老師：陳澄河教授學生：陳禹樵

Synthesis, characterization and in vitro biological properties of O-methyl free N,N,N-trimethylated chitosan Rolf J. Verheula, Maryam Amidia, Steffen van der Wala, Elly van Rietb, Wim Jiskootb, Wim E. Hennink a,* 老師：陳澄河教授學生：陳禹樵

Outline • Introduction • Material and methods • Results and discussion • Conclusions

Introduction • 近年來，chitosan在生物醫學與藥學領域中受到廣大應用。但是chitosan只能溶於酸中，不利使用在pH7以上的生理環境中。 • 在chitosan四級氨化反應(DQ)中，可以獲得主要的氨基團，使易溶於pH7以上的生理環境。 • 具有一定DQ程度N,N,N-Trimethylated chitosan (TMC)具有黏膜黏著劑的特性，使可以打開膜上通道的能力，讓物質順利通過。

Material and methods • Chitosan • N-Methyl-2-pyrrolidone • Formaldehyde • Formic acid • Iodomethane • NaOH,HCl • MTT,DMEM,HBSS,FCS,SDS

Synthesis of dimethylate chitosan 10 g Chitosan 30 ml Formic acid 40 ml 37% Formaldehyde 180 ml Distill water 1 M NaOH Deionize water 70 ℃ 118 hr HCl pH 4 DMC Filter,freeze dry

Synthesis of trimethylate chitosan from DMC(absence of O-mathylation) 250 g DMC 40 ml Deionize water NaOH pH 11 Water andacetone 50 ml NMP 2 ml Iodomethane Stirred at 40 ℃ 150 ml ethanol/diethyl TMC Filter,freeze dry

Effect of reaction time on the DQ of TMC 隨著反應時間的增加，使四級化程度也增加

Synthesis of O-mathylation TMC from chitosan 1 g Chitosan 2.4 g Sodium iodide 40 ml NMP 6 ml 15 % NaOH 6 ml Methyl iodide 200 ml ethanol/diethyl 60 ℃ 20 min 60 min Filter,freeze dry TMC (DQ 20 %)

Results and discussion Table 1 Table 2

TEER test

Cell viability test

LDH release test

Conclusions • 本研究使用淺顯易懂的方法，合成具有游離O-methylation的TMC，可預防高分子鏈的斷裂。 • 可改變不同反應時間，合成不同四級氨化的TMC，且在DQ值33%以上TMC，可成功溶於pH7的水中。 • 最後由TEER、MTT與LDH測試發現，具有游離O-methylation的TMC的測試結果，較好於不具游離O-methylation的TMC。

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Caco-2 cell • 是一株從人類結腸腺癌所分離出來的細胞株，其是以表皮吸附的方式生長，經由適當的培養，此一細胞株可以表現出體外型態學上及功能上的分化，故目前已被廣泛的拿來當作探討in vitro藥物通透與益生菌或致病菌吸附的實驗model。

老師：陳澄河 教授 學生：陳禹樵