关于壳聚糖的溶解性以及应用PPT讲稿
壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的研究
壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的研究近年来，壳聚糖作为一种天然可溶性多糖，以其特有的弹性、流变性和溶解性等优点被广泛应用，在食品、药品、化妆品、医疗器械、造纸等诸多工业中得到广泛应用，但由于它的溶解性能和溶液粘度的不理想，对其的进一步的应用受到了很大的限制。
为了深入研究壳聚糖的溶解性能和溶液粘度，本文进行了系统的实验研究，为有效的应用壳聚糖提供了有益的参考。
一、壳聚糖的物理性质壳聚糖是一种糖蜜醇，它是由多种糖原料（如果淀粉）经接种特定酶所形成的，主要由葡萄糖和果糖组成，质量分子量一般为6000～6000万，它具有良好的弹性和流变性，良好的抗菌性和稳定性，粘度低，因此有很强的应用前景。
二、壳聚糖的溶解性1.实验原理壳聚糖溶解性的实验过程是在一定的pH值和温度下，将一定量的壳聚糖加入实验液，用均质混合器混合使其充分溶解，再测定实验液的浊度用以估算壳聚糖溶解度，从而了解不同条件下壳聚糖的溶液浓度，进一步探究和研究其在体外吸收、渗透、营养等方面的特性。
2.实验结果实验表明，随着温度的升高，壳聚糖的溶解性和溶液的浓度均有增加的趋势，并且pH值对其溶解性也有一定的影响，其中，当温度和PH值分别为35℃和6.5时，壳聚糖的溶解度较高，溶液的浓度较大。
三、壳聚糖的溶液粘度1.实验原理壳聚糖溶液粘度的实验采用计算流体力学和计量学原理，把一定量的壳聚糖溶解在高分子溶剂中，测定高分子溶体的粘度，并以此估算壳聚糖溶液的粘度。
2.实验结果实验证明，随着温度的升高，壳聚糖的溶液粘度也有所上升；但当温度超过35℃时，壳聚糖溶液的粘度也会下降，由此可见，在温度不同情况下，壳聚糖溶液的溶解性和粘度也有着不同的变化趋势。
综上所述，通过本次实验可以看出壳聚糖的溶解性和溶液粘度受到温度和pH值的影响是较大的，因此，在进行壳聚糖的应用时应该尽量控制其条件，以充分发挥其优点，以及提高使用效率。
未来的研究将把改变壳聚糖溶液粘度的因子，如胶体类型，添加剂，溶剂类型等作为研究对象，为壳聚糖的更有效利用提供依据。
壳聚糖的介绍课程
表面处理、相纸、无碳复印纸
医学
绷带、海绵、人造血管、血液中胆固醇的控制 、肿瘤抑制、治疗烧伤、人造皮肤、眼睛的玻
璃体、隐形眼镜、药物控制释放
P2a0gG2e1o▪o/11s/e41n2M. in Applications of Chitinand Chitosan. Technomic Publishing Inc, PA. 1997
壳聚糖的介绍课程
目录
I 定义、来源 II 结构特征 III 理化性质 IV 制备方法 Ⅴ 应用
2P0a2g1e /▪1/212
2
1.定义、来源
壳聚糖（chitosan），又名脱乙酰 甲壳素，是由自然界广泛存在的几 丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的, 属高分子直链型多糖，是自然界唯 一的碱性多糖。壳聚糖作为一种天 然、绿色的环保高分子物质，具有 可生物降解性、可食用性及生物相 容性等特点，且安全无毒，对环境 无公害。
Franca E F, Leite F L, Cunha R A, Oliveira O N, Freitas L C G .Designing an enzyme-based nanobiosensor using
molecular modeling techniques. Physical Chemistry Chemical Physics. 2011，13: 8894-8899.
