壳聚糖研究进展
壳聚糖在医用敷料中的应用研究进展
壳聚糖在医用敷料中的应用研究进展引言:医用敷料是指覆盖在伤口或疾病部位上的材料,具有保护、促进愈合和预防感染的功能。
在过去的几十年里,壳聚糖作为一种生物可降解材料,在医学领域的敷料应用中得到了广泛的关注。
壳聚糖不仅具有良好的生物相容性和生物可降解性,同时还具有抗菌、抗炎和促进伤口愈合等多种生物活性,使其成为研究人员关注的热点。
本文将综述壳聚糖在医用敷料中的应用研究进展,包括壳聚糖材料的制备方法、壳聚糖敷料的性能以及其在伤口愈合、抗菌和抗炎方面的应用。
一、壳聚糖材料的制备方法壳聚糖是由壳聚糖酶从壳酸壳聚糖中切割得到的高分子多糖,可以从海洋生物中提取得到。
壳聚糖的制备方法包括壳聚糖的提取与精制、壳聚糖的化学修饰以及壳聚糖的表面改性等。
提取与精制方法包括酸碱法、酶解法、微波法和超临界流体法等,其中酸碱法是最常用的提取方法。
化学修饰可以改变壳聚糖的溶解性、降解速度和生物活性等,常用的化学修饰方法有羟基化、甲基化和吡咯化等。
表面改性可以增加壳聚糖材料的生物相容性和机械性能,常用的表面改性方法有接枝聚合和共价结合等。
二、壳聚糖敷料的性能壳聚糖敷料具有多种良好的性能,包括优异的生物相容性、生物可降解性和可调控性。
壳聚糖作为生物材料,与人体组织相容性良好,不会引起明显的毒性或免疫反应。
同时,壳聚糖具有良好的生物可降解性,能够被细胞分泌的酶降解,最终形成无毒的代谢物。
壳聚糖具有可调控性,可以通过调整壳聚糖的结构和特性,来实现敷料的不同功能。
例如,调节壳聚糖的分子量可以改变敷料的机械性能和溶解速度;改变壳聚糖的表面形貌可以影响敷料的附着性和渗透性。
三、壳聚糖在伤口愈合中的应用壳聚糖敷料在伤口愈合中的应用主要表现在促进创面愈合、改善创面湿润度和减轻疼痛等方面。
首先,壳聚糖敷料可以通过形成透气的保护层,防止创面感染和进一步污染。
其次,壳聚糖敷料具有良好的持水性,可以保持创面湿润,促进细胞的迁移和新生血管的形成。
此外,壳聚糖敷料还可以释放活性物质,如生长因子和抗菌剂,来促进伤口的愈合和预防感染。
壳聚糖复合吸附材料的制备研究进展
壳聚糖复合吸附材料的制备研究进展壳聚糖是一种天然的多肽聚糖,由于其独特的结构和生物活性,被广泛应用于药物传递、组织工程、食品添加剂等领域。
近年来,壳聚糖复合吸附材料在水处理、环境修复、重金属去除等领域也得到了广泛的研究和应用。
本文将对壳聚糖复合吸附材料的制备研究进展进行综述。
壳聚糖复合吸附材料的制备方法多种多样,常用的方法包括原位生物法、模板法、溶剂交换法、化学合成法等。
就制备过程而言,壳聚糖复合吸附材料通过与其他材料的复合、交联、改性等方式来提高其吸附性能。
常见的复合材料包括壳聚糖/石墨烯、壳聚糖/氧化石墨烯、壳聚糖/纳米氧化铁等。
这些复合材料具有较大的比表面积、孔隙结构和吸附活性位点,能够有效地吸附溶液中的污染物。
壳聚糖复合吸附材料在水处理领域具有广泛的应用价值。
例如,壳聚糖复合石墨烯材料可以用于重金属离子的吸附和去除。
研究发现,石墨烯的导电性和壳聚糖的阳离子官能团可以增强材料对重金属离子的吸附能力。
另一方面,壳聚糖复合氧化石墨烯材料被广泛用于有机污染物的吸附和去除。
由于氧化石墨烯的高表面能和壳聚糖的微孔结构,使得复合材料能够有效吸附有机污染物。
除了水处理领域,壳聚糖复合吸附材料还被应用于环境修复领域。
例如,壳聚糖复合纳米氧化铁材料可以用于地下水中苯类化合物的吸附和去除。
研究发现,纳米氧化铁的吸附容量和壳聚糖的孔隙结构有关,通过调控复合材料的组分比例和复合方式,可以提高对苯类化合物的吸附能力。
此外,壳聚糖复合吸附材料还被用于其他领域,如药物传递、食品添加剂等。
例如,壳聚糖复合纳米颗粒材料可以用于药物的控释,由于壳聚糖具有生物相容性和可降解性,可以将药物包裹在纳米颗粒中,并通过调控复合材料的性质,实现药物的缓释。
另外,壳聚糖复合纳米材料也可以被用作食品添加剂,如抗氧化剂、防腐剂等。
综上所述,壳聚糖复合吸附材料由于其独特的结构和生物活性,在水处理、环境修复、药物传递、食品添加剂等领域具有广泛的研究和应用价值。
壳聚糖对动物免疫功能的影响及其机理研究进展
试验研究LIVESTOCKANDPOULTRYINDUSTRYNo.8,2023壳聚糖对动物免疫功能的影响及其机理研究进展何小丽1,李 冲2,孙冬梅3,王颖欣41.湖北省鄂州市庙岭畜牧兽医站,湖北鄂州4360002.湖北省鄂州市燕矶畜牧兽医站,湖北鄂州4360003.湖北省鄂州市华容畜牧兽医站,湖北鄂州4360004.湖北省鄂州市动物疫病预防控制中心,湖北鄂州436000摘 要 壳聚糖是一种天然高分子碱性多糖,具有一定低毒性和免疫刺激活性,已被广泛添加到动物饲料中,可促进动物免疫器官发育,改善动物肠道菌群结构,在一定程度上减少疫病发生。
基于此,对壳聚糖的治病机理进行分析,阐述壳聚糖对动物免疫功能的影响,并通过文献查阅法,总结相关学者对壳聚糖用药的研究结论和发展,旨在进一步发挥壳聚糖在动物免疫功能方面的积极作用,从而为相关从业者提供可参考性建议。
关键词 壳聚糖;动物免疫功能;机理;研究进展doi:10.19567/j.cnki.1008 0414.2023.08.006 引言抗生素和促生长剂在饲料中的应用具有较长历史,大量饲养实验研究表明,抗生素和促生长剂可以有效提高动物日增重,提升饲料转化率,降低养殖成本,但是长时间使用也会出现动物体内药物残留、环境污染和产生耐药菌株等一系列问题,如果畜禽体内残留物被人体吸收,将导致人体组织器官病变。
因此,寻找并使用绿色饲料添加剂替代抗生素与促生长剂是非常重要且必要的,壳聚糖就是其中之一,可以作为天然绿色添加剂应用到畜禽饲料中,具有良好发展前景,已经成为当前替代抗生素最适宜的“候选者”。
