  20. Феофилова Е.П., Терешина В.М., Меморская А.С. Новая отрасль биотехнологии - медицинские препараты на основе полиаминосахаридов грибов // Материалы Шестой Междунар. конф. «Новые достижения в исследовании хитина и хитозана». М.: ВНИРО. 2001. С. 248-251.
  21. Chou T.C, Fu E., Shen E.C. Chitosan inhibits prostaglandin E2 formation and cyclooxygenase-2 induction in lipopolysaccharide-treated RAW 264.7 macrophages // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2003. V. 308. № 2.Р. 403-407.