肝素教學(xué)講解課件

Heparin

肝素生材10021-10目錄概述1性質(zhì)2生物活性&相關(guān)應(yīng)用3小分子肝素VS普通肝素45LMWH的臨床應(yīng)用蛋白聚糖核心蛋白質(zhì)糖胺聚糖硫酸軟骨素透明質(zhì)酸硫酸角質(zhì)素肝素……

概述硫酸-D-艾杜糖醛酸、硫酸-D-葡萄糖胺、D-葡萄糖醛酸分子量：1200~400001935年，被提純命名。主要由肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞產(chǎn)生分部于肝、肺、血管壁、腸粘膜等組織中，現(xiàn)在主要從牛肺或豬小腸黏膜提取。

概述肝素是一種天然生物活性多糖類化合物，具有很強(qiáng)的抗凝血性。采用肝素功能化來提高高分子材料的抗凝血性能已有幾十年的歷史。此外肝素有促進(jìn)生長因子對(duì)細(xì)胞增殖、組織或器官修復(fù)再生的作用。近年來，肝素功能化生物材料受到極大關(guān)注，各種制備技術(shù)不斷建立，在組織工程領(lǐng)域顯示出重要的應(yīng)用前景。白色或灰白色粉末，無臭無味，有吸濕性肝素或其鈉鹽易溶于水，不溶于乙醇，丙酮

等有機(jī)溶劑相比于其他糖胺聚糖,特性粘度較小，肝素分子是趨于螺旋形的纖維狀分子，維持這種分子形狀主要靠分子間的氫鍵及疏水鍵。若分子結(jié)構(gòu)被破壞，抗凝活性也將失活。3

性質(zhì)物理性質(zhì)

性質(zhì)降解和水解反應(yīng)肝素的糖苷鍵可以被亞硝酸、肝素酶、過氫化物以及高碘酸等降解,從而制得低分子量肝素.

性質(zhì)肝素分子上的N-SO3H對(duì)酸很敏感，因而肝素在溫?zé)岬南∷嵯聲?huì)失活。堿性條件下，N-SO3H很穩(wěn)定，但由于艾杜糖醛酸上2-O-SO3H不穩(wěn)定，因而也會(huì)失去活性。

性質(zhì)氧化反應(yīng)肝素與氧化劑反應(yīng)可被降解成酸性產(chǎn)物，使用氧化劑進(jìn)行精制時(shí)，往往加入亞硫酸氫鈉做保護(hù)劑。

性質(zhì)中和反應(yīng)肝素呈酸性，能與金屬、堿性顏料、陽離子表面活性劑、蛋白質(zhì)等陽離子成鹽

性質(zhì)酯化反應(yīng)肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-1.抗凝血作用肝素作用于凝血系統(tǒng)的多個(gè)部分，但主要通過ATⅢ和肝素輔助因子Ⅱ、活化的蛋白抑制物發(fā)揮抗凝作用。內(nèi)源性-抗凝血系統(tǒng)，肝素可被血管內(nèi)壁吸附，促進(jìn)內(nèi)源性氨基多糖的釋放，使受損血管內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)發(fā)表面電荷，防止血小板粘附，組織血小板釋放蛋白因子，從而達(dá)到凝血。

肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-1.抗凝血作用肝素還能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)組織纖溶酶原激活物（t-PA）的釋放，預(yù)防血栓的形成增加血細(xì)胞表面和血管壁細(xì)胞的負(fù)電性，增強(qiáng)排斥，具有抗凝集作用。從而改變血液粘稠度，促進(jìn)血液流動(dòng)，預(yù)防血栓的形成。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-1.抗凝血作用肝素還能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)組織纖溶酶原激活物（t-PA）的釋放，預(yù)防血栓的形成增加血細(xì)胞表面和血管壁細(xì)胞的負(fù)電性，增強(qiáng)排斥，具有抗凝集作用。從而改變血液粘稠度，促進(jìn)血液流動(dòng)，預(yù)防血栓的形成。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-2非凝血作用生長因子對(duì)細(xì)胞增殖，組織器官修復(fù)、再生具有重要作用。研究表明很多生長因子需要通過肝素緊密結(jié)合到特定的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM)中，從而更好地發(fā)揮生理作用。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-3材料表面肝素化修飾-表面涂層物理吸附或表面涂層是生物材料表面最為簡(jiǎn)便的表面改性技術(shù)。肝素分子帶有大量負(fù)電荷，分子鏈之間產(chǎn)生排斥而不易彎曲和纏結(jié)。因而在惰性材料表面吸附肝素，能大大提高材料的血液相容性。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-3材料表面肝素化修飾-共價(jià)修飾共價(jià)修飾法是通過共價(jià)鍵結(jié)合的方式是材料表面肝素化，它不僅可以提高肝素的利用率和固定化肝素的穩(wěn)定性。還能把提高材料的力學(xué)性能和抗凝血性結(jié)合起來。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-4.仿生控釋載體共價(jià)鍵合肝素時(shí)，由于肝素被多點(diǎn)鍵合與材料表面時(shí)，其構(gòu)象受到影響。導(dǎo)致部分喪失活性。于是，仿生控釋載體設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。仿生控釋載體設(shè)計(jì)是指模擬細(xì)胞、細(xì)胞間基質(zhì)及生物活性物質(zhì)之間的多重機(jī)理，設(shè)計(jì)和制備適宜的載體對(duì)生物活性物質(zhì)進(jìn)行控制釋放，達(dá)到有效刺激細(xì)胞增殖、分化和生長及引導(dǎo)組織再生的目的。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-5.肝素的抗感染作用近年來，研究表明，越來越多的不同種類的傳染性微生物，對(duì)宿主的粘附，胞內(nèi)化，或體內(nèi)的轉(zhuǎn)移可以被肝素降低。因而肝素作為光譜的抗病毒，抗菌藥物正在開發(fā)。肝素的生物活性&相關(guān)應(yīng)用1-6肝素的抗腫瘤作用(臨床應(yīng)用還會(huì)詳細(xì)介紹）近年來的相關(guān)研究表明，肝素除作為重要的抗凝血藥物外，還具有抗腫瘤特性。且相對(duì)分子質(zhì)量越小，抗腫瘤效果越明顯。研究發(fā)現(xiàn)，肝素及其類似物具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、遷移以及增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感性的生物活性。低分子肝素(LMWH)兩大低分子肝素鈉、鈣制劑的商品名海普寧立邁青低分子肝素LMWH低分子量肝素（LMWH）上市時(shí)間：1985年法國，1987年美國進(jìn)入中國市場(chǎng)時(shí)間：1995年制備方法：由普通肝素解聚精制而成化學(xué)結(jié)構(gòu)：硫酸氨基葡聚糖鹽分類：低分子量肝素鈣/低分子量肝素鈉劑型：水針/粉針LMWHVSHEP平均分子量是普通肝素的1/2~1/3，由于分子量小，不易被細(xì)胞外基質(zhì)、血漿蛋白和細(xì)胞受體結(jié)合與滅活，因此皮下注射生物利用度好，

低分子肝素和普通肝素治療，都有一定的副作用。較常見的是出血和血小板減少。普通肝素抗凝作用復(fù)雜，與凝血因子的結(jié)合位點(diǎn)較多，對(duì)血小板的數(shù)量和功能都有影響，出血和血小板減少發(fā)生率會(huì)比較高，而低分子肝素只能結(jié)合抗凝血酶Ⅲ，通過抑制Xa凝血因子的活性而有效抑制血栓形成，對(duì)其他凝血因子影響小，出血和血小板減少相對(duì)少見

抗凝作用強(qiáng)，普通肝素常會(huì)受血小板因子Ⅳ的抑制，而低分子肝素不會(huì)；LMWH結(jié)論（與肝素相比）更安全：減少了血小板減少、出血等不良反應(yīng)發(fā)生的可能性更經(jīng)濟(jì)：無需常規(guī)監(jiān)測(cè)，節(jié)省患者監(jiān)測(cè)和診治的費(fèi)用更方便：皮下注射1~2次/日LMWH4

制備方法LMWH物理分離法有機(jī)溶劑分級(jí)沉淀法、凝膠色譜法、親和色譜法、離子交換色譜法和超濾法(不適用與工業(yè)化生產(chǎn))化學(xué)降解法亞硝酸降解法、過氧化氫降解法、β-消除降解法和其它化學(xué)降解法

酶解法肝素酶4.1

化學(xué)降解法優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)降解法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)：化學(xué)裂解法在裂解過程中容易導(dǎo)致硫酸基丟失ATlll一結(jié)合部位減少，同時(shí)其在裂解過程中易引入有毒物污染環(huán)境。優(yōu)點(diǎn)：裂解環(huán)境溫和、對(duì)環(huán)境無污染缺點(diǎn)：肝素酶價(jià)格昂貴4.2

