壳聚糖改性工艺的研究
黑曲霉菌体制备壳聚糖的工艺研究
黑曲霉菌体制备壳聚糖的工艺研究黑曲霉菌体制备壳聚糖的工艺研究可以包括以下步骤:
1. 菌种培养:选取适合的黑曲霉菌菌种,并在适当的培养基中进行培养,提供适宜的生长条件。
2. 菌丝培养:将培养好的菌种接种到含有壳聚糖基质的培养基中,进行菌丝的生长培养。
3. 培养基改性:通过调整培养基的组成、添加适宜的促进壳聚糖生产的营养成分,改善壳聚糖的合成效果。
4. 发酵过程控制:控制培养条件,包括温度、pH、氧气供应等因素,以促进菌体合成和壳聚糖产量的提高。
5. 分离和提取:将培养液中的黑曲霉菌体进行分离和纯化,以得到纯净的黑曲霉菌体。
6. 壳聚糖提取:通过适当的酶处理、酸碱处理等方法,将黑曲霉菌体中的壳聚糖提取出来。
7. 纯化和干燥:对提取得到的壳聚糖进行纯化、过滤、
洗涤和干燥处理,以得到可用于应用的最终产物。
以上是制备壳聚糖的一般工艺研究流程,具体的条件和步骤可能会因研究目的、设备条件等而有所调整和改变。
需要进行详细的研究和实验以确定最佳工艺。
壳聚糖的改性研究
壳聚糖的改性研究壳聚糖及其衍是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。
本文综合概述了壳聚糖的结构、性质、富集及其改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。
壳聚糖具有许多独特的化学性质,根据其酸化、酉旨化和氧化、接枝与交联、经基化、经烷基化等反应还可制备成多种用途的产品,而且从氨基多糖的特点出发具有比纤维素更为广泛的用途。
对壳聚糖的应用开发研究,自本世纪六十年代以来就十分活跃,近年来国际更是十分重视对它的深入开发和应用。
通过对甲壳质和壳聚糖进行修饰与改性来制备性能独特的衍已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。
1、壳聚糖及其改性吸附剂壳聚糖(chitosan)是一种天然化合物,属于碳水化合物中的多糖,是甲壳素n-脱乙酰基的产物,其学名是β(1→4)-2-氨基-2-脱氧-d-葡萄糖。
壳聚糖本身的基本结构就是葡萄糖胺聚合物,与纤维素相似。
但因多了一个胺基,具有正电荷,所以并使其性质较为开朗。
且因其生成分子融合键角度自然改变之故,对于小分子或元素可以出现HGPRT螳螂合作用。
根据甲壳素退乙酰化时的条件相同,壳聚糖的退乙酰度和分子量相同,壳聚糖的分子量通常在几十万左右。
但一般来说n-乙酰基脱下55%以上的就可以称作壳聚糖。
壳聚糖本身性质十分稳定,不会氧化或吸湿。
鉴于壳聚糖及其衍生物具有优良的生理活性,在食品、制药、水处理方面显示出非常诱人的应用价值。
近年来,国内外对壳聚糖的开发研究十分活跃。
由于壳聚糖吸附剂存有以上的优点,学者们对其天然的工艺已经存有了较为深入细致的研究。
李斌,崔慧研究了以壳聚糖作富集柱,稀h2so4为洗脱剂,稀naoh 为再生剂,火焰原子吸收光谱法简便、快速分离富集测定水中痕量cu(ⅱ)的方法,于波长nm 处测定,检出限为20ng·ml-1,线性范围为10~20μg·ml-1。
此法的优点在于简便、快速、选择性好、经济实用、效果良好。
但由于壳聚糖易降解,在实际操作中存在着流速控制难,富集效果不均一,空白大的问题。
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。
改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展_姚瑞华
改性壳聚糖对重金属离子的吸附研究和应用进展*姚瑞华,孟范平,张龙军,马冬冬,亢小丹(中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,青岛266100)摘要壳聚糖是一种来源广泛、无毒、易降解的天然高分子材料,其分子中的羟基和氨基等功能团能形成活泼的界面,可以与重金属离子进行螯合,发生吸附作用;通过对壳聚糖进行适当的改性,可以提高壳聚糖的物理稳定性,选择吸附性。
综述了采用交联、交联模板、羧甲基化、Schiff碱化、含氮、硫、磷等杂原子等方法对壳聚糖进行改性及其对重金属离子吸附的研究和应用进展。
关键词壳聚糖重金属离子吸附StudyandApplicationofAdsorptionofHeavyMetalIonsbyModifiedChitosanYAORuihua,MENGFanping,ZHANGLongjun,MADongdong,KANGXiaodan(KeyLabofMarineEnvironmentScienceandEcologyofMinistryofEducation,OceanUniversityofChina,Qingdao266100)AbstractChitosanisoneofthemostabundantnaturalpolymers,whichisnontoxic,biodegradable,andcanbechelatedwithheavymetalionbytheactiveinterfacewhichismadebychitosan'sfunctionalgroupssuchashydroxyl,aminegroups.Chitosan'sderivativeshavegoodstabilityandexcellentselectiveadsorbability.Inthispaper,therecentstudiesofitsderivativeswhicharepreparedbythemeansofcrosslinking,templatecrosslinking,carboxymethyderivatives,schiffbasederivatives,chitosanderivativescontaining,nitrogen,phosphorus,sulphurandothermethodsarereviewedmainlyontheirad-sorptionabilitiesformetalions.Keywordschitosan,heavymetalion,adsorption*山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目(No.BS03124)姚瑞华:男,1980年生,博士生,主要研究方向为水污染和控制技术Tel:0532-66781823E-mail:oucyrh@163.com孟范平:通讯联系人,男,1965年生,教授壳聚糖(Chitosan)是甲壳素(Chitin)在碱性条件下水解并脱去部分乙酰基后生成的衍生物,又名壳多糖、氨基多糖、甲壳糖等,化学名称为β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖(图1)。
壳聚糖制备工艺。改
实验一:壳聚糖制备工艺一、实验目的1、了解制备甲壳质和壳聚糖的意义;2、学习甲壳质和壳聚糖制备工艺。
二、实验原理壳聚糖是碱性多糖,有止酸、消炎作用,可抑制胃溃疡。
动物实验表明,可降低胆固醇、血脂。
国外已报道用作心血管系统降低胆固醇的药物。
经分子修饰制得的肝素类似物,具有抗血栓作用,能与肝素妣美。
壳聚糖广泛用于食品与医药,如用作药物的载体具有缓释、持效的优点;用于制作人造皮肤、人造血管、人工肾、手术缝合线等。
虾蟹壳含无机盐碳酸钙和磷酸盐约占45%;蛋白和脂肪约占27%;甲壳质约占20-25%(蟹壳含甲壳质17.1-18.2%;龙虾含甲壳质22.5%;虾壳含甲壳质20-25%)甲壳质是聚-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖,以β-(1,4)糖苷键连接而成,是一种线型高分子多糖,天然的中性粘多糖。
甲壳质一般与蛋白质或碳酸钙或两者紧密结合在一起。
盐酸浸泡处理可除掉壳里的无机盐碳酸钙、磷酸盐,壳中的CaCO3与HCL生成CaCL存在于废酸液中被除掉。
碱处理可除掉壳中的蛋白和脂肪。
经分离制得的甲壳质为白色无定型粉末,或亮白色半透明的小片状物。
甲壳质不溶于水、稀酸、碱溶液和乙醇、乙醚等有机溶剂,溶于无水甲酸、浓无机酸。
浓热碱液与甲壳质作用,可脱掉甲壳质分子结构上的乙酰基,生成壳聚糖。
即壳聚糖是由甲壳质在高浓度碱液中脱乙酰制备而成。
壳聚糖为可溶性甲壳质,化学名称为聚-2-氨基-2-脱氧-D-吡喃葡萄糖,以β-(1,4)糖苷键连接而成。
相对分子量约为12万-59万,是一种大分子阳离子聚合物。
壳聚糖不溶于水和一般有机溶剂,不溶于碱,可溶于酸性水溶液(但不溶于硫酸)。
制备高黏度(高分子量)壳聚糖,脱乙酰工艺路线有几条,学生自行设计:1.60-70℃,40-41%NaOH溶液保温20h;2.110-120℃,45-50% NaOH溶液反应1h左右;3.间歇式工艺路线:100℃条件下,45%的NaOH 溶液,1+1间歇反应2次,每次反应1h,每次反应后水洗至中性。
壳聚糖的抗菌性及其改性纤维素纤维的研究
聚糖对细菌的吸附和絮凝能力增强 , 体现为
抗 菌性 随相 对 分子 质 量 的增 加 而增 强 ;随 着 相 对
}基 金 项 目:国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 9 7 0 2 57 30 ;
5 13 1 ) 0 70 9
关键词 : 茵, 抗 壳聚糖 , 粘胶 纤维,ycl纤维 Loe l
中图分类号 :Q 4 .4 Q 4 . T 306 ;3 11 文献标识码 : A 文章编号 :0 4- 0 3 20 0 0O o 10 7 9 【06)7— O 9一 4
和细菌内物质的抗菌模型 , 但普遍认为壳聚糖分子
1 壳聚糖 的抗菌性
甲壳素( hi) C i 广泛存在于虾 、 的外壳 以及 t n 蟹
真 菌 和一 些藻类 植物 的细 胞壁 中 , 自然 界 中储 量 十
链的吡喃糖环上 的一N : H 为其抗菌因子。本研究 以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌株, 在培养 基环境下研究了壳聚糖抗菌性的影响因素, 结果表 明 其抗 菌性 受 其 本 身 的 因素 和 作 用环 境 的影 响 ] 。
甲壳素的脱乙酰化过程是其分子链上 的乙酰
胺基 ( N O H ) 变 为 胺 基 ( N 的过 程 。 一 HC C 转 一 H)
溶剂稳定性极佳 , 容易二次加工成纤维 、 薄膜 、 珠粒
等 , 被广 泛 应用 于 化工 、 品 、 正 食 纺织 、 印染 、 保 、 环 医用 、 医疗及 生物 医学工 程等 领 域¨ j 。其 中壳 聚 糖 的抗 菌性 引起 了人们 的广 泛关 注 。
2 1 壳聚糖/ . 粘胶抗菌纤维的制备及其性能
粘胶纤维 ( a n 是一种再生纤维素纤维 , Ry ) o 生 产过程中生成中间产物纤维素磺酸酯 , 可以将适当 形式的壳聚糖混入其 中经酸浴凝 固得到壳聚糖/ 粘
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。
壳聚糖复合保鲜膜成膜性能的改性研究进展
成具 有 多微 孑 通道 的保 鲜 膜 。调节 膜 的组 成 成 分 L
和成 膜工 艺 条件 可获 得 一 定 的 透 0 、 C 、 2 透 O2 透 水蒸 气 的性 能 , 而 可 根 据不 同 产 品 的保 鲜 要 求 从 形成 不 同阻 隔性 的保 鲜膜 。 2 1阻气 性能 .
