壳聚糖的制备方法及研究进展
壳聚糖的制备方法及其应用领域探析
壳聚糖的制备方法及其应用领域探析壳聚糖是一种多功能、环境友好的天然聚合物,广泛应用于生物医学、食品、纺织品等领域。
本文将探讨壳聚糖的制备方法以及其应用领域,旨在全面了解壳聚糖的价值与潜力。
一、壳聚糖制备方法1. 壳聚糖来源壳聚糖是一种从海洋生物废料中提取的天然聚合物,常见的来源包括虾、蟹、贝壳等。
这些废料经过化学处理和提取,可以得到高纯度的壳聚糖。
2. 壳聚糖提取方法壳聚糖的提取通常包括以下步骤:脱蛋白、去矿物质、去色素、去脂肪、溶解、过滤和干燥。
这些步骤可以通过酸碱处理、酶解等方法来实现。
3. 壳聚糖的化学修饰壳聚糖的化学修饰是为了改变其性质和功能。
常见的修饰方法包括磺化、羟甲基化、醛基化等。
这些修饰可以改变壳聚糖的水溶性、降解性和生物活性。
二、壳聚糖的应用领域1. 医药领域壳聚糖在医药领域具有广泛的应用。
首先,壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性,可以作为药物给药载体,用于控释药物。
其次,壳聚糖作为药物包装材料,可以延缓药物的释放速度,提高药物的稳定性。
此外,壳聚糖还可以用于制备仿生组织工程材料,如人工血管、骨替代材料等。
2. 食品领域壳聚糖在食品领域具有重要的应用价值。
首先,壳聚糖作为天然的防腐剂和抗菌剂,可以用于食品的保鲜和延长货架期。
其次,壳聚糖作为食品添加剂,可以改善食品的质地和稳定性。
此外,壳聚糖还可以用于食品包装材料的制备,提高包装材料的降解性和生物降解性。
3. 环境领域壳聚糖在环境领域也有着广泛的应用。
首先,壳聚糖可以作为吸附剂,用于废水处理和重金属污染物的去除。
其次,壳聚糖可以用于制备环境友好型的农药和肥料,减少农业对环境的污染。
此外,壳聚糖还可以用于制备可降解的塑料和纺织品,减少塑料和纺织品对环境的影响。
4. 其他领域除了医药、食品和环境领域,壳聚糖还具有应用于纺织品、化妆品、印刷等领域的潜力。
壳聚糖可以用于制备具有抗菌、抗菌、UV防护等功能的纺织品;可以作为天然的护肤品原料,具有保湿、抗皱、抗氧化等功效;可以用于制备环保型的印刷油墨和染料。
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。
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。
壳聚糖微胶囊的制备与药物控释研究
壳聚糖微胶囊的制备与药物控释研究壳聚糖微胶囊是一种常用的药物载体,具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于药物控释研究中。
本文将介绍壳聚糖微胶囊的制备方法以及在药物控释中的应用。
壳聚糖微胶囊的制备方法通常有几种常见的方式,包括化学交联法、物理固化法和喷雾干燥法等。
化学交联法是一种常用的方法,其步骤包括将壳聚糖与交联剂进行混合,进而通过交联反应形成微胶囊。
该方法制备的壳聚糖微胶囊具有较高的交联度和稳定性,适用于长期控释的药物。
物理固化法是一种相对简单的方法,通过冻干或喷射流化床干燥等步骤,将壳聚糖和药物共混形成微胶囊。
这种方法操作简便,适用于热敏性药物的控释。
喷雾干燥法是一种通过气流将壳聚糖溶液的微粒喷雾到热风中干燥形成微胶囊的方法。
该方法具有工艺简单,制备速度快的优点。
壳聚糖微胶囊在药物控释中的应用主要体现在两个方面,即控释性能和应用范围。
壳聚糖微胶囊具有良好的控释性能,可以实现药物缓慢释放或定时释放的效果。
这主要得益于壳聚糖微胶囊的物理结构和化学性质。
壳聚糖微胶囊通常具有多孔结构,这可以增强药物的包裹性和控释性能,使药物在体内缓慢释放。
同时,壳聚糖微胶囊在胃酸等特定环境下可逐渐溶解,从而实现对药物的控制释放。
此外,壳聚糖微胶囊还可以通过改变壳聚糖的交联度、粒径和包裹量等参数来调节药物的释放速率和时间,以满足不同药物的需求。
壳聚糖微胶囊在药物控释中的应用范围广泛,主要包括口服给药、局部给药和靶向给药等方面。
口服给药是常见的药物给予方式,壳聚糖微胶囊在口服给药中具有良好的稳定性和缓慢释放的特点。
对于一些需要长时间维持药物浓度的药物,壳聚糖微胶囊可以提供更好的控释效果。
局部给药主要用于皮肤、眼部和鼻腔等局部疾病的治疗,壳聚糖微胶囊在局部给药中具有较好的粘附性和黏附性,可以有效提高药物在局部的停留时间和吸收率。
靶向给药是一种精准的治疗方式,壳聚糖微胶囊可通过修饰表面活性剂、聚乙二醇等方式,增强微胶囊与靶标细胞的亲和性,从而减少药物对非靶标细胞的毒副作用并增强治疗效果。
壳聚糖纳米颗粒的制备及其在药物传输中的应用研究
壳聚糖纳米颗粒的制备及其在药物传输中的应用研究概述壳聚糖纳米颗粒是一种由壳聚糖制备的纳米级颗粒,具有较大的比表面积和良好的生物相容性,因此在药物传输中展现出广泛的应用前景。
本文将介绍壳聚糖纳米颗粒的制备方法以及其在药物传输中的应用研究。