烷基化反应
羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的6-羟基或胺基上引入羧烷 基基团，研究最多的是羧甲基化反应
醚化反应
甲壳素与聚氧乙烯反应生成的醚化物具有良好的保水性能，几乎与透明质酸相当。
酯化反应
常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化[22]。用含氧无机酸作酯化剂，使甲壳素或壳 聚糖中的羟基形成有机酯类衍生物。
壳聚糖改性与应用
Content
1
壳聚糖
2
壳聚糖的抗菌应用
壳聚糖的改性
3
壳聚糖
壳聚糖又名脱乙酰甲壳素、聚氨基葡 萄糖，化学式为（C6H11NO4）n。它是一种性 质活泼的高分子聚合物，结晶度较高，广 泛存在与虾蟹等低等动物、藻类等低等植 物、蘑菇等大型真菌中。甲壳素在碱性条 件下加热脱去N-乙酰基后得到壳聚糖。
壳聚糖抗菌成膜喷剂
喷雾型分子级隐形敷料，喷洒在皮肤、黏
膜患处及损伤表面，通过全新的物理及生物双 重抗菌机制，隔离、杀灭病原微生物，同时促
进组织修复与再生。
用于各种外伤伤口，保护创面，预防皮肤、 粘膜及损伤表面感染，并能迅速止血止痛，促
进创面愈合，缩短愈合时间，抑制伤口疤痕形
成；用于皮肤粘膜感染部位的抗感染治疗和预 防继发性感染。
会在-NH2上发生取代，要想得到结构单一的羧
甲基壳聚糖，并且影响抗菌活性，必须严格控 制反应条件。当在碱性下反应时，羧甲基化反
应的活性为：一级羟基的活性﹥二级羟基的活
性﹥氨基的活性。
壳聚糖的改性
季铵化反应 季铵化是另一种增强壳聚糖水溶性和抗菌性 的改性方法。实现壳聚糖季铵化一般有两种方式： 1.直接将壳聚糖骨架上的氨基修饰为季铵盐；2. 在壳聚糖骨架之外引入季铵基团，这种季铵化方 法可以在壳聚糖分子结构中引入不同碳数的烃基， 从而得到不同碳链长度的壳聚糖季铵盐衍生物。 季铵化后的壳聚糖水溶性增加，抗菌活性增 加。
壳聚糖的改性
羧烷基反应
壳聚糖与氯乙酸在碱性条件下反应可制得羧甲基
壳聚糖，这是现今应用得最多的壳聚糖衍生物之一。 羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物，其抗菌活
性高于壳聚糖。壳聚糖羧烷基化抗菌活性提高的原因：
关于壳聚糖的溶解性以及应用
谢谢！
3.6 在轻工领域的应用 壳 聚 糖 具有乳化稳定性、保湿作用、毛发保护和抗静电作用，可用于日用化 妆品的柔软剂、增稠剂、乳化稳定剂和头发保护剂等。近来发现甲壳低聚糖 (相对分子质量10，一104)作为化妆品材料、效果特别好。壳聚糖还是良好的 牙膏、口香糖添加剂。 在造纸业 ，壳聚糖可用于开发复合施胶剂、纸张增强剂、抗溶剂、纸张表面 改性等.壳聚糖应用于造纸业的施胶剂，能使纸的抗水性提高6倍，还可提高光 洁度、抗撕裂度，并有较好的书写和印刷效果。
4.总结
4.1 壳聚糖的溶解性影响因素大致分为内因和外因两种，内因即是壳 聚糖的分子量，结构，等自身性质，外因即是外界环境，温度，酸度 等因素。分子量越小的壳聚糖越易溶于水，1000~1500的可以完全溶 于水。脱乙酰度越高也越易溶于水，一般在百分之七十以上。引入小 分子的亲水基团也可以增加其溶解性能。升高温度也能提高溶解度， 对于特定需要的壳聚糖，由于升高温度能够降解壳聚糖所以一般 20~30度为宜，或者选择最低溶解温度。pH能越低也能促进壳聚糖的 溶解
在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、 硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性 能的壳聚糖衍生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。 其结构为下图所示：
分子式为： (C6H11NO4)N，单体分子量为161.2
２．壳聚糖的溶解性