壳聚糖基本简介壳聚糖(Chitosan)化学名称为β (1,4) 2 氨基 2 脱氧 D葡萄糖,是一种线性多糖[1]。
首次被发现于1859年,在我国也被称为聚氨基葡糖、可溶性甲壳质、脱乙酰甲壳质等,由N 乙酰 葡糖胺和D 葡糖胺组成,其中D 葡糖胺由β (1 4)糖苷键连接,壳聚糖属于碱性高分子聚合物,由甲壳素(chitin)脱乙酰基得到,其来源丰富,主要来自海生动物,是一种天然、绿色、环保的高分子物质,具有一定生物相容性、免疫刺激性,且提取工艺简单易行,在添加和使用过程中具有良好的可生物降解性。
壳聚糖的改性研究进展及其应用
壳聚糖的改性研究进展及其应用壳聚糖是一种天然高分子材料,由于其具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性,因此在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
然而,壳聚糖也存在一些不足之处,如水溶性差、稳定性低等,因此需要对壳聚糖进行改性研究,以提高其性能和应用范围。
壳聚糖的改性方法主要包括化学改性和物理改性。
化学改性是通过化学反应改变壳聚糖的分子结构,从而提高其性能。
例如,通过引入疏水基团可以改善壳聚糖的水溶性和生物相容性。
物理改性则是通过物理手段改变壳聚糖的形态、结构等因素,以达到提高性能的目的。
例如,通过球磨法可以制备壳聚糖纳米粒子,从而提高其在生物医学领域的应用效果。
目前,壳聚糖的改性研究已经取得了显著的进展。
然而,仍存在一些问题和挑战。
其中,如何保持壳聚糖的生物活性是改性过程中面临的重要问题。
改性后的壳聚糖可能会出现新的毒性问题,因此需要进行深入的毒性研究。
未来,随着壳聚糖改性技术的不断发展,相信这些问题将逐渐得到解决。
壳聚糖在工业、生物医学等领域有着广泛的应用。
在工业领域,壳聚糖可用于制备环保材料、化妆品添加剂、印染助剂等。
例如,通过接枝共聚将壳聚糖与聚丙烯酸制成高分子复合材料,可用于制备可生物降解的塑料袋等环保材料。
在生物医学领域,壳聚糖可用于药物传递、组织工程、生物传感器等方面。
例如,利用壳聚糖制备的药物载体能够实现药物的定向传递,提高药物的疗效并降低毒副作用。
在生物医学领域,壳聚糖还可用于组织工程。
通过将壳聚糖与胶原等生物活性物质结合,可以制备出具有良好生物相容性和生物活性的组织工程支架。
这些支架可为细胞生长提供适宜的微环境,促进组织的再生和修复。
壳聚糖还可用于制备生物传感器,用于检测生物分子和有害物质。
例如,将壳聚糖与酶或抗体结合制成生物传感器,可实现对血糖、胆固醇等生物分子和有害物质的快速、灵敏检测。
壳聚糖作为一种天然高分子材料,具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性,在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
改性壳聚糖的研究进展
改性壳聚糖的研究进展1壳聚糖的理化性质壳聚糖(chitosan,(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)是甲壳素(chitin,(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)部分脱乙酰化的产物。
甲壳素广泛存在于蟹、虾以及藻类、真菌等低等动植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在100亿吨,是仅次于纤维素的第二大多糖。
它是由葡萄糖结构单元组成的直链多糖,此多糖中含有数千个乙酰己糖胺残基,因此在分子间形成很强的氢键,导致其不溶于水和普通有机溶剂,这就大大限制了其应用范围。
将甲壳素在碱性条件下加热,脱去N-乙酰基后可生成壳聚糖。
人们常将N-脱乙酰度和粘度(平均相对分子质量)作为衡量壳聚糖性能的两项指标。
N-脱乙酰度是判定壳聚糖溶解性的依据,脱乙酰度越高,分子链上的游离氨基就越多,在酸中的溶解性就越好;而壳聚糖相对分子质量越大,分子之间的缠绕程度就越大,溶解度就越小。
壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖,它一般是白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体。
壳聚糖可溶于大多数稀酸,如盐酸、醋酸、苯甲酸溶液,且溶于酸后分子中氨基可与质子结合,使自身带上正电荷。
甲壳素及壳聚糖的结构式如图1所示:图1壳寡糖与壳聚糖的结构式甲壳素和壳聚糖在自然界可以被各种微生物降解。
微生物中的甲壳素酶(chitinase)可以随机地水解甲壳素的N-乙酰-β-(1-4)糖苷键。
而壳聚糖可以被多种酶水解,包括壳聚糖酶(chitosanase)、麦芽糖酶、脂肪酶、以及各种来源的蛋白酶。
在人体内甲壳素酶和壳聚糖酶并非普遍存在,通过测定显示N-乙酰壳聚糖在人血清中可以被人体内普遍存在的溶菌酶(lysozyme)降解。
壳聚糖的主链结构中引入了2-氨基,化学性质区别于3,6-羟基,与甲壳素相比增加了反应选择性的功能基团。
由于C6-OH是一级羟基,C3-OH是二级羟基,空间位阻不同反应活性也不同,再加上C2-NH2,壳聚糖就具有三个活性不同的可供修饰的基团。
壳聚糖功能材料研究进展