壳聚糖纳米颗粒的制备方法壳聚糖纳米颗粒的制备一般可以采用两种方法:自组装法和交联法。
自组装法是最常用和简单的制备方法之一。
通常使用溶剂交替法或单溶剂法制备壳聚糖纳米颗粒。
在溶剂交替法中,壳聚糖会在两种不同溶剂中交替溶解和沉淀,形成纳米颗粒。
这种方法不需要使用额外的交联剂,因此较为方便和经济。
而单溶剂法则是在一个溶剂中加入刺激因子(如水相中pH值的变化、温度变化等),使壳聚糖分子发生自组装行为,形成纳米颗粒。
交联法则是通过交联剂使壳聚糖分子形成三维的交联网络,从而制备纳米颗粒。
这种方法可以得到更加稳定且负载能力更强的壳聚糖纳米颗粒。
常见的交联剂有离子交联剂和非离子交联剂。
离子交联剂包括硫酸铝、硫酸钙等,在壳聚糖分子中引入正电荷以增强交联效果。
非离子交联剂则是通过物理相互作用力(如氢键、静电作用)将壳聚糖纳米颗粒交联在一起。
壳聚糖纳米颗粒在药物传输中的应用研究壳聚糖纳米颗粒作为一种载体,在药物传输中具有许多优势。
首先,壳聚糖纳米颗粒具有良好的生物相容性,能够有效保护药物不被降解,并减少对人体组织的损伤。
其次,壳聚糖纳米颗粒具有较大的比表面积,提高了药物的负荷能力,可以使药物更加稳定地储存和释放。
此外,壳聚糖纳米颗粒还可以通过表面修饰,使药物在靶区更准确地释放,提高药物疗效。
近年来,壳聚糖纳米颗粒在肿瘤治疗方面的应用备受研究者的关注。
研究表明,利用壳聚糖纳米颗粒可以实现抗癌药物的靶向输送,减轻药物对正常细胞的损伤。
例如,一些研究者利用壳聚糖纳米颗粒来包裹化疗药物,通过表面修饰可以使纳米颗粒在癌细胞表面高表达的受体上选择性地黏附和释放药物,提高药物在肿瘤组织中的作用效果。
壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究
壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究引言壳聚糖纳米微球是一种重要的纳米材料,具有广泛的应用潜力。
本文将讨论壳聚糖纳米微球的制备方法及其在药物输送领域的应用研究。
一、壳聚糖纳米微球的制备方法1. 电沉积法电沉积法是一种常用的壳聚糖纳米微球制备方法。
它通过电化学方法在电极表面沉积壳聚糖材料,形成纳米级的球状微粒。
此方法具有简单、可控性强、成本低等特点。
2. 水相反应法水相反应法是制备壳聚糖纳米微球的另一种常用方法。
该方法通过水相反应使含有壳聚糖和交联剂的溶液在适当的pH值和温度下发生交联反应,形成纳米级的壳聚糖微球。
3. 反相沉淀法反相沉淀法是一种制备单分散壳聚糖纳米微球的有效方法。
在此方法中,壳聚糖和乙酸乙酯等有机溶剂通过超声处理形成乳化液,然后将其引入水相中,壳聚糖微球通过反相沉淀形成。
二、壳聚糖纳米微球在药物输送中的应用研究1. 利用壳聚糖纳米微球的载药性能壳聚糖纳米微球可以通过静电相互作用或共价结合等方法将药物载入微球内部。
其稳定性和生物相容性使其成为一种理想的药物载体。
通过调节壳聚糖微球的大小和表面性质,可以改变药物的释放速度和释放方式,实现药物的缓释和靶向输送。
2. 利用壳聚糖纳米微球的靶向性壳聚糖纳米微球可以通过改变其表面性质来实现靶向输送。
例如,通过修饰壳聚糖微球表面的靶向分子,可以实现对特定细胞或组织的精确靶向输送。
这种靶向性可以提高药物的局部治疗效果,降低副作用。
3. 利用壳聚糖纳米微球的响应性壳聚糖纳米微球可以通过调整其结构和组成来实现对外界刺激的敏感性。
例如,通过改变壳聚糖微球的pH响应性,可以实现在特定pH环境下的药物释放。
这种响应性能使得壳聚糖纳米微球在肿瘤治疗等需要对外界刺激做出响应的场景中具有潜在应用价值。
结论壳聚糖纳米微球作为一种重要的纳米材料,在药物输送中具有广泛的应用潜力。
其制备方法包括电沉积法、水相反应法和反相沉淀法等。
壳聚糖纳米微球可通过载药性能、靶向性和响应性等特点,实现药物的缓释、靶向输送和对外界刺激的响应。
低分子量壳聚糖
低分子量壳聚糖低分子量壳聚糖(Low Molecular Weight Chitosan, LMWC)是一种重要的功能性生物材料,具有广泛的应用前景。
本文将介绍低分子量壳聚糖的特性、制备方法、生物活性及其应用领域的研究进展。
一、低分子量壳聚糖的特性低分子量壳聚糖是由壳聚糖经酶或化学方法降解而得到的,其相对分子质量较小,一般在1-10 kDa范围内。
相对于普通的壳聚糖,低分子量壳聚糖具有以下独特的特性:1. 溶解度好:由于分子量较小,低分子量壳聚糖在水中的溶解度较高,易于制备各种溶液和制剂。
2. 生物相容性优异:低分子量壳聚糖是从天然壳聚糖中提取得到的,具有良好的生物相容性和生物可降解性。
3. 生物活性显著:研究表明,低分子量壳聚糖具有抗菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤和促进伤口愈合等多种生物活性。
4. 调节免疫功能:低分子量壳聚糖可以增强机体的免疫功能,调节免疫细胞的活性和细胞因子的产生。