其次, 甲酸膜最 高 , 透氧 率 的最 高 与最 低 值相 差 近 1 0 。申景博 等 以溶 液共 混 的方 法 , 0倍 制备 了壳 聚
糖 ~淀 粉 一聚 乙 烯 醇共 混 膜 , 对 薄 膜 气 体 阻 隔 并
量 的 乙酰基 能 增 大 高 聚 物 链 膨 胀 和 延 伸 , 子 间 分
气 系数增 大 的现象 。有 研究 表 明 , 以醋 酸 、 酸 和 丙
度 与壳 聚糖浓 度有 很 大关 系 , 在一 定 条件 下 , 膜 薄
的拉伸强 度 随壳 聚糖浓 度 的增 加 而增 加 。因为 影 响拉伸性 能 的有 关 因 素 是 聚 合 物 的 结 构 、 均 分 平
子 量和 聚合 物 的分 子 排 列 。当 分 子 量一 定 时 , 壳
聚糖 保鲜 膜 的应 用 范 围。 因此 , 复合 型 壳 聚 糖保 鲜 膜 的研 究 和应用 成为 当前 的发展趋 势 。
酸 、 榈酸 、 棕 橄榄 油这 三种 物 质加 入 到 壳 聚糖 溶 液
中, 改善 壳 聚糖 膜 机 械 特 性 , 究 在 不 同 添 加 量 研 下 , 膜厚 度 的不 同对 膜 机 械强 度 的影 响 , 成 同时 得
壳 聚糖膜 对 二 氧 化 碳 和 氧 气 的透 过 率 较 小 , 且 随厚度 的增 加 而 下 降 。成 膜 温度 的 升 高 , 鲜 保 膜 的透气 率 增 大 。 因 为 随着 成 膜 温 度 的升 高 , 溶 剂蒸 发 速度加 快 , 子运 动 速度 快 , 分 高分 子之 间氢 键 网络不 致密 , 所成膜 的结 构较 疏 松 , 以 出现 透 所
壳聚糖的研究范文
壳聚糖的研究范文壳聚糖是一种天然高分子多糖,广泛存在于贝壳、虾蟹壳、水果等生物材料中。
近年来,壳聚糖在生物医学、食品、包装、纺织、农业等领域的研究得到了广泛关注。
本文将系统综述壳聚糖的研究现状和前景,并分析其在不同领域的应用。
首先,壳聚糖在生物医学领域的研究应用方兴未艾。
壳聚糖具有生物相容性、不可降解性和低毒性等特点,被广泛应用于药物缓释、组织工程和生物传感器等领域。
壳聚糖药物缓释系统可以通过控制药物的释放速率和时间,实现药物的长效治疗。
组织工程方面,壳聚糖可以作为支架材料用于骨修复和软骨再生。
此外,壳聚糖还可以用作生物传感器的载体,用于检测生物标志物的变化。
其次,壳聚糖在食品领域的研究表明其具有良好的功能性和营养性。
壳聚糖具有保湿性、保鲜性和可食性等特点,可以用于制备食品保鲜膜、营养添加剂和食品包装材料。
此外,壳聚糖还可以用于食品的改善质构和增加营养成分,如增加食品纤维素的含量和改善面包的质地。
另外,壳聚糖在包装领域的应用也得到了广泛关注。
壳聚糖薄膜具有良好的透气性、防水性和防氧化性,可以用于各种包装用途,如食品包装、药品包装和电子产品包装等。
壳聚糖包装材料还具有生物降解性,对环境友好。
最后,壳聚糖在农业领域的研究也有很大的潜力。
壳聚糖可以用作土壤改良剂,改善土壤结构和保持土壤湿润。
此外,壳聚糖还可以用作农药微胶囊剂的载体,实现农药的长效控释。
总之,壳聚糖在生物医学、食品、包装和农业领域的研究表明其具有广阔的应用前景。
然而,现有研究还存在一些问题,如制备工艺复杂、性能不稳定和成本高等。
因此,今后的研究应该重点解决这些问题,并进一步深入研究壳聚糖的结构和功能,以实现其更广泛的应用。
壳聚糖改性凹凸棒土絮凝小球藻的研究
第50卷第4期2021年4月应用化工Applied Chemical IndustryVol.50No.4Apr.2021壳聚糖改性凹凸棒土絮凝小球藻的研究张红兵,李俊磊(河北经贸大学生物科学与工程学院,河北石家庄050061)摘要:将壳聚糖改性凹凸棒土作为小球藻的絮凝剂,研究其絮凝性能和作用机制。
研究得最佳絮凝条件为:壳聚糖和凹凸棒土的比例为1:2,pH为5,投加量为0.5g/L,沉降时间为2h,絮凝率可达88.7%。
SEM检测结果表明,改性后凹凸棒土表面积增加,有利于吸附小球藻;Zeta电位结果显示,壳聚糖修饰使絮凝剂具备阳离子性质,借助壳聚糖黏结架桥和电中和能力,絮凝剂能够破坏小球藻的分散状态,絮凝效率显著提高,具备较大的应用价值。
关键词:壳聚糖;凹凸棒土;絮凝;小球藻中图分类号:TQ641;Q939.99文献标识码:A文章编号:1671-3206(2021)04-0997-03 Study on chitosan-modified attapulgite flocculating chlorellaZHANG Hong-bing,LI Jun-lei(School of Biological Science and Engineering,Hebei University of Economics&Business,Shijiazhuang050061,China)Abstract:Chitosan-modified attapulgite was used as a flocculant to study its flocculation performance and mechanism on