的 一类 食 品 。 低 聚壳 聚 糖具 有 许 多 特 殊 的 理 化性 质和 生 理 功能 , 功 能 食 品 中 已 有 在 许多应 用 。 调 节 微 生 态 ,低 聚 壳 聚糖 可促 进 肠 道 内双 歧 杆 菌 的 生 长 , 歧 杆 菌 在 体 内 可 抑 双 医药 制其 它微 生 物 的 生长 ,从 而 调 节 胃 肠 道 微 11 . 防术后粘连材 料 1 生 态 平衡 。 壳 聚 糖具 有止 血 、生 物 屏 障 作 用 ,能 低聚 壳聚糖 可作 为功能性 甜味 剂 、功 能 抑制 成 纤 维细 胞 生 长 、 促进 上 皮 细胞 和 血 性糖 源 掺入 口香 糖成 分 中 ,具 有预 防龋 齿 、 管 内皮 细 胞 生 长 ,能促 进 肌 腱 本 身的 内 源 预防 牙周 病及 消除 异味 等 口腔 保健 作用 。 性 愈 合过 程 ,从而 在 不 影 响 肌睫 正 常 愈 合 降 低 胆 固 醇 、 血 脂 和血 糖 ,预 防 脂肪 的情 况 下 有 效 地 防 止 肌腱 粘 连 ,是临 床 上 肝和 糖 尿病 . 研究 表 明 , 低聚 壳聚糖 能 够降 预 防 肌 腱 粘连 较 为 理 想 的物 质 。 验 结 果 低大 鼠血 清 、肝 脏中 的胆 固醇 、甘 油三 脂 。 表 明壳 聚 糖凝 胶 / 明胶溶 液 具 有 :①抑 制 成 纤维 细 胞 的 生 物 活性 ,促 进 内皮 细 胞 增 3化妆品 殖 作 用 。② 止 血作 用 。 电镜 观 察 到壳 聚 糖 羧 甲基壳聚糖 C MCH在化妆 品中的应用 分 子能 直 接 将红 细 胞连 接在 一 起达 到 凝 血 特性 : 的保湿性 能随分子 质量增大、 JCM C H 效 果 。③ 生物 屏 障 作 用 。 取代度 增高 而增 强 , 保湿性 能优 于透 明质酸 1 2人工皮肤和 人工肾膜【 . ‘ 1 ( HA) 和甘油, 价格约为透明质酸的 l 0。 /1 壳聚糖是制造人造皮肤的理想材料 , 新型护肤产 品 L c a k n a e y r S i c r 采用微胶 以壳 聚 糖为 主 要原 料 制 备 的人 造皮 肤 质 地 囊技 术 将具 有镇 静 作 用 的芦 荟 精华 和 壳 聚 柔软 、舒 适 ,与 创面 的 贴 合 性 能 好 ,既 透 糖 以 微 胶 囊 形 式 加 入 纤 维 中 ,能 够 杀 菌 、 气 、又 吸 水 , 仅有抑 菌消 炎作 用 , 不 而且 具 消 炎 、保 湿 美 白 、滋 养肌 肤 。 微 胶囊 技 术 有 抑 制 疼 痛 、 止 血 和 促 进 伤 I 愈 合 的 功 的应 用 能 使 芦荟 和 壳 聚糖 在 人 体活 动 时 释 : 1 能 。随 着患 者 创伤 的 愈 合与 自身皮 肤 的 生 放 出来 , 发挥 芦 荟和 壳聚 糖 的美 容价 值 。8 【J 长 ,壳聚 糖 人 造 皮肤 能 自行 溶 解并 被 机 体 吸 收 ,不但 不 会 留 下碎 屑而 延缓 伤 口的 愈 4 农 业 嘲 合 ,相反 还会 促 进皮 肤 再生 。 4. 1土壤改 良剂 人 工 肾 膜 通过 除 去 血液 中一 定 数 目的 壳 聚 糖 及 其 衍 生 物 具 有 适 当 的 稳 定 溶 质 和水 来 净 化血 液 ,以 维 持慢 性 肾 恶 化 性 , 改 变土壤 微生 物 区系 : 可 促进 土 壤 中放 病 人 的生 命 。 由壳 聚 糖制 成 的 人工 肾 的透 线 菌 及 其 它 一些 有益 微 生 物 的生 长 ,抑 制 析膜 具 有 足够 的机械 强 度 , 以透 过 尿素 、 土 壤 中 的 病 原菌 生 长 和 繁 殖 ,还 能 有 效 地 可 肌 苷 等 小 分 子 有机 物 ,却 不透 过 钠 离 子 钾 改 善 土 壤 的 团粒 结构 。且 壳 聚糖 分 解 后是 离 子 等无 饥 离子 及血 清 蛋 白 , 透 水性 好 , 优 质 的有 机肥 料 , 植物 的 生长 提供 养 分 . 且 为 是 一 种 理 想 的 人 工 肾 用膜 。 4 2 . 果蔬 保鲜剂 1 3医用敷料㈣ . 将 壳 聚 糖 喷 雾 、涂 布 或 浸 泡 在刚 采 摘 壳聚 糖 非 织造 布不 需 要 进 行后 整 理 就 的 水果 、蔬菜 上 , 形成 一层 致密均 匀 、透 明
壳聚糖的应用研究进展
壳聚糖的应用研究进展叶光辉【摘要】壳聚糖具有无毒,无害,化学稳定性好,生物形容性强等特点,是天然多糖中少见的带正电荷的高分子化合物。
在食品、化妆品、医药、生物工程、化工、水处理、贵金属提取及回收、生化等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
本文综述了壳聚糖应吸附剂、药物载体、药物缓释、催化剂等领域的应用情况。
简单介绍了壳聚糖的制备方法并展望了其发展方向和前景。
%Chitosan is non - toxic, harmless, good chemical stability, biological characteristics, is natural polysaccharide with a positive charge polymer. Significant progress has been made in the food, cosmetic, application and research of medicine, biological engineering, chemical engineering, water treatment, extraction and recovery of precious metals, biochemical and many other fields. The applications of chitosan adsorbent, drug delivery, drug release, catalyst, etc. were reviewed. The polyurethane preparation method and prospects the development trends and prospect were simply introduced.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P21-22,39)【关键词】壳聚糖;应用;前景【作者】叶光辉【作者单位】川庆钻探公司长庆固井公司,陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】O62壳聚糖是自然界存在的惟一碱性多糖,它的胺基形成四级胺正离子可以和有弱碱性的阴离子交换作用,对金属离子有良好的螯合作用,是一种很有发展前景的天然高分子。