二、低分子量壳聚糖的制备方法目前,低分子量壳聚糖制备方法主要包括酶解法、酸解法、还原法和辐照法等。
1. 酶解法:通过壳聚糖酶的作用,将壳聚糖降解成低分子量的产物。
2. 酸解法:利用酸(如盐酸、硫酸等)将壳聚糖进行酸解,得到低分子量壳聚糖。
3. 还原法:壳聚糖经过还原处理,将壳聚糖的N-乙酰胺基团还原为氨基基团,从而使壳聚糖的分子量降低。
4. 辐照法:利用电子束辐照或γ射线辐照壳聚糖,使其分子量降低。
三、低分子量壳聚糖的生物活性1. 抗菌活性:低分子量壳聚糖具有较好的抗菌活性,可以通过破坏细菌膜结构、抑制细菌的生物膜形成和干扰细菌DNA复制等机制发挥抗菌作用。
2. 抗氧化活性:低分子量壳聚糖可以清除自由基、抑制氧化反应、调节抗氧化酶活性等,具有较好的抗氧化活性。
3. 抗肿瘤活性:研究显示,低分子量壳聚糖可以诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭,并调节肿瘤相关信号通路,具有良好的抗肿瘤活性。
4. 促进伤口愈合:低分子量壳聚糖可以促进伤口愈合过程中的纤维母细胞增殖、胶原合成、血管新生和上皮细胞迁移等,加速伤口愈合。
壳聚糖的合成方法及应用研究
壳聚糖的合成方法及应用研究壳聚糖是一种天然多糖,由N-乙基葡糖胺单体通过聚合反应得到。
它在生物医学工程、药物传递系统、环境保护等领域中具有广泛的应用。
本文将探讨壳聚糖的合成方法及其在不同领域的应用研究。
一、壳聚糖的合成方法1. 壳聚糖的酸性水解法酸性水解法是最常见的壳聚糖合成方法之一。
首先,将壳聚糖原料与酸性溶液(如盐酸)反应,使壳聚糖分子链中断,生成壳聚糖片段。
接下来,通过调节pH 值和温度使得酸性水解的壳聚糖片段重新连接形成更长的壳聚糖链。
这种方法简单易行,但需要注意控制反应条件,以避免产生副产物或降解。
2. 壳聚糖的酶催化法酶催化法是一种环境友好的壳聚糖合成方法。
通过使用特定的酶催化剂,可以在温和的条件下将壳聚糖单体聚合成壳聚糖链。
这种方法具有高产率、高选择性和对环境友好等优点,但酶催化剂的成本较高,并且需要优化反应条件。
3. 壳聚糖的还原性修饰法还原性修饰法通过将壳聚糖中的羟基还原为胺基,从而获得更多功能化基团的壳聚糖。
这种方法可以通过氨基化剂(如戊二醛)在合成过程中引入胺基,也可以在合成后通过还原剂(如氢气、亚硫酸氢钠)来实现。
还原性修饰法可以扩展壳聚糖的应用领域,并提供更多的功能化设计空间。
二、壳聚糖的应用研究1. 生物医学工程领域应用壳聚糖在生物医学工程领域具有广泛的应用潜力。
它可以用作药物传递系统的载体,可通过控制粒径、表面修饰和药物包封来实现药物的稳定释放。
壳聚糖也可以用于组织工程和创伤修复中,作为生物可降解的支架材料。
此外,壳聚糖还可用作生物传感器和生物成像试剂,用于检测和监测生物分子。
2. 环境保护领域应用壳聚糖在环境保护领域具有一定的应用潜力。
它可以用于制备高效的吸附剂,可用于水处理中去除重金属离子、有机物污染物等。
壳聚糖还可用于制备可降解的半透膜和膜过滤器,用于废水处理和固体废物处理。
此外,壳聚糖还可用作土壤改良剂和植物生长调节剂,促进植物生长和修复受损的土壤。
3. 肥皂和化妆品领域应用由于壳聚糖具有良好的防腐性和保湿性能,它在肥皂和化妆品领域中也得到了广泛的应用。
水溶性壳聚糖的制备及其应用研究进展
在很 大程度上限制了它 的应用【 因此 , l I 。 水溶性壳聚糖及其衍
生物 的研 究 成 为一 个 大 家 关 注 的 方 向 。
壳 聚糖分子有 三种 反应 活性部位 ,即 C 2位上 的 一N : H, c 、6位上的 一 H 。目前水溶性壳聚糖的制备 主要有 3种 3C O m 方法 : ①在均相条件 下 , 制壳聚糖 的脱 乙酰度制备水 溶性 控
Absr c :Du o t e c y t li e o hi s n t c u d o l e d s ov d i o r a i c d r i o g n c tat e t h r sa ln f c t a ,i o l ny b is l e n s me o g n c a i s o n r a i o
糖 的制备方法一控制壳聚糖 的脱 乙酰度 、 降低分子量和化学修饰 , 以及水溶性壳聚糖在医药 、 食品 、 化妆品等方面的应用进展 。
关键 词 : 壳聚糖; 水溶性壳聚糖 ; 制备 ; 应用
S n h ssa d Ap l a in P o r s fW a e - o b eCh t s n y t e i n p i to r g e so t r s u l io a c