chlorella.The results show that the optimal flocculation conditions are:the ratio of chitosan to attapulgite is1:2,the pH is5,the dosage is0.5g/L,the sedimentation time is2h,and the flocculation rate can reach88.7%.The SEM test results showed that the surface area of attapulgite after modification increased, which was conducive to chlorella adsorption.The Zeta potential result showed that chitosan modification enable the flocculant to possess cationic property,and with the help of chitosan bonding bridging and electric neutralization ability,辻could destroy the dispersion status of chlorella and significandy improve the flocculation efficiency・Chitosan-modified attapulgite has great practical application value in engineering.Key words:chitosan;attapulgite;flocculation;chlorella微藻是制备生物柴油的优质原料,其表面带有负电荷,在水中易形成稳定的悬浮体系,导致收集较为困难。
改性壳聚糖制备及止血性能探究
改性壳聚糖制备及止血性能探究摘要:壳聚糖是一种天然高分子聚合物,属于氨基多糖,学名为[ (1. 4) -2-乙酰氨基-2-脱氧-β -D-葡萄糖]。
是至今为止发现的唯一带阳离子电荷的碱性多糖,壳聚糖在自然界中广泛存在于低等生物菌类,藻类的细胞,节肢动物虾、蟹、昆虫等的外壳中。
生物相容性好、毒性低、可生物降解,广泛应用于食品、医药、保健、生物工程等领域。
近年来由于其诸多独特物理化学性质和广阔应用前景而越来越受到人们的重视。
壳聚糖分子结构中的氨基基团比甲壳素分子中的乙酰氨基基团反应活性更强,使得该多糖具有优异的生物学功能并能进行化学修饰反应。
因此,壳聚糖被认为是比纤维素具有更大应用潜力的功能性生物材料。
本文对壳聚糖、以及壳聚糖改性机理、改性方法、改性壳聚糖在止血材料中的相关应用、止血效果等方面进行研究与探讨。
关键词:壳聚糖;改性;止血海绵;止血材料不可控的急性出血一直是难以解决的问题,尤其是在战场和事故中。
战场上50%的死亡是由过度失血所致,入院前的及时止血可以为后续入院救治争取宝贵的时间。
目前,现有的商业化的止血材料分别为基于沸石、蒙脱石和高岭土的无机硅铝酸盐止血剂以及基于壳聚糖的有机高分子止血剂。
其中,无机硅铝酸盐止血剂具有多孔结构,能够浓缩血液成分,从而促进凝血。
高分子止血剂主要利用了壳聚糖的黏附机制,快速地封堵伤口,加速凝血。
但是,这些材料都有各自的缺点,沸石在吸收血液时会大量放热,易灼烧伤口;蒙脱石和高岭土.易残留堵塞血管;壳聚糖基止血剂的止血能力弱于无机材料,且机械强度较低,不足以抵抗动脉血压的冲击和实际应用中的压力和撕扯。
因此,对壳聚糖进行改性、研发安全高效的止血剂对军事医学和外科医疗具有重要意义。
一、壳聚糖简介壳聚糖又名脱乙酰甲壳质、可溶性甲壳素、聚氨基葡萄糖,为类白色粉末,无臭,无味。
本品微溶于水,几乎不溶于乙醇。
本品是一种阳离子聚胺,在pH<6.5时电荷密度高。
壳聚糖是一种带有活泼羟基与氨基的线型聚电解质,是天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物,具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能,广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环保、美容保健、化妆品、抗菌剂、医用纤维、医用敷料、人造组织材料、药物缓释材料、基因转导载体、生物医用领域、医用可吸收材料、组织工程载体材料、医疗以及药物开发等众多领域和其他日用化学工业[1]。
壳聚糖的改性研究进展