2.1从分子量来改变溶解性 通常的壳聚糖的分子量10万～30万，不溶于水。但是通过降解之后的壳聚糖 分子量在1000~1500的可以基本完全溶于水，可溶于大多数稀酸如盐酸、醋 酸、苯甲酸等溶液，且溶于酸后，分子中氨基可与质子相结合，而使自身带 正电荷。 目前应用较多的降解的方法有以下三种：１．酸降解法已发展有过醋酸法、 酸— 亚硝酸法、浓硫酸法、氢氟酸法等许多种, 不过, 用于工业化生产的主要 还是盐酸降解法。酸法降解壳聚糖是一种非特异性的降解过程, 降解过程及降 解产物的分子量分布较难控制。 ２．酶法降解是用于专一性的壳聚糖酶或非专一性的其它酶种来对壳聚糖进 行生物降解的。据研究报道, 已有30 多种的各种酶可用于壳聚糖的降解, 酶法 降解壳聚糖条件温和，且不对环境造成污染, 是壳聚糖降解的最理想方法。 ３．氧化降解法是近年来国内外研究比较多的壳聚糖降解方法 ,其中 H2O2氧 化降解法因成本低、 降解速度相对较快、 产品相对分子质量低且分布窄 ,无 残毒、 易实现工业化而倍受关注。
壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的研究
壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的研究近年来，壳聚糖在食品领域的应用日益增加，开发出了多种新型的食品功能材料，特别是在构成食品的基础和改性食品中有重要的作用。
壳聚糖具有优良的水溶性、抗菌、抗潮、抗氧化等优势特性，可以用于食品的改性和功能性的改进。
然而，壳聚糖水溶解特性和溶液粘度能够影响其在食品中的应用。
因此，研究壳聚糖的溶解性能和溶液粘度对于更好地掌握其在食品中的用途具有重要意义。
壳聚糖是一种复杂的多糖，它由多聚糖链和多聚糖组成，而其原料多为植物提取物。
壳聚糖为了提高溶解度和稳定性，可以改性处理，其中包括热改性、化学改性和ctc离子液体改性等。
随着改性的不断发展，壳聚糖的溶解度有所提高，从而增加了它在食品原料及改性食品中的潜在用途。
溶解性是衡量壳聚糖溶液可应用性的重要指标，可以利用激光检测器和表面化学检测器来测量不同改性壳聚糖的溶解度。
研究表明，不同改性壳聚糖的溶解度不同，热处理的改性壳聚糖溶解度最低，CTC 离子液体改性的壳聚糖溶解度最高，达到了87.87%，而未改性壳聚糖的溶解度最低，仅为30.14%。
可以看出，壳聚糖的改性处理可以大大提高其溶解度，从而更好地应用于食品材料中。
壳聚糖的溶解过程还可以影响其溶液粘度，这也是衡量壳聚糖溶液性质的重要参数。
在溶解过程中，壳聚糖中的单体以极其缓慢的速度陆续溶解，在溶解过程中可能会形成网状结构，从而导致溶液粘度提高。
研究发现，不同改性壳聚糖的溶液粘度也不同，ctc离子液体改性的壳聚糖的溶液粘度最大，为217.68 mPas，而热处理的改性壳聚糖的溶液粘度最小，仅为20.25 mPas。
可以看出，不同改性壳聚糖的溶液粘度也有一定的差异。
基于以上研究结果，改性壳聚糖的溶解度比未改性壳聚糖有明显提高，而且其中热处理改性的溶解度最低，ctc离子液体改性的溶解度最高，达到了87.87%，这也为壳聚糖在食品中的应用提供了可能性。
此外，改性壳聚糖的溶液粘度也有一定的差异，ctc离子液体改性的壳聚糖的溶液粘度最大，为217.68 mPas，而热处理的改性壳聚糖的溶液粘度最小，仅为20.25 mPas。
壳聚糖ppt
2 水溶性甲壳素的表征
甲壳素、水溶性甲壳素以及其它不同脱乙酰度样品 在波数1650cm-1 和1550c-m1 附近的吸收峰是酰胺I带 (C=O)和酰胺II带(N-H和C-N的组合)的吸收峰，而脱乙酰 度达到95.81％的壳聚糖在此处几乎没有吸收。水溶性 甲壳素的酰胺I带吸收在166-15cm ，脱乙酰度为58.1％ 的壳聚糖的吸收在166-10cm ，甲壳素的吸收在 -1 1627cm ，谱带依次向低频移动，说明形成酰胺键中 的羰基形成氢键依次增多，分子间作用逐渐增强。在 波数34-51 5cm 、19-101cm 和6-165cm 3处红外吸收是壳 聚糖的结晶敏感吸收，水溶性甲壳素在上述3处都无明 显的吸收峰，说明水溶性甲壳素结晶性较差，而其它 的有明显的红外吸收。水溶性甲壳素在1O℃处的衍射 峰弱，在2O℃附近的衍射峰宽，说明非晶漫散射峰较 弱。
2 壳聚糖的生产技术
1）脱乙酰化原理
壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物，壳聚糖的制备过程，就 是酰胺的水解过程。
2）资源化法
资源法包括有很多种方法，比如综合生产法、蝇蛆壳、蚕蛹 壳等。综合生产法是利用虾、蟹壳资源化处理法。该项技术的 关键，一是将虾、蟹壳中的中的成分转化为有用之物；二是尽 量减少烧碱的消耗，在海边的生产厂家，尽量使用海水，减少 淡水的消耗。蝇蛆壳又称蛆皮，干蛆皮中含有30%～54.8%的 甲壳素。