a i s u o n wae . n t i p p r o y t e i r c s e fwae - ou l h t s n we e i to u e ,s c cd ,b tn ti t r I h s a e ,s me s n h ss p o e s s o t r s l b e c i a r n r d c d u h o a h t o so o tol g t e d a e ya in p o e s r d cn h lc l rweg to h ts n a d c e c l s t e meh d fc n r l n h e c tl t r c s , e u i g t e mo e u a i h fc i a n h mia i o o mo i c t n An era p i ai n i d c n , o d a d o me i r u d f ai . d t i p l t n me i i e fo n s t we e s mma ie . i o h c o c rz d
壳聚糖的研究与应用
壳聚糖的研究与应用壳聚糖,是一种天然的高分子聚合物,由甲壳动物的外骨骼、真菌的细胞膜和海洋生物的外壳等来源制得,具有良好的生物相容性、可降解性和生物可降解性,是一种新型的绿色环保材料。
近年来,壳聚糖在医学、食品、农业、环境等领域的应用逐渐扩大,成为了学术界和产业界热门的研究方向。
一、壳聚糖的性质与结构壳聚糖(Chitosan)的化学结构与硫酸化的海藻酸相似,是由葡萄糖和2-氨基葡萄糖(D-氨基葡萄糖)通过β(1→4)-连接而成的。
其化学式为(C6H11NO4)n,n为聚合度。
与海藻酸的不同之处在于,D-氨基葡萄糖的羟基处有一氨基(-NH2)基团。
这种结构赋予了壳聚糖独特的性质,例如阳离子性、生物相容性和可溶性等。
二、壳聚糖的制备方法壳聚糖的制备一般有两种方法:一种是脱乙酰化法,即将壳聚糖的乙酰基部分去除,得到氨基壳聚糖;另一种是水解法,即将壳聚糖与碱性水解剂反应,得到水解壳聚糖。
目前,壳聚糖的工业化生产主要以氨基壳聚糖为原料,通过脱乙酰化和还原等化学反应制得的中性壳聚糖成品。
但是,在壳聚糖的制备过程中,仍然存在一些技术难题,如如何降低壳聚糖制备过程中的能耗,提高壳聚糖的产量和质量等方面,这些问题需要进一步研究和解决。
三、壳聚糖在医学方面的应用1. 制备药物载体:壳聚糖具有良好的生物相容性和可溶性,可以制备成药物载体,将药物包裹在壳聚糖微球中,达到缓释、靶向等效应。
2. 抗菌作用:壳聚糖可以与细菌细胞壁上的磷脂酰胆碱相互作用,使其破坏,从而发挥抗菌作用,并可以被自然降解,对人体无害。
3. 促进伤口愈合:研究表明,壳聚糖可以促进创面上皮细胞的增殖和分化,加速伤口愈合,在医学方面具有广泛的应用前景。
四、壳聚糖在食品方面的应用1. 食品保鲜:壳聚糖可以与食品中的蛋白质、脂类等包括电荷的分子相互作用,形成保护膜,从而延长食品的保鲜期。
2. 食品添加剂:壳聚糖可以用于改善食品品质、纹理和口感,是一种天然的食品添加剂,逐渐替代传统的人工添加剂。
壳聚糖药物微球的制备及应用进展
壳聚糖药物微球的制备及应用进展摘要】壳聚糖由于具有良好的理化性质,在微球的制备中被广泛应用。
本文综述了近两年来壳聚糖药物微球的制备及应用进展,并探讨了影响微球质量的因素。
【关键词】壳聚糖制备应用【中图分类号】R931.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2011)24-0076-02壳聚糖(chitosan)是一种天然高分子多聚糖,在体内溶胀成水凝胶后可被很好的生物降解,由于其具有良好的成膜性和黏附性,无毒,无抗原性,能溶于酸或酸性水溶液,被广泛应用于微球的制备。
壳聚糖药物微球的制备方法一般有乳化-化学交联法,喷雾干燥法,离子交联法,沉淀/凝聚法等多种方法。
1 壳聚糖微球的制备1.1乳化-化学交联法是将药物、乳化剂和壳聚糖混合搅拌乳化制成乳状液,在复乳体系中,通过引入制孔剂,制备壳聚糖多孔微球,以此提高壳聚糖微球的比表面积和吸附性能,并逐步滴加入交联剂,减压过滤后用不同溶剂洗涤,冷冻干燥后得壳聚糖多孔微球的一种方法。
易兵鸿[1]等制备5-氟脲嘧啶壳聚糖缓释微球,采用戊二醛作为交联剂,结果药物则固定于微球骨架或结合于表面,通过体外累计释药率的比较表明,所制微球具有缓释性和药物突释效应。
方志文[2]等以壳聚糖为分散介质, 选用戊二醛为交联固化剂,采用乳化交联法制备盐酸丙米嗪壳聚糖微球,所制微球外观均匀圆整,分散性良好,粒径分布均匀。
1.2 喷雾干燥法是将药物溶于壳聚糖制成溶液,经喷嘴喷入干燥室内,其雾滴中的水分被送入干燥室的热空气快速蒸发而干燥制备微球的一种方法。
该法具有操作简便、条件温和、微粒体形成速度快等特点,便大量生产,目前是微粒体制备工业化最有希望的方法之一。
在制备过程中需要注意的是混合液的粘度、均匀性、喷雾速率及干燥速率等。
为了减少微球间的粘连常可加入抗粘剂,如滑石粉、硬脂酸镁及二氧化硅等。
赵国巍等[3]以壳聚糖、丙烯酸树脂为载体材料, 采用喷雾干燥法制备三七皂苷缓释微球,所制三七皂苷缓释微球的外观圆整, 平均粒径为11.80μm,包封率70.4%,载药量9.1%,在磷酸缓冲液中三七皂苷12h释放缓慢、平稳,具有很好的缓释效果。