壳聚糖的改性研究进展王艺旋;杨志伟;单天娇【摘要】壳聚糖是自然界含量仅次于纤维素的低毒、生物降解性好的天然高分子化合物,在工业领域有重要的应用价值.但由于其溶解性差,应用受到了一定限制.通过各种改性能提高壳聚糖的理化性质,使其应用范围进一步扩展.本文简单概述了改性壳聚糖的应用,重点综述了壳聚糖的改性方法,最后就壳聚糖改性中存在的问题进行探讨.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2016(031)003【总页数】5页(P16-20)【关键词】壳聚糖;烷基化;酯化;交联;接枝;应用【作者】王艺旋;杨志伟;单天娇【作者单位】陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西汉中 723000;陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西汉中 723000;陕西理工大学化学与环境科学学院,陕西汉中 723000【正文语种】中文【中图分类】TQ321.2壳聚糖是自然界广泛存在的甲壳素经脱乙酰作用生成的结构为β-(1-4)-二氨基-D 葡萄糖的天然高分子,甲壳素的N-乙酰基脱去55%以上就可称为壳聚糖[1]。
壳聚糖(结构如图1所示)是一种无定型的半透明物质,结构单元与细胞外基质的多糖结构类似,可以通过表面侵蚀、酶降解、溶解等多种降解方式进行可控性降解,同时还具有很好的生物相容性、吸附性、成膜性、吸湿性、抵抗免疫反应性和抗菌性等,在造纸、纺织、制革、医药、工业废水处理、食品保健品等领域有着广泛的应用[2]。
壳聚糖溶解性较差(只溶于某些烯酸)是阻碍其进一步工业应用的关键因素,但壳聚糖结构中的羟基、乙酰氨基和氨基等官能团的存在为其改性提供了可能,可以利用烷基化、酯化、接枝、交联等方法改性壳聚糖来提高各项性能,拓宽其应用范围。
改性后的壳聚糖各项理化性质都得到了提高,继承了壳聚糖本体易降解的特性,属于环保型绿色工业助剂,主要集中应用在水处理、制革、造纸、纺织、食品及医药方面。
改性壳聚糖具有良好的絮凝和吸附性能,可广泛应用于工业废水的处理,在印染和焦化废水处理中,COD和色度的去除率均较理想,改性壳聚糖在工业水处理中最大的优势表现在对工业废水中重金属离子的吸附,能同时去除多种重金属离子,而且具有使用方便、毒性小、抗干扰能力强、性能稳定等优点,具有良好的应用前景[3-5]。
阳离子改性壳聚糖的合成工艺
( 蒙古 工 业 大 学 化 工 学 院 , 内蒙 古 呼 和 浩特 0 0 5 ) 内 10 1
摘
要 : 弱碱 性 条 件 下 ,在 壳 聚 糖 ( T )上 引 入 2羟 丙 基 三 甲基 氯 化 铵 ( 1 C S 一 C A)
第3 6卷 第 3期
2 1 年 9月 01
广 州 化 学
Gu n z o Che sr a g h u mity
Vb
文 章编 号 : 10 —2 X 2 1)30 2 —5 0 92 0 (0 0 -0 80 1
阳离 子 改性 壳 聚糖 的合 成 工 艺
滤饼 反 复洗涤 抽滤 数次 ,于 7 ℃烘 干 , 即得 到精 制 的样 品 。 5
1 . 测试 方法 3
准确 称取 01 . g精 制后 的反应 产物 溶 于 5 0 mL蒸馏 水 ,置 于锥形 瓶 中 ,加 入 1 %的 5 mL
基团,使其 阳离子化 。采用正交试验通过测 定合 成产物 的取代度确定其最佳合成条
件 ,再 用 红 外 光 谱对 产物 结构 进 行 表 征 。 结果 表 明 :C SC A 质 量 比= l: ,溶 胀 T /T 5 时 间 6 n 0 mi,碱 化 温 度 3 ℃ ,反 应温 度 6  ̄ 反应 时间 9 5 0C, 该工 艺 的优 化 条 件 , h为
酰氧乙基 一十六烷基一二 甲基溴化铵在硝酸铈作为引发剂的条件下得到一种季铵盐壳聚糖,
但 所用试 剂不 是很经 济 ,且 对环境 有危 害 。
本试 验主 要合成 一种新 型 的阳离子表 面活 性剂 ,其在原 料和产 物 上都对环 境 无危 害 , 部
分溶 剂还 可 以回收再 利用 。并用正 交试验 的方法 对季铵 盐 壳聚糖 的合成 条件进 行优 化 ,用红 外 光谱进 行简 单 的结 构表征 。
壳聚糖改性织物中原位合成银纳米粒子
壳聚糖改性织物中原位合成银纳米粒子彭俊军;张馨;吴毅明;刘红玲;冉建华;李明;杨锋【摘要】Cotton and polyester fabrics modified with silver nanoparticles were synthesized in situ through the reaction of absorption and reduction of chitosan which was attached on the surface of respective fibers. The obtained nanosilver fabrics were characterized by scanning electronic microseopy ( SEM ) , energy dispersive X-ray( EDX) microscopysis, X-ray diffraction( XRD) and reflectance spectrum, and the influence of the con-centration of silver ion and chitosan solution on the