壳聚糖在果品保鲜中的应用与研究进展
落叶果树 2024,56(1):56-58Deciduous Fruits ·综合评议· DOI : 10.13855/ki.lygs.2024.01.014 壳聚糖在果品保鲜中的应用与研究进展张卓,魏涛∗(阿坝师范学院资源与环境学院,四川阿坝623002) 摘 要:壳聚糖作为一种天然、绿色、生物可降解的材料,其在果品保鲜方面的应用越来越受到关注。
综述了壳聚糖在果品保鲜中的应用与研究进展,介绍了壳聚糖的特性以及在果品保鲜中的应用原理和机制,壳聚糖在果品保鲜中的应用情况,展望了壳聚糖的应用前景。
关键词:保鲜技术;果品;壳聚糖;发展现状;未来方向 中图分类号: TS255.3 文献标识码: A 文章编号: 1002-2910(2024)01-0056-03收稿日期:2023-10-24基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(S202210646032)。
∗通讯作者:魏涛(1992-),女,四川宜宾人,助教,从事植物生理生态研究工作。
E -mail:956437331@作者简介:张卓(2001-),男,四川达州人,在读本科生,从事植物资源开发利用研究工作。
E -mail:2708717685@Application and research progress of chitosan preservation technologyin fruit preservationZHANG Zhuo,WEI Tao ∗(Aba Teachers University ,College of Resources and Environment ,Aba ,Sichuan 623002,China ) Abstract :As a natural,green and biodegradable material,the application of chitosan in fruit preservation has attracted more and more attention.This article reviewed the progress of chitosan preservation technology in fruit preservation.The characteristics of chitosan and the application prin⁃ciple and mechanism in fruit preservation were presented,and then the application of chitosan pres⁃ervation technology in fruits was introduced in detail.This paper discussed the future developmentdirection of chitosan preservation technology. Key words :fresh -keeping technology;fruit;chitosan;development status;future direction 果品保鲜是一个长期以来备受食品工业和消费者关注的问题。
壳聚糖生物活性的研究进展
糖尿病 ( d i a b e t e s m e l l i t u s ,D M) 患者 由于 长 期的碳水化合物 、脂肪 以及蛋 白质代谢 紊乱 ,使 得血中酸性代谢物生成过 多 ,导致体液呈酸性 甚 至 发 生酸 中毒 ,最 终 可 导致 多 组 织 慢 性 进 行 性 病
3 对血糖 的 调节 作用
壳 聚糖 的 抗 癌 作 用 被 研 究 人 员 们 反 复 证 实 。 吴 季霖 将 壳 聚 糖 应 用 于 黑 色 素 瘤 小 鼠模 型 ,结
果显示壳聚糖并不 直接杀伤肿瘤细胞 ,而是明显
地 抑 制朝 向肿 瘤 生 长 的 血 管 的生 成 。淋 巴细 胞 杀
[ 关键词 ]壳聚糖 ;生物活性 ;临床应 用 [ 中图分类 号] R 3 1 8 [ 文献标 识码 ] A [ 文章 编号 ] 1 0 0 8 — 2 3 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 1 8 6 — 0 3
d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8— 2 3 4 4 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 2 1
在 肿瘤 细 胞 外 的作 用 机 理 大 致 总 结 为 :抑 制 肿 瘤