壳聚糖纳米纤维的制备及其生物医学应用探究
壳聚糖纳米纤维的制备及其生物医学应用探究引言:壳聚糖是一种天然的多糖聚合物,具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性。
近年来,壳聚糖纳米纤维作为一种新型的生物材料在生物医学领域中引起了广泛的关注。
本文将详细介绍壳聚糖纳米纤维的制备方法以及其在生物医学应用中的潜力探究。
一、制备方法:1.1 电纺法:电纺法是制备壳聚糖纳米纤维的常用方法。
该方法通过将壳聚糖溶液注入电纺装置中,通过高电压静电纺丝,形成纤维状的壳聚糖纳米纤维。
电纺法制备的壳聚糖纳米纤维具有较高的比表面积、孔隙率和细胞附着性,适用于组织工程、药物控释等方面的应用。
1.2 模板法:模板法制备壳聚糖纳米纤维需要使用模板材料,在模板上沉积壳聚糖溶液,然后通过交联、去模板等步骤得到纳米纤维。
该方法制备的纳米纤维具有较高的结构稳定性和可调控性,适用于组织修复和细胞培养等方面的应用。
1.3 电沉积法:电沉积法是利用电化学原理,通过电极化壳聚糖溶液,并在电极上沉积纳米纤维的方法。
该方法制备的纳米纤维具有较高的均一性和结构稳定性,适用于生物传感、药物控释等方面的应用。
二、生物医学应用:2.1 组织工程:壳聚糖纳米纤维具有类似于自然细胞外基质的结构特征,能够提供细胞黏附、增殖和分化的微环境。
因此,壳聚糖纳米纤维可以作为优秀的组织工程支架材料,在组织修复和再生医学领域具有广阔的应用前景。
研究表明,壳聚糖纳米纤维用于骨组织工程、软组织修复和血管再生等方面可以促进细胞的生长和组织的再生。
2.2 控释药物:壳聚糖纳米纤维具有良好的药物负载能力和控释性能,可以作为理想的药物控释材料。
通过调控壳聚糖纳米纤维的孔隙结构和电荷性质,可以实现对药物的缓慢释放和靶向释放,提高药物的生物利用度和疗效。
研究表明,壳聚糖纳米纤维用于癌症治疗、创伤修复和感染控制等方面具有良好的应用潜力。
2.3 生物传感:壳聚糖纳米纤维具有较高的比表面积和生物相容性,可以作为生物传感器的载体材料。
通过修饰壳聚糖纳米纤维表面的生物分子、导电聚合物等,可以实现对生物分子、细胞和微生物的高灵敏度检测。
壳聚糖凝胶的制备及应用研究进展
图 1 壳 聚 糖 结 构 式
图 2 京 尼 平 结 构 式
丙基 化壳 聚 糖等 可用 戊二 醛交 联 。此 外 ,还 可 以根 据 改 性 时新 引入 基 团 的性 质 选 择 相应 的交 联 剂 。迄
今 ,大 多壳 聚糖 的化 学交 联剂 为 毒性 较 高的醛 类 ,若壳 聚 糖用 作生 物 医用材 料 ,需探 索交 联性 能较好 且
生 响应 ,在酸 性介 质 中溶 胀 度 可 达 到 3 7 ,且 凝 胶 没有 任 何 破 碎 。D mbe 等 以钼 酸盐 为 交 联 剂 , 5 a is
制 备 出具 有薄 的外 层 和含 有小 孔 内层 的微 球 结 构 ,为 核 壳 结 构 壳 聚糖 微 球 的合 成 挺 供 了新 的思 路 。笔
场 、光等 产生 响 应 的多功 能壳 聚糖 复合 凝 胶 。为此 ,笔 者 阐述 了壳 聚糖凝 胶 的制备 方法 ,总结 分析 研究 现状 ,为 壳 聚糖凝 胶 的研 究提 供参 考 。 .
1 壳 聚 糖 凝 胶 的 制 备 方 法
1 1 化 学 交 联 法 .
用化 学交 联法 合 成凝 胶通 常需 要加 入 化 学交 联 剂 ,而壳 聚 糖 的 化学 交 联 是 利用 其 分 子骨 架 上 的 C 。 位氨 基和 C 位 羟基 ( 图 1 ,因而壳 聚糖 的化 学 交 联 剂 有 醛类 ( 甲醛 ,戊 二 醛 ,乙二 醛 等 ) 。 见 ) 如 、京 尼 平 ( 一种 中药成 分 ,见 图 2 [ 、乙二 醇缩 水 甘油 醚 、聚 乙二 醇 、异 氰酸 酯 类[ 及 环 氧 氯丙 烷 等 。此外 , )1 ] 2 ] 还可 将壳 聚糖 改性 ,使其 带有 不饱 和双 键 ,再 与其 他物 质 发生化 学 反应 生成 交联 型聚合 物 。 壳 聚糖衍 生 物 大 多是 利 用 壳 聚 糖 分子 骨 架 上 的活 性基 团经 过化 学
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。
壳聚糖的制备及其化学性质研究
壳聚糖的制备及其化学性质研究壳聚糖是一种天然高分子,是由甲壳素经过酸碱水解、脱乙酰反应等多种方法得到的低度脱乙酰化产物,广泛存在于海洋生物中,包括甲壳动物的外壳、贝壳、虾龙虾等,也存在于一些真菌和魔芋等植物中。
壳聚糖因其良好的生物相容性、生物可降解性、生物活性等特点,而成为研究和应用的热点领域。
壳聚糖的制备方法壳聚糖的制备具体方法有以下几种:1. 酸碱法:将甲壳素在强酸和碱的作用下进行加热反应,使之脱除乙酰基,得到壳聚糖。
此方法制得的壳聚糖质量较高,可达到90%以上。
2. 氧化法:将甲壳素经过氧化反应,再进行脱乙酰反应,得到壳聚糖。