nanosilver fabrics was investigated. The antibacterial per-formances of the prepared nanosilver fabrics towards E. coil and S. aureus were detected. The results indica-ted that silver nanoparticles were uniformly formed on the surface of cotton and polyester fabrics attahced with chitosan, without any reductant addition. The crystalline size of the silver nanoparticels was about 5-10 nm. The prepared nanosilver cotton and polyester fabrics exhibited good antibacterial activity and antibacterial dura-bility.%采用壳聚糖改性棉和涤纶织物,通过织物表面的壳聚糖原位吸附、还原银离子制备了纳米银抗菌织物。
壳聚糖制备工艺。改
实验一:壳聚糖制备工艺一、实验目的1、了解制备甲壳质和壳聚糖的意义;2、学习甲壳质和壳聚糖制备工艺。
二、实验原理壳聚糖是碱性多糖,有止酸、消炎作用,可抑制胃溃疡。
动物实验表明,可降低胆固醇、血脂。
国外已报道用作心血管系统降低胆固醇的药物。
经分子修饰制得的肝素类似物,具有抗血栓作用,能与肝素妣美。
壳聚糖广泛用于食品与医药,如用作药物的载体具有缓释、持效的优点;用于制作人造皮肤、人造血管、人工肾、手术缝合线等。
虾蟹壳含无机盐碳酸钙和磷酸盐约占45%;蛋白和脂肪约占27%;甲壳质约占20-25% (蟹壳含甲壳质17.1-18.2%;龙虾含甲壳质22.5%;虾壳含甲壳质20-25%)甲壳质是聚-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-毗喃葡萄糖,以0-(1,4)糖苷键连接而成,是一种线型高分子多糖,天然的中性粘多糖。
甲壳质一般与蛋白质或碳酸钙或两者紧密结合在一起。
盐酸浸泡处理可除掉壳里的无机盐碳酸钙、磷酸盐,壳中的CaCO3与HCL生成CaCL存在于废酸液中被除掉。
碱处理可除掉壳中的蛋白和脂肪。
经分离制得的甲壳质为白色无定型粉末,或亮白色半透明的小片状物。
甲壳质不溶于水、稀酸、碱溶液和乙醇、乙醚等有机溶剂,溶于无水甲酸、浓无机酸。
浓热碱液与甲壳质作用,可脱掉甲壳质分子结构上的乙酰基,生成壳聚糖。
即壳聚糖是由甲壳质在高浓度碱液中脱乙酰制备而成。
壳聚糖为可溶性甲壳质,化学名称为聚-2-氨基-2- 脱氧-D-毗喃葡萄糖,以0-(1,4)糖苷键连接而成。
相对分子量约为12万-59万,是一种大分子阳离子聚合物。
壳聚糖不溶于水和一般有机溶剂,不溶于碱,可溶于酸性水溶液(但不溶于硫酸)。
制备高黏度(高分子量)壳聚糖,脱乙酰工艺路线有几条,学生自行设计:1.60-70°C,40-41%NaOH 溶液保温20h;2.110-120°C,45-50% NaOH 溶液反应1h 左右;3、间歇式工艺路线:100C条件下,45%的NaOH溶液,1+1间歇反应2次,每次反应1h,每次反应后水洗全中性。
壳聚糖的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 学习壳聚糖的提取方法。
2. 探究壳聚糖的性质及其应用。
3. 了解壳聚糖在食品、医药等领域的应用前景。
二、实验原理壳聚糖是一种天然的高分子多糖,由甲壳素经过脱乙酰化反应得到。
壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌性、成膜性等特性,广泛应用于食品、医药、环保等领域。
三、实验材料与仪器1. 材料:虾壳、稀盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、氯仿、硫酸铜、硫酸锌、硫酸钠等。
2. 仪器:电子天平、恒温加热器、电热鼓风干燥箱、研钵、烧杯、滴定管、移液管、容量瓶、锥形瓶、玻璃棒等。
四、实验步骤1. 壳聚糖的提取(1)将虾壳洗净,晾干,剪碎。
(2)将虾壳放入烧杯中,加入适量的稀盐酸,加热煮沸,搅拌,使虾壳中的甲壳素溶解。
(3)过滤,取滤液,用氢氧化钠调节pH值至7-8。
(4)将调节pH值后的溶液加热煮沸,使壳聚糖析出。
(5)过滤,取滤饼,用无水乙醇洗涤,去除杂质。
(6)将洗涤后的滤饼放入电热鼓风干燥箱中,干燥至恒重。
2. 壳聚糖的性质研究(1)溶解性:将干燥后的壳聚糖加入适量的氯仿中,观察壳聚糖在氯仿中的溶解情况。
(2)成膜性:将壳聚糖溶液滴在玻璃板上,待溶液蒸发后,观察壳聚糖薄膜的形成情况。
(3)抗菌性:将壳聚糖溶液滴在含有细菌的培养基上,观察细菌的生长情况。