血管内皮细胞的生成 ,使肿瘤毛细血管不能加长 , 使肿瘤不能 向周 围组 织浸润转移 ;活化能杀死癌 细胞的淋 巴细胞 ( 巨噬细胞 、自然 杀伤细胞、攻 击肿 瘤 细胞 、B细 胞 、T细胞 ) ,增 强 机 体 免疫 调 控 ,消除体 内有毒有害 因子 ,缓 解 因放化疗产 生 的毒副作用 ;对于肿瘤 细胞 来说壳 聚糖表 面的正 电荷与肿瘤表面负 电荷 中和 ,直接抑制 癌细胞的 活性。它还能改变肿瘤 细胞膜 的生长特性 、细胞
壳聚糖的应用研究进展
二、壳聚糖在生物医学领域应用 的研究方法
1、制备工艺
壳聚糖的制备主要通过甲壳素的脱乙酰化获得。常用的脱乙酰化方法包括化 学法和生物法,其中化学法主要包括酸碱催化剂法和无催化剂法,生物法则主要 通过酶解法进行。不同的制备工艺会对壳聚糖的分子量、脱乙酰度等性质产生影 响,从而影响其生物医学应用效果。因此,针对不同应用领域,需要优化制备工 艺,以获得具有特定性质的壳聚糖材料。
参考内容
壳聚糖是一种天然高分子聚合物,是由甲壳类动物的外壳经过脱乙酰化处理 而得到的一种生物材料。由于其具有良好的生物相容性、生物活性及独特的物理 化学性质,壳聚糖在工业、医药、环保等领域得到了广泛的应用。本次演示将围 绕壳聚糖的研究进展及应用展开讨论。
壳聚糖具有很好的生物相容性和生物活性,能够被广泛应用于生物医学领域。 近年来,壳聚糖在药物传递系统、组织工程、生物材料等方面的研究取得了很大 的进展。在药物传递系统方面,壳聚糖可以作为药物载体,能够实现药物的定向 传递,从而提高药物的治疗效果。在组织工程方面,壳聚糖可以作为细胞支架材 料,为细胞的生长和繁殖提供适宜的微环境。在生物材料方面,壳聚糖可以用于 制造人工器官、人工关节等医疗器械。
3.环境保护
壳聚糖在环境保护领域也有着广泛的应用。例如,壳聚糖可以用于重金属离 子的吸附和分离,通过离子交换作用有效去除水体中的重金属离子。同时,壳聚 糖还可以用于制备环保材料,如可降解塑料、生物纤维等,以降低环境污染和资 源浪费。
三、壳聚糖的应用优势
壳聚糖具有多种应用优势,这使得它在各个领域得到广泛应用。首先,壳聚 糖具有良好的生物相容性和生物活性,与人体组织具有良好的相容性,对机体无 明显毒副作用。其次,壳聚糖具有优良的吸附性能,可以用于吸附和去除水体中 的重金属离子、有机污染物等有害物质。此外,壳聚糖还具有抗菌性能,可以有 效抑制细菌和真菌的生长繁殖,对于防治感染性疾病具有重要意义。
壳聚糖的研究进展
壳聚糖( H' a 是甲壳紊 (哪 Ⅱ ) 乙酰基后 的产物 , C I ̄ N) r c N脱 化学 名称 为聚 葡萄糖 胺。甲壳素 、 壳聚糖 在我国过去食 品方面 仅作为增 稠荆使用 。鉴于 甲壳素 、 壳聚糖具有 优 良的生 理活性
( 毒 、 降解 、 无 易 性质 稳 定 、 良好 的生 物相 容性 ) 功 能 保健 作 用 . 和
美t词 : 甲壳素 . 壳囊糖 , 动能 . 用 应
中目 圈书 瓷 料 分 类号 : 15 R 5 文献标识码 : A 文章编号 : 0 1 4—15 (0 20 一O4 0 2720 }1 O4—0 2 322 降血 压 实 验 证 明 , 压 升 高 仅 与 食 盐 中 的 氯 有 关 . .. 血 与
纳无关 , 能活化 A E 血管 紧张素转换酶) A E分解 具有降压 氯 C( ,C 作用的激肽 , 成导 致血压升高 的血 管紧张素 Ⅱ。壳聚 糖正 电 生
荷 与 氯 离 子 结合 排 出 体外 , A E无 活 性 , 管 紧 张 紊 Ⅱ减 少 , 使 C 血 抑 制 血压 升 高 。
吸 附作 用 , 癌 细胞 不 能 与 接 着分 子 结 合 , 而 失 去 载 体 . 能 使 从 不
3 12 抑制 癌细胞并防止癌症复发 ..
使 免疫 功 能 强 化 , 胞 、 T细 B细 胞 、 晓细 胞 、 K ( 巨 N C 自然 杀 伤 细 胞
早期非特异性杀伤癌细 胞)C K ( 、 A C 染色 体畸变杀 伤细胞 ) 联台
3 生 理 功 能
壳 聚糖 的特 殊 功 能 基 其 特 殊 结 构
3 1 三 抗 .
跃, 包括 作为抗菌防腐剂 、 涂膜保鲜剂 、 分保持剂 、 水 食品功能成 壳 聚糖对接着 分子具 有强烈 的 份及作为食品加工 助剂等都 已开始应用于食品工业 。 4 1 作为增稠剂使用 . G vo 食 品掭 加剂使用卫生 规范》 B26( 中 规定 甲壳素、 壳聚糖作为增稠荆使用 。 壳 聚糖能激活淋 巴细胞 ,
壳聚糖改性技术的新进展烷基化、酰化以及接枝化改性
壳聚糖改性技术的新进展烷基化、酰化以及接枝化改性一、本文概述壳聚糖,作为一种天然多糖,因其独特的生物相容性、生物降解性和低毒性等特性,在医药、食品、农业、环保等领域具有广泛的应用前景。
然而,壳聚糖本身的溶解性差、机械性能不足等问题限制了其进一步的应用。
为了改善壳聚糖的性能,拓宽其应用领域,科研工作者们一直致力于壳聚糖改性技术的研究。
本文旨在全面综述近年来壳聚糖改性技术的新进展,特别是烷基化、酰化以及接枝化改性等方面的研究动态和成果。
本文将介绍壳聚糖的基本结构和性质,为后续改性技术的研究提供基础。
随后,将重点讨论烷基化、酰化和接枝化等改性方法的原理、操作步骤及其在壳聚糖改性中的应用。
通过对比不同改性方法的优缺点,分析改性后壳聚糖的性能变化及其在各个领域的应用前景。
本文还将展望壳聚糖改性技术的发展趋势,以期为未来相关研究提供参考和借鉴。
二、壳聚糖的烷基化改性壳聚糖的烷基化改性是一种重要的化学修饰方法,通过引入烷基基团,可以改变壳聚糖的水溶性、生物相容性和生物活性等特性。
烷基化改性通常包括烷基醚化、烷基酯化和长链烷基化等。
烷基醚化是指将壳聚糖上的羟基与烷基卤代物或硫酸酯进行反应,生成烷基醚衍生物。