此方法对甲壳素的要求相对较高,得到的壳聚糖质量较差。
3. 放射性法:将甲壳素在中子或γ射线的作用下进行加工,得到脱乙酰壳聚糖。
此外,还有一些简单的方法,如微波法、超临界流体法等。
壳聚糖的物理化学性质壳聚糖的化学结构与胆碱酸、肝素、异硫氰酸盐等有机物相似,其主要化学基团为氨基、羟基等。
壳聚糖具有一定的缩聚性,能与一些阳离子结合,如银离子、铜离子、锌离子、镍离子、铁离子等,同时还能与某些分子发生化学反应。
壳聚糖的溶解度与其分子量和离子度有关,一般情况下壳聚糖具有良好的溶解性。
壳聚糖的生物学特性壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此被广泛用于医用材料、食品添加剂、动物饲料、农业领域等。
在医学领域,壳聚糖可用于制备药物载体,用于纳米粒子的封装、消毒和组织修复;在食品领域,壳聚糖可用于制备保鲜膜、增稠剂、防腐剂等;在农业领域,壳聚糖可用于制备施肥剂、杀虫剂等。
壳聚糖的医学应用壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性和多样的生物活性,是一种理想的医用材料。
壳聚糖可通过控制引体向上激酶、血管内皮生长因子等相关基因的表达,调节炎症反应、细胞增殖和微血管新生,促进软组织愈合,并可使白细胞向伤口迁移,促进创面的清洁。
另外,壳聚糖还可对金属离子、胶原蛋白等多种分子进行封装,从而应用于药物的缓释和纳米粒子的制备。
壳聚糖纳米粒制备的研究进展
摘 要 : 药 纳 米 粒作 为 药物 、 因传 递 和 控释 的 栽 体 , 近 年 来 出现 的 药 物 控 释 和 缓 释 的 新 剂 型 。 壳 聚 糖 具 有 较 好 的 生 栽 基 是 物黏 附性 、 吸 收 效 应和 酶 抑 制 载 体 作 用 等 特 性 。 壳 聚 糖 纳 米 粒 作 为 一 种 新 型 药 物 载 体 , 促 已成 为 目前 国 内 外 研 究 开 发 的 热 点 。本 文就 壳聚 糖 纳 米 粒 制 备 的 研 究 进 展 情 况进 行 了综述 。 关键 词 : 聚糖 壳 纳 米粒 制 备
KE W ORD Ch t s n; a o a tce p e a a i n Y S: i a n n p ril ; r p r t o o
载 药 纳 米 微 粒 作 为 药 物 、 因 传 递 和 控 释 的 载 体 , 近 基 是 年 来 出 现 的 药 物 控 释 和缓 释 的新 剂 型 , 起 了 国 内 外 的 极 大 引 关 注 和 兴 趣 。纳 米 粒 子 是 直 径 在 1 ~ 5 0 m 之 间 的 、 种 O 0n 一
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壳聚糖非织造布的制备及壳聚糖非织造医用敷料的研究进展_百度文
壳聚糖非织造布的制备及壳聚糖非织造医用敷料的研究进展张洁钱晓明(天津工业大学纺织学院,天津,300160摘要:阐述了壳聚糖纤维和壳聚糖非织造布的制备方法,其中用水刺法加工的壳聚糖非织造布最适合用作医用敷料。
介绍了壳聚糖非织造医用敷料的优良性能及国内外的研究现状,指出壳聚糖非织造布在医用敷料方面有着广阔的市场前景。
关键词:壳聚糖非织造布,医用敷料,制备方法,研究进展中图分类号:TS176+.4文献标志码:A文章编号:1004-7093(201107-0024-041壳聚糖纤维1.1壳聚糖的结构及性能壳聚糖(Chitosan又称甲壳胺,其化学名称为β-(1,4-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖。
壳聚糖是甲壳质脱乙酰基的衍生物,在常温下为白色半透明、略有珍珠光泽的固体,不溶于水、碱和一般的有机溶剂,但能溶解在很多稀的无机酸或有机酸中成为半透明的黏稠液体。
壳聚糖的溶解度及其溶液的黏度主要与壳聚糖的脱乙酰度、相对分子质量以及酸的种类和离子化程度有关[1]。
壳聚糖大分子链上分布着许多羟基和氨基,使其具有良好的溶解性和反应活性,因此壳聚糖具有很好的生物相容性、吸附性、成膜性及通透性、成纤性、吸湿性和保湿性[2]。
壳聚糖还具有良好的广谱抗菌、抗感染能力和很强的凝血作用,以及促进伤口愈合、镇痛、调节血脂和降低胆固醇、提高免疫力和抗肿瘤等多种生理活性作用[3],是医用敷料的理想原料。
1.2壳聚糖纤维的制备壳聚糖是线性高分子,具有成纤性,可纺制成丝。
壳聚糖及其衍生物大分子中极性集团较多,分收稿日期:2011-04-07作者简介:张洁,女,1985生,在读硕士研究生。
主要从事医疗卫生材料领域用非织造布的研究。
子间的作用力较强,理论上的熔融温度高于热分解温度,因此壳聚糖类纤维的纺制一般不采用熔融纺丝技术。
目前壳聚糖纤维的制造可以采用湿法纺丝、干法纺丝、干—湿法纺丝、静电纺丝和液晶纺丝工艺[4]。
1.2.1湿法工艺湿法纺丝是壳聚糖纤维制备的一般方法,其关键是溶剂的选择。