(4)生物降解性:将壳聚糖溶液滴在土壤中,观察壳聚糖在土壤中的降解情况。
五、实验结果与分析1. 壳聚糖的提取经过实验,成功提取出壳聚糖,干燥后的壳聚糖呈白色粉末状。
2. 壳聚糖的性质研究(1)溶解性:壳聚糖在氯仿中溶解度较低,说明其具有一定的溶解性。
(2)成膜性:壳聚糖溶液在玻璃板上形成薄膜,说明其具有良好的成膜性。
(3)抗菌性:壳聚糖溶液对细菌具有一定的抑制作用,说明其具有良好的抗菌性。
(4)生物降解性:壳聚糖在土壤中逐渐降解,说明其具有良好的生物降解性。
六、结论1. 成功提取出壳聚糖,干燥后的壳聚糖呈白色粉末状。
2. 壳聚糖具有良好的溶解性、成膜性、抗菌性和生物降解性。
壳聚糖制备工艺的研究
安徽农业科学, u lf n u A .c.0 73 ()5 65 7 J ma o A h i Si20 。5 2 :2 —2 o
责任编辑 姜 丽 责任校对 胡剑胜
壳聚糖制备工艺的研 究
曹 卫星, 淑, 金兰 魏志恒 (阳 业 学 地 环 学 ,宁 阳ll) 沈 农 大 土 与 境 院辽 沈 16 01
摘要 利用河蟹壳制备壳聚糖的改进3 艺, - 对脱 乙酰度 、 . 粘均分子量 2 项主要指标进行测定。经过极差分析找到 了最佳工艺蒂件, 即 浓度 为 1 5%的 氢氧化 钠 10℃脱蛋 白 1 。 度 为 l %的 盐酸 2 脱钙 4 , 度 为 4 %的 氢氧化 钠 10 脱 乙酰反 应 3 。在 改 0 浓 h 5 5 -h 农 5 5 3 h 进工艺务件下, 壳聚糖脱 乙酰度在 8 %以上, 5 粘均分子量大于 7 0万, 免去氧化脱 色阶段 , 避免在氧化脱 色过程中造成壳聚糖的降解, 产物 色泽呈灰白或 肉色, 了壳聚糖的质量。这表明, 保证 利用盘锦河蟹壳制备壳聚糖 , 从而改进工艺是可行的。 关键词 甲壳素 ; 壳聚糖 ; 脱乙酰度 ; 粘均分子量 中图分类号 Q 3 文献标识码 A 文章编号 0 1—6 l20 )2 05 6 0 5 57 6 1(0 70 —0 2— 2
teb sc n i o a f u dtr u hr n e n ls . h c a tk n o p oe n t 5% Na H。 ha d1 0d g e .a igo c lim w t 5% h et o dt nw s o n ho g g ay i w ihw s a i g f rti wi i a a s h1 O l n 0 e e tk n f acu r i h1 HC , . h u s n 5 d ge 。a igo e tl i 5% N OH. o r n 3 e e . h e e f e c tlt nw sm r a 5% , n l 4 5 o r d2 e e tkn f a ey t 4 a r wh a 3h u sa d 1 0 d g e T ed g eo a eyai a o et n 8 r r d o h ad h ic s ya e a eweg t oe u a smoe t n 7 0 0 0 T e oo i gp a e a e d t a e u . oo f o u t s te vso i v rg ih fm lc lr a r a 0 0 , e d c lrn h s d d ga ain w slf o t T ec lro r d c a t o w h h n r o t h p w
羧甲基壳聚糖改性水基磁性液体的工艺研究
3 结果 与分析
2种 制各方法所制得 的羧 甲基壳聚糖 F 3 性颗 e0 磁 粒 的 x 射线衍射 图如图 1 。
磁性液 体 ,以其特殊 的超 顺磁 性、磁 靶 向性及磁 热 疗作 用等 而成 为 医药应 用 上具 有广 阔应用 前景 的新 型
—
医药载体 。目前国 内外有很 多 学者 专家致 力于将水基磁 性液体与抗癌药物 或基因连接 方面 的实验 研究[ 。 1 】 羧 甲基壳聚糖 是壳聚糖 的衍 生物 , 结构 中同时含有
羧基 与氨 基 ,分 子上的羧基 能够 同 F e 颗粒表 面的氢 0
氧键形成 比较牢固 的化学键 合,从 而使其在 F 3 面 e0 表 形 成较好 的吸附层 ,而氨基又 可与药物 连接 ,是 良好 的 载 体材料 [。本文采 用羧 甲基 壳聚糖 对纳米 F 3 4 4 】 e0 颗粒 进 行表 面改 性并 对制 各工 艺和 磁 性液 体 性质进 行 了初 步分析 讨论 ,优化 并提 出 了较佳 的制各 工艺条件 。
3中山大 学 附属第三 医院 ,广 东 广州 5 0 3 ) . 1 6 0
摘 要 : 采用共 沉淀法 制备 了药物载体 羧 甲基 壳聚糖 改性纳米 四氧化三铁 ( e0 ) 性液体 。 一 步法 ( F3 4 磁 对 合 成 F34 e 颗粒和表 面改性 同时反应 )和 两步法 ( 合成 0 先 再 改性 ) 制备 的样 品通过 x射线衍 射 ( R 、傅 立叶 X D)
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壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的制备与性能分析
壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的制备与性能分析水凝胶是一种具有高水含量、柔软弹性和可控释放药物能力的材料,广泛应用于生物医学、药物输送和组织工程等领域。
壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶是一类新型水凝胶材料,具有天然壳聚糖的生物相容性和聚丙烯酸的药物吸附能力,可用于递送药物、细胞载体和人工组织等方面。
本文将介绍壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的制备方法以及性能分析。
制备方法:1. 壳聚糖制备:首先,将壳聚糖溶解在醋酸溶液中,并在室温下搅拌,直到溶液变得透明。
然后,将透明壳聚糖溶液过滤,并用乙醇沉淀壳聚糖。
最后,使用无水乙醇将沉淀洗涤干净,并干燥以获得壳聚糖粉末。
2. 聚丙烯酸制备:将聚丙烯酸溶解在蒸馏水中,并在室温下搅拌,直到聚丙烯酸完全溶解。
然后,使用滤纸过滤溶液,以去除其中的杂质。
3. 聚丙烯酸与壳聚糖的共聚反应:将聚丙烯酸溶液和壳聚糖粉末混合,加入过硫酸铵作为引发剂,并在适当的温度下反应一段时间。
此反应会导致聚丙烯酸与壳聚糖发生共聚,形成壳聚糖改性聚丙烯酸。
4. 凝胶化处理:将壳聚糖改性聚丙烯酸溶液转移至切割后的模具中,然后在适当的温度下进行凝胶化处理。
凝胶化处理的温度和时间可以根据所需的材料性能进行调整。
性能分析:1. 结构分析:使用傅里叶红外光谱(FTIR)分析技术对壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的化学结构进行表征。
FTIR光谱可以提供关于材料的化学键和官能团的信息,以确定材料的组成和结构。
2. 吸水性能:通过浸泡法测量壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的吸水性能。
将水凝胶样品浸泡在蒸馏水中,定期测量其质量增加的变化,计算吸水率。
高吸水性能能够增强水凝胶的药物递送和组织修复能力。
3. 机械性能:通过拉伸试验评估壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的力学性能。
使用万能材料测试机,将水凝胶样品拉伸至破裂,测量应力-应变曲线,并计算材料的强度、伸长率和弹性模量。
良好的机械性能能够确保水凝胶具有足够的稳定性和可塑性。
4. 药物释放性能:使用模拟体液进行体外释放试验,评估壳聚糖改性聚丙烯酸水凝胶的药物释放性能。
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壳聚糖改性工艺的研究
壳聚糖[是自然界中唯一大量存在的高分子碱性氨基多糖,与合成高分子材料相比,具有来源广泛、价格低廉、性质稳定、无刺激、无致敏、无致突变、良好的生物相容性和生物可降解性、低免疫原性以及生物活性等优点,已被广泛应用于工业、农业、生物工程、医药、食品、日化、污水处理、纺织印染等领域。
壳聚糖不溶于普通溶剂,使其应用受到了一定限制,因此,对壳聚糖进行化学改性,提高其溶解性,并赋予其一些其他功能,扩大其应用领域成为了一个研究热点。
20116壳聚糖的结构和性质
1. 1壳聚糖的结构特性
壳聚糖具有复杂的双螺旋结构,其功能基团有氨基葡萄糖单元上的6位伯经基、3位仲羟基和2位氨基或一些N位乙酰氨基以及糖酐键,其结构式如图1所示。
1. 2.壳聚糖的一般理化性质
壳聚糖是生物界中惟一的一种碱性多糖,它是白色、无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体,因原料和制备方法不同,其相对分子质量也从数十万至数百万不等。
1. 3壳聚糖的溶解性质
壳聚糖可溶于稀的盐酸、硝酸、醋酸等无机酸和大多数有机酸但不溶于稀硫酸和稀磷酸。
影响壳聚糖溶解的主要因素有脱乙酰度、壳聚糖的相对分子质量、酸的种类等。
2壳聚糖的改性研究
由于壳聚糖自身性能的局限性,科研工作者对其进行了改性研究,通过控制反应条件在壳聚糖上引人其他基团来改变其理化性质[6]。
本文将介绍壳聚糖改性的研究进展及应用,并对目前的一些改性方法进行了较全面的总结。
2. 1化学改性
壳聚糖分子上有许多经基和氨基,可通过对其进行分子设计实现可控化学修饰,从而改善壳聚糖本身性能的一些不足。
根据壳聚糖的化学性质,可以从酰化、酯化、烷基化等几个方面对其进行化学改性。
2.1.1酸化改性
壳聚糖可与多种有机酸的衍生物如酸酐,酰卤等反应,可引人不同相对分子质量的脂肪族或芳香族的酰基进行改性。
酰化反应既可在轻基上反应(O位酰化)生成酯,也可在氨基上反应(N位酞化)生成酰胺。
酰化化改性后的产物的溶解度有所改善,它具有良好的生物相容性,是一种潜在的医用生物高分子材料。
如脂肪族酰化化产物可作为生物相
容性材料,N一甲酰化产物可增强人造纤维的物理性能。