酶解法臨床應(yīng)用動(dòng)脈粥樣硬化血栓?。菏澜缟鲜孜凰劳鲈騽?dòng)脈硬化血栓病(血管性疾病)感染性疾病肺部疾病癌癥暴力死亡艾滋病死亡數(shù)(x106)0246810121416*世界8個(gè)發(fā)達(dá)和發(fā)展中地區(qū)預(yù)防和治療血栓栓塞性疾病的首選藥物

血液透析時(shí)做為體外循環(huán)抗凝劑治療急性冠狀動(dòng)脈綜合癥預(yù)防和治療深部靜脈血栓/肺栓塞治療缺血性腦血管病彌散性血管內(nèi)凝血（DIC）腎病綜合征各種原因引起的高凝狀態(tài)等LMWH在腎內(nèi)科的應(yīng)用原發(fā)性腎病綜合征（NS）是一組以大量蛋白尿，高度水腫，高脂血癥及低蛋白血癥為特征的臨床綜合癥高凝狀態(tài)是腎病綜合征常見而嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，常并發(fā)各種深靜脈血栓，如肺栓塞、腎靜脈或下肢靜脈血栓形成原發(fā)性腎病綜合征（NS）臨床治療方法LMWH結(jié)合糖皮質(zhì)激素是治療原發(fā)性腎病綜合征（NS）的臨床有效方法。LMWH減輕腎小球內(nèi)凝血，改變血液高粘狀態(tài)，減少血栓形成LMWH補(bǔ)充腎小球基底膜濾過屏障的負(fù)電荷，減少血液中蛋白的漏出，降低24小時(shí)尿蛋白的總量，減輕低蛋白血癥LMWH提高血漿白蛋白，降低血甘油三酯及膽固醇低分子量肝素在惡性腫瘤中的應(yīng)用癌癥病人并發(fā)的靜脈血栓類疾病稱為Trousseau’s綜合征。其發(fā)生率約1-10﹪，但在癌末更高，其中以能分泌粘液的腺癌為甚。腫瘤患者常合并血栓、栓塞類疾病，而血栓、栓塞是癌癥患者死亡的第2位原因。在我國發(fā)病率近年有升高的趨勢(shì)。Trousseau’s綜合征的機(jī)理現(xiàn)已公認(rèn)癌癥患者凝血纖溶系統(tǒng)的變化如血小板、血液黏滯性升高和組織凝血塊的形成是惡性腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移的重要條件之一在惡性腫瘤患者中可出現(xiàn)凝血功能異常，表現(xiàn)為靜脈血栓形成。在化療、手術(shù)等情況下更易合并血栓形成。Trousseau’s綜合征的機(jī)理血液攜帶的癌細(xì)胞會(huì)陷入血管內(nèi)皮不規(guī)則的地方，或黏附于附壁血栓上，亦或卷入、停滯于某處渦流使得破壞癌細(xì)胞的手段告以失敗。故可認(rèn)為癌癥術(shù)后預(yù)防血栓還有部分抑制癌癥轉(zhuǎn)移的作用

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當(dāng)血液黏滯諸因素升高時(shí)，血液所攜帶的癌細(xì)胞就可能由血管軸心處向管壁遷移軸流邊流46軸流邊流47血液流動(dòng)緩慢軸流邊流48血液攜帶的癌細(xì)胞會(huì)陷入血管內(nèi)皮不規(guī)則的地方，或黏附于附壁血栓上，亦或卷入、停滯于某處渦流軸流邊流49

使得破壞癌細(xì)胞的手段告以失敗。故可認(rèn)為癌癥術(shù)后預(yù)防血栓還有抑制癌癥轉(zhuǎn)移的作用軸流邊流50低分子肝素在燒傷科的應(yīng)用燒傷后血液呈現(xiàn)高凝狀態(tài),表現(xiàn)為INR、APTT水平降低,Fib水平升高,血小板因大量消耗而降低，說明燒傷后內(nèi)源及外源凝血途徑活化,并出現(xiàn)繼發(fā)性纖溶亢進(jìn)。凝血、抗凝、纖溶間動(dòng)態(tài)平衡的破壞,將導(dǎo)致強(qiáng)烈的血栓形成傾向。異常的血液循環(huán)狀態(tài)、內(nèi)皮炎癥、血管通透性增加、血液高凝及微血栓形成等,可引起全身和創(chuàng)面局部的損傷:對(duì)全身,可引起器官微循環(huán)障礙,而此種微循環(huán)障礙是燒傷后多器官衰竭發(fā)生的重要病理生理基礎(chǔ)。由此可見,改善燒傷后凝血機(jī)制異常及改善微循環(huán)具有重要意義。51低分子肝素對(duì)大面積深度燒傷患者高凝狀態(tài)的改善作用