壳聚糖及其衍生物的制备及其应用研究
壳聚糖及其衍生物的制备及其应用研究壳聚糖是一种由壳著生物质,如虾、蟹壳等中提取出的天然多糖。
它具有天然、无毒、可降解等优点。
壳聚糖具有广泛的应用前景,例如食品工业、医药行业和环境保护等领域。
本文将讨论壳聚糖及其衍生物的制备及其应用研究。
一、壳聚糖及其衍生物的制备壳聚糖在自然界中存在于许多壳著生物的组织中,如虾、蟹、龙虾等。
壳聚糖分子是由N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖胺交替聚合而成的,具有阳离子性质。
制备壳聚糖的方法通常是从壳著生物的外壳中提取壳聚糖。
提取方法有物理、化学和生物方法。
物理法包括碾磨、超声波处理和高压处理等方法,化学法包括酸解和碱解等方法,生物法包括菌降解和酶解等方法。
提取方法的选择取决于原料的不同、提取效率以及需要的壳聚糖质量等因素。
壳聚糖的水解衍生物是制备壳聚糖衍生物的主要原料。
水解衍生物可以通过环氧化、酯化、酰化等反应进行修饰,从而得到不同功能的壳聚糖衍生物。
二、壳聚糖及其衍生物的应用研究1. 食品工业壳聚糖在食品工业中具有广泛的应用。
壳聚糖可以用作食品的保鲜剂、抗菌剂和增稠剂等。
由于壳聚糖具有大分子结构和阳离子性,可以吸附细菌、微生物和其他污染物,从而具有净化水和食品的作用。
2. 医药行业壳聚糖在医药行业中的应用也十分广泛。
壳聚糖可以用作药物的载体和控释剂等。
壳聚糖通过阳离子性和生物可降解性,使药物在体内减缓释放,从而提高药效和降低副作用。
3. 环境保护壳聚糖可以用作环境保护方面的材料。
壳聚糖的阳离子性和大分子结构可以吸附污染物,例如重金属离子、染料和有机物等,从而净化水体和土壤。
壳聚糖也可以被制备成中空纤维膜,用于水的过滤和分离等。
总之,壳聚糖具有广泛的应用前景,未来随着技术的不断进步,其应用领域将会更加广泛。
通过对壳聚糖的制备及其衍生物的研究,我们可以进一步发掘其潜在的应用价值。
同时,人们在使用壳聚糖及其衍生物时还需要考虑其生态环境和社会效益。
壳聚糖膜的制备与性能研究
壳聚糖膜的制备与性能研究壳聚糖是一种天然生物高分子材料,具有优良的生物相容性、可降解性和生物活性等特点。
因此,研究壳聚糖膜的制备与性能对于开发新型纳米材料、生物医学材料以及食品包装材料等具有重要意义。
本文将从壳聚糖膜的制备方法以及其性能研究两方面进行探讨。
一、壳聚糖膜的制备方法制备壳聚糖膜的方法多样,包括溶液吸附法、纳米共沉淀法、自组装法、离子凝胶法等。
下面将对其中几种常用的制备方法进行介绍。
1. 溶液吸附法溶液吸附法是将壳聚糖溶液通过涂布、浸泡或喷涂等方式均匀附着在基材上,并通过溶剂挥发、干燥和交联等工艺制备壳聚糖膜。
溶液吸附法制备的壳聚糖膜具有较好的膜形和膜层结构稳定性,适用于薄膜和膜袋的制备。
2. 纳米共沉淀法纳米共沉淀法是通过将壳聚糖溶液与金属离子溶液一起混合,在调整溶剂酸碱度和温度等条件下,形成纳米颗粒并沉淀在基材上制备壳聚糖膜。
纳米共沉淀法制备的壳聚糖膜具有较大的比表面积和良好的机械性能,适用于纳米薄膜和纳米多孔膜的制备。
3. 自组装法自组装法是将壳聚糖分子通过静电作用或水分子间氢键相互吸附,形成多层结构的壳聚糖膜。
自组装法制备的壳聚糖膜具有较好的附着力和超分子结构稳定性,适用于光学膜和生物传感器等领域。
4. 离子凝胶法离子凝胶法是将壳聚糖和交联剂在特定条件下制备成凝胶,然后通过溶胀和干燥等工艺制备壳聚糖膜。
离子凝胶法制备的壳聚糖膜具有较好的机械性能和稳定性,适用于微孔膜和电解质膜的制备。
二、壳聚糖膜的性能研究壳聚糖膜的性能研究主要包括物理性能、化学性能和生物性能等方面。
1. 物理性能物理性能是评价壳聚糖膜性能的重要指标之一,包括膜形态、膜厚度、热稳定性、玻璃转变温度等。
壳聚糖膜具有较好的膜形态和膜层结构稳定性,可以通过调整制备参数以及添加填料等方法改善其物理性能。
2. 化学性能化学性能是评价壳聚糖膜在化学环境下的稳定性和可控性的重要指标,包括溶胀性、吸湿性、耐酸碱性等。
壳聚糖膜具有较好的化学稳定性和生物相容性,在一定范围内可以调控其化学性能以满足特定应用需求。
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壳聚糖的制备方法及研究进展
作者:张立英
来源:《山东工业技术》2018年第02期
摘要:壳聚糖作为一种碱性多糖被广泛应用于食品、生物、化工、医疗等领域。
本文重点介绍了壳聚糖的制备方法及其研究进展,并对其发展趋势进行了展望。
关键词:壳聚糖;碱性多糖;制备方法
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.02.016
壳聚糖本身的分子结构类似于纤维素,因其多了一个带正电荷的胺基,使其化学性质较为活泼。
目前壳聚糖正因其优良的生理活性在食品、化妆品、医药、化工、污水处理等方面展现出广阔的应用前景,近十年来国内外对于壳聚糖的开发研究热度一直持续不减,各种新颖的制备方法也是层出不穷。