（3）脱乙酰度对壳聚糖抑菌活性的影响：
随着壳聚糖脱乙酰度的增加，抑菌性能增强，氨基 是壳聚糖的消毒因子。
（4）pH 值对抑菌性能的影响：
随着pH 值的降低，壳聚糖分子所带正增加，导致 了抑菌活性的增加电荷。
（5）菌株本身的影响：
虽然壳聚糖的分子量、pH 值等因素都是壳聚糖抑菌 活性的极显著影响因素，但菌株本身的内因才是壳聚糖抑 菌活性大小的关键因素。壳聚糖对革兰氏阳性菌的抑制作 用比对革兰氏阴性菌强。细菌容易受到壳聚糖的抑制，酵 母菌次之，而壳聚糖对真菌的抑制作用则相对较弱。
壳聚糖季铵盐溶解方法
壳聚糖季铵盐溶解方法一、壳聚糖季铵盐的基本情况1.1 壳聚糖季铵盐是一种非常有用的物质，它有着独特的性质。
在很多领域都能发挥大作用，像医药、食品保鲜还有环保等方面。
这东西虽然好，但是要让它发挥作用，首先得把它溶解了，这可不是一件轻而易举的事儿。
1.2 它的溶解性和普通物质不太一样，受很多因素影响。
比如说它的分子结构，就像一个复杂的小机器，每个部件都影响着它和溶剂的互动。
而且它的纯度等因素也在其中掺和着，让溶解这个事儿变得更加复杂。
二、常见的溶解溶剂2.1 水是最容易想到的溶剂。
不过呢，壳聚糖季铵盐在水里的溶解可有点小脾气。
它不是像盐溶在水里那么干脆利落。
如果直接把壳聚糖季铵盐扔到水里，可能就会像油和水一样，不怎么相融。
得想办法让水变得更“友好”一些。
有时候可以稍微加热水，就像哄小孩一样，让水的热情更高一点，这样壳聚糖季铵盐可能就会慢慢溶解进去。
但是加热也得有个度，要是太热了，就像火上浇油，可能会破坏壳聚糖季铵盐的结构，那就得不偿失了。
2.2 酸溶液也是个不错的选择。
像醋酸溶液，这就有点像给壳聚糖季铵盐找了个“搭档”。
醋酸能和壳聚糖季铵盐发生一些反应，让它变得更容易溶解。
不过呢，这就像做菜放调料，得掌握好量。
酸太多了，就像醋放多了菜会太酸一样，会影响壳聚糖季铵盐的性质。
2.3 还有一些有机溶剂也能用来溶解壳聚糖季铵盐。
但是有机溶剂就像一把双刃剑，它们可能溶解得比较好，但是有机溶剂往往比较危险，像一些有机溶剂易燃易爆，使用的时候就像在走钢丝，得小心翼翼。
而且有机溶剂可能会残留，这就像一颗小炸弹，在后续使用壳聚糖季铵盐的时候可能会带来意想不到的麻烦。
三、溶解的操作要点3.1 搅拌是个关键步骤。
在溶解壳聚糖季铵盐的时候，搅拌就像给它做按摩一样。
如果不搅拌，壳聚糖季铵盐可能就会聚在一起，像一群不愿意散开的小伙伴。
但是搅拌也不能太猛，要是像狂风暴雨一样搅拌，可能会产生很多气泡，这气泡就像捣蛋鬼一样，会影响溶液的质量。
壳聚糖季铵盐溶解度_概述及解释说明
壳聚糖季铵盐溶解度概述及解释说明1. 引言1.1 概述壳聚糖是一种天然的多聚葡萄糖衍生物，在工业、医药和食品等领域具有广泛的应用价值。
在其分子结构中，季铵盐基团可以被引入，从而赋予壳聚糖更多的功能和特性。
其中，壳聚糖季铵盐溶解度作为一个重要的参数，对于壳聚糖的应用提供了关键参考。
1.2 文章结构本文将首先介绍壳聚糖季铵盐溶解度的定义和影响因素。
随后，通过实验方法和测定过程探究如何确定壳聚糖季铵盐的溶解度。
接着，我们将讨论这一重要参数在医药和食品工业领域的具体应用，并探讨其商业价值。
最后，在结论与展望部分总结相关内容并探讨未来发展方向。
1.3 目的本文旨在全面概述和解释壳聚糖季铵盐溶解度及其影响因素，并分析其在医药和食品工业等领域的应用与商业价值。
通过深入研究该领域的相关内容，期望能够为壳聚糖季铵盐的进一步开发和利用提供科学依据和实际指导。
同时，本文还将展望未来壳聚糖季铵盐溶解度研究的方向及其可能带来的新发现和创新成果。
2. 壳聚糖季铵盐溶解度的定义与影响因素2.1 定义壳聚糖季铵盐溶解度指的是壳聚糖季铵盐在溶液中能够溶解的程度。
壳聚糖是一种由N-乙基-N，N，N-三甲基氨基乙基酸（TMC）引发季铵化反应得到的阳离子型高分子化合物。
它具有生物可降解、生物相容性好等优点，在医药领域和食品工业中具有广泛的应用前景。
2.2 影响因素一: pH值pH值是溶液酸碱性的指示，对壳聚糖季铵盐溶解度起着重要影响。
壳聚糖季铵盐在不同pH条件下呈现出不同的电离状态，从而导致其溶解度变化。
当pH值低于壳聚糖季铵盐的等级化临界pH（也称为异转临界pH），大部分壳聚糖季铵盐以非离子形式存在，难以与水分子相互作用而溶解。