这种改性方法可以提高壳聚糖在有机溶剂中的溶解性,同时保留其生物相容性和生物活性。
常用的烷基卤代物包括溴代烷烃和氯代烷烃,而硫酸酯则可以通过硫酸与醇的反应制备。
烷基酯化则是将壳聚糖上的羟基与酸酐或酰氯进行反应,生成烷基酯衍生物。
这种改性方法可以增强壳聚糖的热稳定性和化学稳定性,同时赋予其新的功能。
常用的酸酐包括乙酸酐和丙酸酐,而酰氯则可以通过相应的羧酸与氯气反应制备。
长链烷基化则是将长链烷烃基团引入壳聚糖分子中,以增加其疏水性和生物相容性。
这种改性方法通常使用长链烷基卤代物或长链烷基硫酸酯作为反应试剂,通过取代反应将长链烷基基团连接到壳聚糖分子上。
长链烷基化的壳聚糖衍生物在药物载体、生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖的抑菌机理及抑菌特性研究进展
壳聚糖的抑菌机理及抑菌特性研究进展吴小勇 曾庆孝 阮征 张立彦(华南理工大学轻工与食品学院,广州510640) 摘 要:本文介绍了壳聚糖的抑菌作用及其在食品防腐保鲜方面的应用,还对壳聚糖的抑菌机理及其影响因素进行了较为全面的讨论。
关键词:甲壳素,壳聚糖,抑菌,防腐保鲜Progress in the Study of Antimicrobial Activities of ChitosanXiaoyong Wu,Q ingxiao Z eng,Zhen Ruan,Liyan Zhang(College of Light Industry&Food Science,South China Univ.of Tech.,Guangzhou510640)Abstract:The antimicrobial activities of chitosan and its a pplication in food preservation were introduced in this article. Moreover,the antimicrobial mechanisms and the effect factors of chitosan were com pletely discussed.K ey w ords:Chitin,Chitosan,Antimicrobial activities,Preservation0 简介甲壳素是可以再生的生物大分子物质,在自然界中广泛存在,是自然界中存在的数量仅次于纤维素的第二大有机物,估计每年的生物合成量达100亿吨[1]。
甲壳素的脱乙酰产物%%壳聚糖,由于存在自由氨基,其溶解性和化学反应活性大大改善,表现出比甲壳素更广泛的应用前景。
壳聚糖在食品工业的应用主要有:食品防腐保鲜、酒类除浊和果汁的澄清、功能性食品添加剂、水净化等。
Fereidoon Shahidi 等综述了甲壳素和壳聚糖在这方面的应用[2],宋清华等也有类似的介绍[3]。
壳聚糖酶的研究进展
3.2.壳聚糖酶的分离纯化
目前,壳聚糖酶常用的分离纯化方法有分级盐
析、凝胶过滤层析和离子交换层析等。我国在壳
聚糖酶分离纯化方面已经做了许多研究,如天津
科技大学通过硫酸铵分级盐析、Sephadex G-25凝 胶过滤层析、DEAE Cellulose 52离子交换层析, 对曲霉TCCC45017产的壳聚糖酶进行分离纯化和 性质研究。得到的酶纯化倍数为57.21,回收率为
生物科学
3.壳聚糖酶的研究进展
3.1.壳聚糖酶的获取
近年来,科学家已从微生物中开发出了许多种
壳聚糖酶,但这些酶的生产成本普遍比较昂贵,
且难以实现商业化应用。目前研究公认大多数微
生物来源的壳聚糖酶属于诱导酶,基因表达大多 受阻遏物/诱导物系统控制,一般以壳聚糖为诱导 物,它们的降解产物为阻遏物。天然菌株产壳聚 糖酶的能力一般较低,因此现在大多都使用诱变
一周查看其储存稳定性。
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结果表明DEAE纤维素固定化壳聚糖酶的酶活 最高,储存稳定性最好(一周后酶活还高达原来的
93%)。而且将成品固定化酶重复使用10次,酶活
力损失小于15%,这些都表明该固定化酶具有较
好的操作稳定性。
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3.4.酶法制备壳寡糖的生产工艺
酶法制备壳寡糖常见的生产工艺流程如下:
育种以获取较为理想的壳聚糖酶。
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孙金凤[6]研究组以从自然界中筛选得到的一株
壳聚糖酶活为9.84 nkat/mL的芽孢杆菌属菌株为出
发菌株,经硫酸二乙酯(DES)诱变处理后,筛
选得到壳聚糖酶活明显提高的突变株DES-4,其 壳聚糖酶活为26.67 nkat/mL,是出发菌株的2.7倍。
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KOD1所产壳聚糖酶的耐热性很好,其最适反应
壳聚糖的制备方法及其应用领域研究
壳聚糖的制备方法及其应用领域研究壳聚糖(Chitosan)是一种天然的多糖化合物,主要由脱乙酰基的壳多糖(Chitin)经酸碱处理得到。
壳聚糖具有多种优异的特性,如生物可降解性、生物相容性、抗菌性和凝胶形成性等,因此在许多领域中得到广泛的研究和应用。
壳聚糖的制备方法有多种,主要分为物理方法、化学方法和生物法。
其中,物理方法包括机械剥离法和微波辐射法;化学方法包括碱法、酸法和酶法;生物法则是利用微生物酶解壳多糖,如利用真菌和细菌等生物进行脱乙酰基反应。
物理方法中的机械剥离法是通过机械力将甲壳素层与贝壳分离,然后经过碎粉、分级和活性炭吸附等处理得到壳聚糖。