1壳聚糖的来源
壳聚糖通常是由甲壳素(又名几丁质)经脱乙酰基作用获得,甲壳素在自然界中广泛存在于高等真菌以及节肢动物(虾、蟹、昆虫等)的外壳中,其中虾壳、蟹壳是工业生产壳聚糖的主要原料。
由于大分子间的氢键作用,天然存在的甲壳素构造坚固,化学性质稳定,不溶于水、酸碱和一般的有机溶剂,这也使得甲壳素的应用范围非常有限,因此甲壳素只有经脱乙酰基处理成壳聚糖才能获得广泛应用。
2壳聚糖的制备方法
(1)化学降解法。
传统的壳聚糖生产多采用化学降解法。
作为壳聚糖工业生产最常用的制备方法,化学降解法简便易行,效率高,整个生产过程容易控制,但该法环境污染较为严重,对周边环境具有一定的破坏性。
欧阳涟等从蟹壳中获取甲壳素,并通过脱乙酰反应制备出了壳聚糖。
试验探究了影响产物壳聚糖脱乙酰反应的各种因素,如反应温度、碱液含量及反应时间等,最终确定制备高脱乙酰度壳聚糖的条件为反应温度70℃,碱液质量分数47%,反应时间10 h。
(2)微生物培养法。
微生物发酵法生产壳聚糖起源于美国,我国从上世纪90年代开始研究。
其主要原理是利用微生物自身生产的酶进行催化,从而脱去甲壳素中的乙酰基,进而制备壳聚糖。
目前该领域研究重点主要集中在优良菌株的选育和培养基的优化上。
贺淹才等首先采用电解法从培养的黑曲霉湿菌体中制得甲壳素,然后采用碱提取法从培养的黑曲霉湿菌体中制备壳聚糖。
试验基于黑曲霉细胞壁的主要成分为蛋白质与甲壳素,而蛋白质带有可电离的基团,于溶液中可形成带电荷的阳离子和阴离子,在外加电场作用下发生迁移,继而除去蛋白质,分离获得甲壳素;最后在高温条件下加入浓碱使得黑曲霉菌丝体中的甲壳素脱乙酰基,最终制得壳聚糖。
试验结果表明,该方法甲壳素提取的得率为干菌重量的20.6%,所得干燥壳聚糖产品的游离胺基为93.76%,产品得率为12.11%。
(3)微波技术。
微波是一种电磁波,在化学反应中,通常采用2450MHz的微波进行辐射处理。
在壳聚糖的生产中,采用微波辐射降解具有操作简便、反应时间短、能源使用率高等优点,但由于微波使升温过快也会产生甲壳素降解反应不充分等弊端。
曹健等采用微波技术对甲壳素进行脱乙酰处理制备壳聚糖,试验对在微波反应前采用乙醇浸泡对甲壳素进行预处理的条件进行了较为系统的研究,并通过单因素试验和正交试验分析了微波反应时间、碱液浓度、乙醇浸泡时间、乙醇浓度、微波功率对壳聚糖脱乙酰度和粘均分子量的影响,提出了制备高脱乙酰度、高粘均分子量壳聚糖的最优条件为:微波功率462W,微波反应时间20min,NaOH浓度50%,乙醇浸泡时间2.5h,乙醇浓度80%。
在优化条件下制得的壳聚糖脱乙酰度为77.07%,粘均分子量为43.13万,得率为68.98%。
(4)酶降解法。
甲壳素脱乙酰酶是一种能催化脱去甲壳素分子中N-乙酰葡糖胺链上的乙酰基,使之变成壳聚糖的酶。
该方法不但可以代替常规的浓碱热解法,解决目前壳聚糖生产中的环境污染问题,生产出高质量的壳聚糖,还可以生产出某些用化学法不能生产的壳聚糖制品因此该酶具有巨大的工业应用潜在价值,当前国内外对于甲壳素脱乙酰酶都有诸多研究。
与上述提到的其他方法相比,利用甲壳素脱乙酰酶制备壳聚糖可实现少用甚至不用氢氧化钠(浓碱),其温和的催化反应条件,不仅节约能源,而且对环境保护具有重要意义。
但目前酶法制备壳聚糖还没有得到广泛应用,究其原因优良产酶菌的选育、提取和培养等严重制约了这一方法的推广。
张菁菁等利用平板变色圈法从土壤中筛选出一株产几丁质脱乙酰酶活力较高的菌株,通过形态学观察、生理生化实验、16SrDNA测序分析等方法对该菌株进行了鉴定,并对其发酵产生的脱乙酰酶的酶学性质进行了研究。
经鉴定该菌株为红球菌属,酶学性质研究表明,该酶反应的最适温度为50℃,最适pH为7.0,Mn2+、Ca2+及K+在低浓度下对酶促反应有激活作用。
分析结果表明该菌产酶能力较强,具有良好的开发价值。
Elmekawy等从一种产碱杆菌中提取甲壳素脱乙酰酶,并对该酶的催化动力学进行测定,研究表明所提取的甲壳素脱乙酰酶的最适pH为6.0,最适温度为38℃,经18h的细菌培养,酶的活力达到最大值(0.419U/mL),该酶在甲壳素生物转化中具有较高的应用价值。
3展望
当前壳聚糖的制备方法主要还是以化学降解法为主,但化学降解法产生的衍生物较多,低聚糖得率低且环境污染严重。
酶法降解作为一种环境友好型的制备方法,因其反应条件温和,不需要浓碱,环境污染小等特点正受到了越来越多的关注。
随着分子生物技术的不断发展,国内外对脱乙酰酶的研究已开始深入到分子水平,通过研究酶的结构与其催化作用机理,以期揭示脱乙酰酶的结构与其功能之间的关系,同时还有不少研究试图通过基因工程技术,对现有的产脱乙酰酶菌株进行定向改造。
相信随着研究的深入,甲壳素脱乙酰化反应将不再困难,一些全新的能提高脱乙酰度与黏度,减少氢氧化钠用量,加快反应速率,减轻环境污染的壳聚糖制备技术必将应运而生。