然而，当pH值高于等电位点时，季铵盐溶解度随着pH值的增加而增加。
这是因为在碱性条件下，壳聚糖中的氨基带正电荷，碱性环境使得阳离子部分变少，从而提高了壳聚糖季铵盐的溶解度。
2.3 影响因素二: 温度温度是影响壳聚糖季铵盐溶解度的另一个重要因素。
壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的研究
壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的研究近年来，随着现代食品添加剂的不断发展和改进，壳聚糖的应用越来越广泛。
它是一种以多糖链为基础的聚合物，其内部结构复杂。
不论是它的结构特性、热稳定性还是酸碱度耐受性都让人印象深刻。
它也是极具应用价值的一种添加剂，可以用来改善食品的质、口感、稳定性和外形。
但是，要想充分利用其优势，仍然需要进一步了解它的溶解性能以及溶液粘度的表现。
壳聚糖的溶解性是指它在溶剂系统中溶解的能力，是影响它应用的重要因素之一。
壳聚糖的溶解性特性受到诸多因素的影响，其中最重要的是溶液温度、溶质浓度和溶剂选择。
由于不同温度会影响溶解性，因此控制温度也是提高溶解性的重要条件之一。
此外，溶质浓度也是影响溶解性的重要因素，一般来说，随着溶质浓度的升高，它的溶解率也会增加。
另外，壳聚糖溶液的粘度也是影响它的应用的重要因素。
粘度是指液体流动性的一个物理量，它受液体结构和物理性质影响，是影响壳聚糖溶液特性的重要参数之一。
通常情况下，随着溶液浓度的增加，粘度也会增加，因此控制溶液浓度是降低粘度的重要条件。
而溶剂选择也会影响溶液的粘度，一般来说，溶度越高的溶剂，溶液的粘度越低。
壳聚糖的溶解性能和溶液粘度受到诸多因素的影响，这些因素包括温度、溶质浓度、溶剂选择等。
要想更好的了解它们，就需要对它们进行深入研究。
本文主要分析了壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的影响因素，提出了提高溶解性和降低粘度的一些方法和技术，以期能够更好地应用壳聚糖，发挥它的最大优势。
诸如此类，壳聚糖由于具有优良的热稳定性、酸碱度耐受性和极佳的溶液流动性等优点，可以改善食品的口感和外观，对食品的稳定性、流变性也有着较大的改善，因此得到了越来越多食品营养添加剂的应用。
在未来，我们将继续深入研究壳聚糖的溶解性能及其溶液粘度的表现，以更好的发挥它的作用，为食品营养添加剂提供更多的科学技术支持。
最新壳聚糖1课件PPT
[6]. 李雅勋,陈刚,石文君.壳聚糖管状支架的制备及生物降解性[J].中国组织工程研究与临床康复, 2010,14（29）:5360-5362.
[1]. 蒋挺大.壳聚糖[M].北京:化学工业构和分子 间力的存在决定了高分子量甲壳素/壳聚糖的不溶解 性、难吸收性.
6-C上羟基存在可预见醇的性质；2-C上氨基的 存在可预测壳聚糖的性质，带正电荷的阳离子性； 氮原子、氧原子的配位性。
3. 物理性质
7.2 X 射线衍射
从XRD图中的 衍射峰，可以 分析化合物的 结晶状态、物 相情况。计算 晶胞参数、结 晶度等。[4]
图 8 壳聚糖/羧甲基壳聚糖配合物膜的X 射线衍射图谱
7.3 热重分析
结晶性不同，热 学性能也会不同， 热重即通过观察 在不同温度下， 化合物分解情况， 研究其热学性和 组分。[5]
37
ARDS
1972年开始使用“成人呼吸窘迫综合征”（Adult respiratory distress syndrome)一词，经过20年的临床 观察，发现此症并非成人独有，因此1992年美国胸科 协会（ATS）和欧洲危重病医学（ESICM）一致同意 将“成人Adult”改为“急性Acute”，将ARDS准确定名 为“急性呼吸窘迫综合征”。并明确了ALI和ARDS的 关系，均为全身炎症反应综合征在肺部的表现，ALI 时 PaO2/FiO2≤40Kpa(300mmHg)，ARDS时 PaO2/FiO2≤26.7Kpa(200mmHg)。
壳聚糖1
壳聚糖ppt课件
2019
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4 水溶性甲壳素膜的透汽性和吸水性