而微波辐射法是利用微波加热使壳多糖溶解,再经过沉淀和干燥等步骤得到壳聚糖。
这两种方法制备的壳聚糖具有较高的产率和较好的活性。
化学方法中的碱法是将壳多糖与氢氧化钠等碱性物质反应,在高温条件下使壳多糖脱乙酰基,生成壳聚糖。
酸法则是将壳多糖与盐酸等酸性物质反应,通过酸解使壳多糖发生脱乙酰基反应。
酶法则是利用壳多糖酶酶解壳多糖,生成壳聚糖。
这些方法制备的壳聚糖可以根据不同的需求进行一系列化学修饰,增加其功能性或改善其性质。
壳聚糖具有广泛的应用领域。
首先,壳聚糖在医药领域中被广泛应用于药物缓释系统、组织工程、伤口愈合等方面。
它可以用作药物的控释剂,延长药物的作用时间,减轻药物的毒副作用,提高药物的生物利用度。
同时,壳聚糖可以修饰成纳米粒子或薄膜的形式,用于研发组织工程材料,促进组织修复和再生。
此外,壳聚糖还具有抗菌性能,可以用于伤口敷料,预防细菌感染,促进伤口愈合。
其次,壳聚糖在食品工业中具有广泛的应用前景。
壳聚糖可以形成凝胶,增强食品的黏稠度和质感,用于制备果冻、冰淇淋等食品。
由于壳聚糖呈阳离子性,具有吸附能力,可以用于水质净化和食品添加剂等方面。
壳聚糖还可以作为食品包装材料的涂层,延长食品的保鲜期。
此外,壳聚糖在环境保护领域也具有重要意义。
壳聚糖可以用于废水处理,吸附重金属离子和有机物,净化废水并达到环境标准。
壳聚糖改性与功能化研究进展
壳聚糖改性与功能化研究进展壳聚糖是一种天然聚合物,广泛存在于生物体中,具有良好的生物相容性、生物降解性和生物活性等特点。
然而,纯天然的壳聚糖在应用过程中存在一些局限性,如溶解性差、机械性能差等。
因此,对壳聚糖进行改性与功能化研究,使其性能得到改善和提升,已成为当前研究的热点领域。
壳聚糖的改性方法可以分为物理改性和化学改性两大类。
物理改性主要是通过改变壳聚糖的物理状态、结构和形态来改善其性能。
例如,通过水热处理、高温烘干、超声波处理等方式可以改变壳聚糖的晶型结构和分子排列,从而改善其溶解性和生物活性。
此外,还可以通过纳米颗粒负载、复合材料制备等方法来改变壳聚糖的力学性能和稳定性。
物理改性的优点是操作简单、成本较低,但改性效果相对较弱。
化学改性是通过在壳聚糖分子结构中引入化学基团,改变其化学性质和结构来改善性能。
常见的化学改性方法有酸碱处理、烷基化、羟乙基化、醋酸酯化、磺酸化等。
这些方法可以改变壳聚糖的溶解性、稳定性、生物相容性、生物活性等多种性能。
同时,通过引入功能基团,还可以使壳聚糖具有柔软性、吸水性、抗菌性、渗透性等特殊功能。
化学改性的优点是改性效果明显、选择性较高,但操作复杂、成本较高。
壳聚糖改性后可应用于多个领域。
在医药领域,改性壳聚糖可用于药物传递系统、伤口愈合材料、骨修复材料等。
例如,通过改性壳聚糖制备的纳米粒子可用于药物的包封和控释,提高药物的稳定性和生物利用度。
在食品工业中,改性壳聚糖可用作乳化剂、稳定剂、抗氧化剂等。
在环境保护领域,改性壳聚糖可用于油水分离、废水处理、重金属离子吸附等。
此外,改性壳聚糖还可用于纺织、化妆品、农业等领域。
近年来,在壳聚糖的功能化研究中,生物活性成为一个重要的研究方向。
通过引入生物活性基团,如氨基酸、多肽、核酸等,使壳聚糖具有生物活性分子的特性。
这样的功能化壳聚糖在组织修复、细胞培养和生物传感等方面表现出良好的应用前景。
另外,纳米技术的发展也为壳聚糖的功能化提供了新的途径。
壳聚糖在抗菌材料中的应用研究进展
壳聚糖在抗菌材料中的应用研究进展近年来,随着科学技术的不断发展和人们对健康意识的提高,抗菌材料在医疗、食品包装等领域的应用越来越受到重视。
作为一种生物可降解的天然材料,壳聚糖因其良好的生物相容性和抗菌性能在抗菌材料中得到广泛应用。
壳聚糖是一种从虾蟹壳等海洋生物中提取的聚糖,其主要成分为氨基葡萄糖和N-乙酰葡萄糖的多糖物质。
壳聚糖具有许多优异的性质,如生物相容性、生物可降解性、生物活性等,使其成为一种理想的抗菌材料。
首先,壳聚糖具有良好的生物相容性,能够与生物组织相容并促进伤口愈合。
研究发现,壳聚糖可以促进细胞生长和增殖,有助于创伤愈合。
因此,将壳聚糖应用于医用敷料、创可贴等材料中,可以提高材料的生物相容性,减轻创伤对患者的刺激,提高治愈效果。
其次,壳聚糖具有良好的抗菌性能。
研究表明,壳聚糖可以与细菌细胞壁表面的负电荷相互作用,进而改变细菌的膜结构,破坏细菌的生长和繁殖。
此外,壳聚糖还可以通过抑制细菌的酶活性和蛋白质合成,进一步抑制细菌的生长。
因此,将壳聚糖应用于医疗设备、食品包装等材料中,可以有效地抑制细菌的滋生,减少感染的风险。
除了抗菌性能,壳聚糖还具有许多其他的优点。
首先,壳聚糖是一种生物可降解的材料,不会对环境造成污染。
与传统的塑料材料相比,壳聚糖在生产和使用过程中对环境的影响更小。
其次,壳聚糖具有一定的生物活性,可以促进伤口的愈合和组织再生。
此外,壳聚糖还可以与其他材料进行复合,进一步改善材料的性能。
然而,壳聚糖在实际应用中还存在一些问题需要解决。
首先,壳聚糖的溶解性较差,不易在水中溶解。
这一问题限制了壳聚糖在一些应用中的使用。
其次,壳聚糖的热稳定性较差,在高温条件下易发生降解和失活。
因此,研究人员需要寻找合适的方法来改善壳聚糖的溶解性和热稳定性,以扩大其应用范围。
为解决上述问题,研究人员提出了一些新的策略和方法。
例如,可以通过修饰壳聚糖分子的结构,改变其溶解性和热稳定性。
研究发现,将壳聚糖与其他聚合物或化合物进行复合可以改善壳聚糖的性能。
壳聚糖的研究进展
换1 次碱液 , 在相同条件下继续水解 1h 最后得脱 , 乙酰度为 9 %以上 的壳聚糖。 2
国内生产的壳聚糖产 品主要存在灰分含量高和 氨基含量高的缺点。为 了获得高质量的 甲壳素 , 国