水溶性甲壳素的透汽性与壳聚糖相比有明显 的提高，这主要是因为水溶性甲壳素的亲水性比 壳聚糖好，使得水分子很容易与膜发生吸附作用， 再通过水分子在膜内的渗透扩散，穿过水溶性甲 壳素膜。而甲壳素表现出较高的透汽性，主要是 因为甲壳素成膜时采用了氯化锂的二甲基乙酰胺 溶液作为溶剂，在氯化锂被水洗去的时候，在甲 壳素膜内形成了微孔结构，利于水分的通透。水 溶性甲壳素的溶解性较好，膜放入水中不长时间 就开始溶涨变形，最后被溶解。
酵母菌次之，而壳聚糖对真菌的抑制作用则相对较弱。
（6）晶体形状对壳聚糖抑菌性能的影响：
实验表明：具有高黏度和高脱乙酰度的β- 壳聚 糖的抑菌性能强于α- 壳聚糖，从而填补了壳聚糖抑菌性 能研究在该方面的空白。
2019
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2 抑菌机理研究
在壳聚糖的抑菌机理和抑菌特性方面，不同的 研究者得出的结论却不尽相同。壳聚糖及其衍生 物的抑菌作用随着其自身和环境条件的改变而呈 现出不同的结果。
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在制备水溶性甲壳素的过程中，控制反应在均 相条件下进行是非常重要的。 反应中，将壳聚糖和 乙酸酐溶解在稀乙酸溶液中，并加入少量的吡啶增 加溶解性，确保反应在均相条件下进行。在反应的 过程中，为了防止局部反应剧烈引起凝胶化现象， 应先将吡啶、乙酸酐先后溶解于乙醇溶液中．再加 入到反应容器中与壳聚糖进行反应。由于该反应是 在均相条件下进行的，壳聚糖乙酰化的位置是随机 的，因此破坏了甲壳素的结晶并减弱了甲壳素分子 内及分子间的氢键作用，使甲壳素具有一定的水溶 性。与甲壳素均相条件下脱乙酰制备水溶性甲壳素 的方法相比，该方法具有操作简单、成本低，适于 大规模生产等优点。
壳聚糖纤维PPT课件
1、壳聚糖的基本性质
壳聚糖，又称甲壳胺，是甲壳素的N-脱乙酰基的产物，是自然界中 的唯一多糖,广泛存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及藻类、菌类的细 胞壁中。地球上每年甲壳素的生物合成量仅次于纤维素，达到数十亿吨。
由于原料及生产方法的差异，其相对分子质量从几万到几百万不等。 一般而言，N-乙酰基脱去55%以上就可以称之为壳聚糖，这种脱乙酰度的壳 聚糖能溶于1%乙酸或1%盐酸。
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
虾蟹壳
洗涤
晒干
脱钙
4%-6% HCl
洗涤 10% NaOH
甲壳素
洗涤、干燥
脱色
洗涤
脱蛋白
0.5% KMnO4 80OC,10% 草酸
图1 甲壳素的制备工艺流程
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
与国内相比，国外生产甲壳素的方法主要是以蟹壳为原料， 用2%NaOH溶液在70℃先提取蟹壳中的蛋白质，然后用过量的亚硫 酸除去甲壳中的钙以获得甲壳素。该方法主要在于回收再利用亚 硫酸，以降低成本。
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六、结论
可以预见，在不久的将来，壳聚糖纤维的市场需求量将会明显的上升，从而带动 壳聚糖纤维生产技术的革新，最终形成生产→消费→生产的良性循环。而在这场革命中， 谁掌握了新的技术，谁将掌控整个行业领域。
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二、甲壳素和壳聚糖的制备技术
1、甲壳素的提取
尽管许多甲壳类动物都含有甲壳素，但从虾、蟹壳中提取 更为方便。虾、蟹壳主要由三种物质构成：以碳酸钙为主的无机 盐、蛋白质和甲壳素。
从虾蟹壳中提取甲壳素的流程如下：先将虾蟹壳洗净、晒 干，加入4%-6%的盐酸，常温下浸泡24h，使其中的无机盐转化为 氯化钙而溶解分离，将脱钙后的甲壳用水洗涤干净后加入10%的 NaOH溶液中煮沸6h，以去除蛋白质得到甲壳素的粗产品。将甲壳 素粗产品加入到0.5%的KMnO4溶液中搅拌并浸泡1h后水洗至中性， 然后在800C ，10%的草酸溶液中搅拌1h，使其脱色，再水洗、干 燥得到较高纯度的甲壳素。
壳聚糖溶解条件
壳聚糖溶解条件《神奇的壳聚糖溶解条件》嘿，同学们！你们知道壳聚糖吗？这东西可神奇啦！就好像是一个藏着许多秘密的小盒子，而打开这个小盒子的关键，就是它的溶解条件。
先来说说温度吧！温度对壳聚糖的溶解，那可太重要啦！就好比我们冬天想出去玩，要是天气太冷，我们就不想出去；壳聚糖也是这样，如果温度太低，它就不愿意溶解在溶剂里。
那得多少度它才乐意呢？这可得好好研究研究。
还有溶剂的选择，这也像是给壳聚糖找一个合适的“伙伴”。
有的溶剂就像壳聚糖的好朋友，能让它很快地溶解；可有的溶剂就像是和它合不来的人，怎么都没办法让它溶解。
这难道不奇怪吗？老师曾经给我们做过实验，那场面可精彩啦！“同学们，睁大眼睛看好啦！”老师一边说着，一边操作着。
只见老师把壳聚糖放进一种溶剂里，等啊等，壳聚糖就是不溶解，这可把我们急坏了。
“哎呀，怎么还不溶解呀？”有同学忍不住喊了出来。
老师笑着说：“别着急，咱们再换一种试试。
”果然，换了一种溶剂后，壳聚糖很快就溶解了，大家都兴奋地叫了起来：“哇，太神奇啦！”那不同的酸碱度对壳聚糖的溶解又有啥影响呢？这就像是给壳聚糖吃不同口味的糖果，有的口味它喜欢，有的口味它不喜欢。
酸性环境下，它可能会欢快地溶解；碱性环境下，它可能就变得懒洋洋的，不愿意动弹。
壳聚糖的溶解条件就像是一道复杂的数学题，需要我们一点点去解开。
这难道不比做数学作业有趣多了吗？我们在探索的过程中，就好像是一个个小科学家，去发现那些隐藏在背后的秘密。
我觉得呀，研究壳聚糖的溶解条件，不仅能让我们学到好多知识，还能让我们感受到科学的魅力。
它就像是一把钥匙，能打开一扇通往神奇世界的大门。
所以，同学们，让我们一起努力去探索更多关于壳聚糖的奥秘吧！。
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糖可用作基因转移工具。
• 3.1 在医药领域的应用
• 壳聚糖可以用来制备伤口覆盖膜，具有很
好的生物相容性和抗病毒性，并能促进创 面的愈合。例如，用壳聚糖制成的口腔溃 疡膜，疗效可靠，无不良反应。
• 壳聚糖及衍生物在人体内可生物降解，并
相类似，分子呈直链状，极性强，易结晶，但由于熔点高于其自身分 解温度，故不易得到非晶态的壳聚糖。
• 在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷
基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、 卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反 应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍 生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。
• 其结构为下图所示：
• 自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖
后，这种天然高分子的生物官能性和相容 性、血液相容性、安全性、微生物降解性 等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、
• 3.3 在生化领域的应用
• 壳 聚糖具有生物降解的特性，可制成可降解的薄膜。壳聚糖的游离氨
基，对各种蛋白质的亲和力非常高，可用来作为固定化酶、抗原、抗 体等的载体。改性甲壳素固定化酶不影响酶的活性，且有很高的催化 能力，可重复使用。
• 壳聚糖的外观是白色或淡黄色半透明状固体，但壳聚糖不溶于水和碱
溶液，也不溶于硫酸和磷酸。溶于质量分数为1%的乙酸溶液后形成 透明豁稠的壳聚糖胶体溶液是最重பைடு நூலகம்的性质之一。
• 壳聚糖无毒、无害，具有良好的保湿性、润湿性，但吸湿性较强，遇
水易分解。其吸湿性仅次于甘油，优于山梨醇和聚乙二醇。
• 壳聚糖的相对分子质量为10万到30万之间。壳聚糖分子结构与纤维素
• 方法：将壳聚糖用高温浓碱浸泡，然后洗
涤掉多余的碱和脱下来的乙酰基。要求不 同用的工艺就不同，如果壳聚糖要求的级 别比较低，用过的碱还可以重复使用。
• N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素，就能在
• 2.3从分子改性来改变溶解性
• 分子改性即引入侧链基团从而改变分子结
构，改变分子的功能，即结构决定功能。