收稿 日期 :0 9- - 2 0 -82 0 7
对分子质量的壳聚糖。2 )壳聚糖在溶液 中是带正
电荷多聚电解质 , 具有很强的吸附性。3 )壳聚糖的
作者简介 : 杨艾玲 , 18 年出生 , 0 年毕业于武汉理工大学 , 女,9 1 2 7 0 硕 士学位 , 助教 , 现主要从事 制药工程方面的教学和科研工作。
壳聚糖是 甲壳质的脱乙酰化产物。甲壳质是 1 2 壳聚糖理化 特性 . N乙酰基 . 。 D葡萄糖胺通过 B14糖苷键 相连 的直 ., 壳聚糖是甲壳质最主要 的衍生物, 同程度的 不 链状氨基多糖 , 其化学名为聚( , ) 一 14 _ 乙酰氨基-一 2 2 脱乙酰作用可以获得不同脱乙酰度 的壳聚糖 。粗壳 脱氧 ... BD 葡萄糖 , 也称 为聚 ( 一 N 乙酰基 一 葡糖 胺 ) D. 。 聚糖相对分子质量 为 10×1 10× 0 , . 0 ~ . 1。通常其 甲壳质在碱性条件下水解 , 脱去部分乙酰基后就转 脱乙酰度为 8 % 一 5 0 9 %。纯净壳聚糖为 白色或灰 变成壳聚糖 , 其化学名为聚( ,) 一 14 - 氨基- 脱氧一— 2 2 一 B 白色、 半透明的片状固体。主要特性有 :)不能完 1 D葡萄糖。甲壳质和壳聚糖并非单一 的化学实体, 一 全溶解于水和碱溶液中, 但可溶于稀酸 (H< )游 p 6, 来源和制造过程 不同, 它们 的成分就会发生 改变。 离氨基质子化促进溶解 。溶 于稀酸呈黏稠状, 在稀 当 N 乙酰氨基一一 一 D 葡糖胺单元的质量分数超过 5 % 0 酸中壳聚糖 的 B14 一, 糖苷键会慢慢水解 , 生成低相
壳聚糖的应用及发展
壳聚糖的应用及发展壳聚糖是一种天然的多糖类物质,由于其良好的生物相容性、生物降解性和生物活性,具有广泛的应用前景。
以下是关于壳聚糖应用及其发展的一些内容:1.食品工业:壳聚糖作为食品添加剂、包装材料或食品保鲜剂具有广泛应用。
它可以作为凝固剂、稳定剂、乳化剂和保湿剂等在食品中使用,用于改善口感、增加稳定性和延长保质期。
2.药物传递系统:壳聚糖可以作为药物纳米载体,用于改善药物的溶解度、稳定性和生物利用度。
它可以通过改变壳聚糖颗粒的尺寸、形状和表面性质来优化药物的吸收和传递。
此外,壳聚糖还可以用于控制药物的释放速度和靶向输送。
3.医疗器械和组织工程:壳聚糖可用于制备各种医疗器械,如注射器、导管和人工关节等。
此外,壳聚糖还可用于制备组织工程支架,用于修复受损的组织或器官。
4.环境保护:壳聚糖可以用于水处理、废水处理和废弃物处理。
它可以作为吸附剂和沉淀剂,用于去除水中的重金属和有机污染物。
此外,壳聚糖还可以用于制备环境友好型材料,如可降解塑料和生物质材料。
5.农业应用:壳聚糖可以作为植物生长调节剂和保护剂,用于改善作物的产量和质量。
它还可以用作农药的包被剂或稳定剂,用于提高农药的效果和持久性。
此外,壳聚糖还可以用于土壤修复,改善土壤结构和养分保持能力。
壳聚糖的发展前景非常广阔。
随着人们对环境保护和可持续发展的关注增加,壳聚糖作为一种环境友好型材料受到越来越多的重视和广泛应用。
未来的发展方向主要包括以下几个方面:1.新型壳聚糖材料的研制:研究新的壳聚糖衍生物以及壳聚糖与其他功能性材料的复合物,以提高其性能和应用范围。
2.生物医药领域的应用:进一步研究壳聚糖在肿瘤治疗、组织工程和药物控释等方面的应用,开发新型的壳聚糖基药物传递系统。
3.食品安全和功能食品的开发:利用壳聚糖的保湿性、抗氧化性和抗菌性等特点,研究开发功能性食品和食品保鲜剂。
4.环境保护领域的应用:进一步将壳聚糖应用于水处理、固体废弃物处理和土壤修复领域,提高其在环境保护中的效果和应用范围。
壳聚糖的研究报告
壳聚糖的研究报告壳聚糖是一种生物可降解的聚糖,由葡萄糖分子通过β-(1→4)糖苷键连接而成。
由于其特殊的结构和生物活性,壳聚糖在许多领域受到广泛关注和研究,包括医药、食品、农业和环境等领域。
本文将重点介绍壳聚糖在医药领域的应用以及相关研究进展。
壳聚糖在医药领域的应用主要包括药物缓释、伤口愈合、抗菌和抗肿瘤等方面。
首先,壳聚糖可以作为药物缓释系统的载体,在药物输送和释放方面起到重要作用。
其具有高度的生物相容性和生物降解性,可以被人体很好地吸收和代谢,因此被广泛应用于控释药物的制备。
通过将药物包裹在壳聚糖微粒中,可以延长药物在体内的释放时间,提高药物疗效和减少副作用。
其次,壳聚糖在伤口愈合方面也有重要应用。
壳聚糖具有促进创伤愈合的作用,可以加快伤口的愈合速度和提高伤口的组织修复能力。
此外,壳聚糖还具有抗菌和消炎作用,可以预防感染和减轻炎症反应,有助于伤口的修复和康复。
另外,壳聚糖还具有一定的抗肿瘤活性。
研究发现,壳聚糖可以通过不同的机制抑制肿瘤细胞的生长和转移,对多种肿瘤具有一定的抑制作用。
由于其低毒性和高生物可降解性,壳聚糖成为一种潜在的抗肿瘤药物载体和治疗药物的选择。
近年来,壳聚糖在医药领域的研究取得了重要的进展。
研究人员通过改变壳聚糖的结构和功能化修饰,提高了其在药物缓释、伤口愈合和抗肿瘤等方面的性能。
同时,发展了一系列新型的壳聚糖纳米材料和纳米载体,具有更好的药物可控释放性和治疗效果。
此外,壳聚糖与其他生物活性物质的复合物也成为研究热点,例如壳聚糖与抗生素、蛋白质和DNA等的复合材料,可以提高药物的稳定性和缓释效果。
然而,壳聚糖在医药领域的应用仍存在一些挑战和限制。
例如,壳聚糖的溶解度低、渗透性差和稳定性有限,限制了其在药物输送和控释方面的应用。
此外,壳聚糖的合成成本较高,不利于大规模生产和应用。
因此,需要进一步的研究和改进,提高壳聚糖的性能和应用范围。
总之,壳聚糖在医药领域具有广泛的应用前景和潜力。