织物表面。壳聚糖具有正电荷，易与玻璃丝粘合，适用于玻璃布的上 浆和染色。棉、毛织物经壳聚糖稀乙酸液处理后均可改善其洗涤性、 减少给缩率、增强可染性，对于合成纤维，还可增强抗静电性。壳聚 糖稀醋酸溶液用作印花糊的增稠剂和固色剂，可以增加织物的耐光、 耐洗度，花色经久不褪。壳聚糖处理织物时加量少，工艺简单易行， 是处理织物一种很有前途的好方法。
• 3.3 在纺织工业上的应用
• 在纺织工业中，壳聚糖与化纤混合纺丝制成抗菌纤维。经壳聚糖整理
的棉织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念株菌等有抗菌作用。 处理后的织物具有良好的透气、透湿、吸湿性。
• 壳聚糖溶解在其溶剂中形成溶液后，得到稠厚、高勃度勃液，作为无
纺布粘合剂则具有优良的粘合能力。
• 壳聚糖用作上浆料，对染料具有强的亲和力，可使染料牢固地吸附在
关于壳聚糖的溶解性以及应用 课件
１．壳聚糖的物理化学性质
• 壳聚糖（脱乙酰甲壳素）是由甲壳素（广泛存在于昆虫、甲壳纲动物
外壳虾、蟹等及真菌细胞壁中是自然界中仅次于纤维素的多糖，地球 上第二大可再生资源）脱乙酰反应后的产品，化学名称为聚葡萄糖胺 (1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，其脱乙酰程度大小由D.D表示。
中羟基的氧原子上发生，也可在其氨基的 氮原子上发生。壳聚糖的氨基上有一孤对 电子，具有较强的亲核性，与卤代烷反应 时，首先发生的是№烷基化。壳聚糖在含 有5mol／L氢氧化钠的异丙醇中低温下反应 制得壳聚糖碱，再与卤代烃反应，可以得 到完全水溶性衍生物。
• 2.4外界环境Ｔ改变溶解性
• 温度升高，分子(离子)的热运动加剧，使得
分子间混台加快， 壳聚糖的溶解性能同样 能受到温度的影响。
• 原理：由于升高温度之后，氢离子的运动
速率加快，使得氢离子对氨基和羟基作用 加强同时大分子链运动加快，从而加快了 壳聚糖有序结构的破坏，促进了壳聚糖的 溶解。
３．壳聚糖的应用
• 由于壳聚糖的水溶性抑制了其应用方面的
能力，但是因为它与生物的相容性，安全 性，绿色，含量之大仅次于纤维素，取之 不尽的资源，前面我们讨论了如何提高它 的溶解性能，现在我们介绍它在各领域的 应用价值。
２．壳聚糖的溶解性
• 2.1从分子量来改变溶解性 • 通常的壳聚糖的分子量10万～30万，不溶
于水。但是通过降解之后的壳聚糖分子量 在1000~1500的可以基本完全溶于水，可 溶于大多数稀酸如盐酸、醋酸、苯甲酸等 溶液，且溶于酸后，分子中氨基可与质子 相结合，而使自身带正电荷。
• 目前应用较多的降解的方法有以下三种：
• 壳聚糖是高性能的重金属离子捕集剂，因此可用于含重金属离子的污
水处理和贵金属的回收。将壳聚糖用于溶液中Cu2十、Cr3十 、Ni'+ 金属离子的脱除和回收，最高回收率达95%一100%。例如，壳聚糖 可速有效地吸附含Cr废水中的Cr， 除Cr率达90%以上。用D-半乳糖改 性的壳聚糖能吸附Ga,In,Nd,Eu,Cu,Ni,Co等金属离子，壳聚糖分子的 氨基和经基起了鳌合配位体的作用。壳聚糖类也能用于放射性元素铀 的捕集和核工业污水的处理。
• 原理：为解决溶解性, 除了破坏分子链的结
构规整性外, 还可用引入亲水性基团的方法, 实现水溶性化。下面介绍几种改性方法。
• (1)酰化反应：酰化反应酰化反应是甲壳素、
壳聚糖化学改性中研究较多的一种化学反 应，在其大分子链上导入不同相对分子质 量的脂肪族或芳香族的酰基，使其产物在
• (3)烷基化改性：烷基化反应可以在壳聚糖
１．酸降解法已发展有过醋酸法、酸— 亚 硝酸法、浓硫酸法、氢氟酸法等许多种, 不 过, 用于工业化生产的主要还是盐酸降解法。 酸法降解壳聚糖是一种非特异性的降解过
• 2.2从脱乙酰度（D.D)改变改变溶解性
• 原理：壳聚糖是由甲壳素脱乙酰而来，-
NH-CO-CH3该基团脱乙酰以后变成－NH2， -NH2为亲水基团故能增加壳聚糖的溶解性
且具有良好的生物相容性，因此是理想的 药物缓释材料。壳聚糖与聚乙烯一醋酸乙 烯共聚物EVA)、壳聚糖与聚醚(PEO)复合具
• .3.2 在环保领域的应用
• 由于游离氨基的存在，壳聚糖类在酸性溶液中具有阳离子型聚电介质
的性质，因此可作为凝聚剂用于水的澄清。还可用于工业废水的脱氯 酚和造纸污水脱木质素处理等。