壳聚糖的改性研究
壳聚糖化学改性研究
壳聚糖化学改性研究【摘要】壳聚糖是一种天然多糖甲壳素脱去乙酰基的产物，在日用化工，生物工程，水处理和医药，食品等领域应用广范，但它不溶于一般的有机溶剂，因而应用受限，所以壳聚糖的化学改性成为该材料研究的重要方向，本文概述了近几年的壳聚糖化学改性方面的研究情况，着重介绍化学修饰和发展动向。
【关键词】壳聚糖化学方法改性特殊材料衍生物修饰1 壳聚糖壳聚糖，是对甲壳素运用一定程度的脱乙酰化学反应而得到的产物，故称为脱乙酰甲壳素或甲大胺。
分子式（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-d-萄聚糖。
在海洋，湖泊动物，如虾、蟹的甲壳中大量存在，在一些动植物的细胞壁中亦广泛存在，是大自然第二大纤维素的来源。
壳聚糖是一类氨基多糖，有很多特殊的功能作用和广泛的用途。
其化学性质已开发出50余项专利，在美国专利文献巳超过200余篇。
而我国对壳聚糖开发利用较晚，研究不充分，在最近几年才对壳聚糖的研究利用予以重视。
国内外的许多资料表明，壳聚糖及其衍生物在纺织、印染、造纸、食品、医药、环保、化工等行业有着广阔的应用前景。
2 壳聚糖的主要性能2.1 壳聚糖在人体中的保健作用大幅降低体内胆固醇壳聚糖能吸附胆固醇的前驱物，吸附后直接排出体外，降低胆固醇。
抑制油脂吸收壳聚糖在消化道中降低脂肪吸收的过程主要方式为离子结合，被壳聚糖所吸附的脂肪不能为脂肪酶分解，而全部随粪便排出体外。
已成为发达国家减肥的热门商品。
控制血压上升壳聚糖可吸附食盐中的氯离子，然后排出体外。
从而对血压上升有所抑制。
改进小肠代谢功能壳聚糖对改善小肠的消化功能有极大地促进作用。
2.2 壳聚糖的其他生活应用用作增稠剂，增加冰淇淋、酱类的稠度。
用作防霉和保鲜，壳聚糖在食品防霉和保鲜上有很大作用。
用作液体澄清剂和除臭剂，壳聚糖可作为饮料等液体的澄清改良剂。
3 壳聚糖在医药中的应用缓释剂和药用膜用壳聚糖加工制作的消炎缓释胶囊，经动物试验，表明有较好的缓释效果，在酸性环境中减缓了功能药物的释放。
壳聚糖改性吸附剂的制备及其吸附性能研究
壳聚糖改性吸附剂制备过程简单，安全环保，不会产生二 次污染。
05
结论
研究成果总结
壳聚糖改性吸附剂的制备方法
本研究成功开发了一种壳聚糖改性吸附剂的制备方法，该方法简单、 高效，适用于大规模生产。
吸附性能显著提高
通过改性处理，壳聚糖吸附剂的吸附容量和吸附速率均得到显著提升， 能够有效去除水中的重金属离子和有机污染物。
拓展应用领域
将壳聚糖改性吸附剂应用于其他领域， 如土壤修复、放射性核素去除等，以 拓展其应用范围。
开发新型改性材料
尝试其他天然高分子材料进行改性处 理，以期获得性能更优异的吸附剂。
加强实际应用研究
进一步验证壳聚糖改性吸附剂在实际 应用中的效果，为其在水处理领域的 推广应用提供有力支持。
THANKS
吸附剂的结构。
扫描电子显微镜分析
观察改性吸附剂的表面形貌、 孔径分布和孔容等结构特征。
X射线衍射分析
用于分析改性吸附剂的晶体结 构和晶格常数。
热重分析
研究改性吸附剂的热稳定性及 失重行为。
03
壳聚糖改性吸附剂的吸附性能研究
吸附机理
01
02
03
物理吸附
通过分子间范德华力吸附 污染物。
化学吸附
通过吸附剂表面的活性基 团与污染物发生化学反应， 形成稳定的化学键。
离子交换吸附
壳聚糖改性吸附剂表面的 氨基和羧基可以与污染物 中的阳离子和阴离子进行 离子交换。
吸附动力学研究
吸附速率
研究吸附过程中不同时间点的吸附量，分析吸附 速率随时间的变化规律。
吸附平衡时间
确定达到吸附平衡所需的时间，为实际应用提供 参考。
动力学模型
建立吸附动力学模型，用于描述吸附速率与污染 物浓度、吸附剂用量等因素之间的关系。
壳聚糖改性、抑菌性及成膜性研究
壳 聚糖 改性 、 菌性 及成 膜 性研 究 抑
殷 雪， 周 岿， 王春颖 ， 刘章 武 ‘
（ 武汉工业学院 食 品科学与工程学院 ， 湖北 武汉 ４ ０ ２ ） ３０ ３
摘
要 ： 壳聚糖通过 改性 ， 备 易溶 于水的 壳聚糖 衍 生物— —羧 甲基 壳聚糖 ， 对 制 并对 它 的成膜
胀后 ， 滤去多 余碱 液。在 上述体 系 中 ， 次加入 定量 分
的氯 乙酸 （ 聚 糖 ：氯 乙酸 ＝１ ． 壳 ：２ ５～１ ） ：６ 的异 丙醇 溶 液 并 不 断 搅 拌 ， 应 在 恒 温 （ 度 范 围 为 反 温
有乳 化稳 定 、 稠 作 用 ， 加 适 用 于 食 品 医药 工 业 增 更
第２ ７卷第 ３期
２０ 年 ９月 ０８
武
汉
工
业
学
院
பைடு நூலகம்
学
报
Ｖｏ． ７ ｏ ３ １２ Ｎ ．
Ｓｐ２ ８ ｅ ． ００
Ｊ ｕｎ ｌ ｏ Ｗ ｕ ａ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｒａ ｆ ｈｎ ｏｙｅｈ ｉ ｉｅｓｔ ｙ
文章 编号 ：０ ９４ ８ （ ０ ８ ０ － １ －５ １０ －８ １ ２ ０ ） ３０ ８０ ０
性 、 茵性 进行 研 究。本 实验 主 要 以氯 乙酸 为改性 剂 ， 抑 以异 丙醇 为反 应溶 剂制备 羧 甲基 壳聚 糖， 探讨 了加碱量 、 应 时间、 反 授料 比和反 应 温度等 工 艺条件 对 壳 聚糖羧 甲基 化程 度 的影 响及 不 同投料 比制备 的羧 甲基 壳聚糖 和 不 同浓度 的羧 甲基 壳聚糖 溶 液 的成膜 性 、 茵性 。羧 甲基 抑 化 壳聚糖 最佳反应 条件 为 ： 浓度 ５ ％ 、 应温度 ５ ， 碱 ０ 反 ０℃ 反应 时 间 ３ ， 壳聚糖 与 氯 乙酸 的质量 ｈ 比为 ｌ ． ， ：４ ５ 粘度 ４ ｍＰ ｓ取 代 度 ０ ７ Ｄ ， 液 澄 清 ， 分钟 后 溶 解。 浓度 为 ｌ 左 右 时 ， ６ ａ・ ， ．４ Ｓ 溶 数 ％
高分子量壳聚糖改性棉织物的染色性能研究
１ ． ２ 实验 方法
１ ． ２ ． １ 高分 子壳聚糖 改 ｆ 生工艺 工艺处方 ：
壳聚糖 （ ｇ ／ Ｌ ）
浴 比
１ ０
１ ： ３ ０
浸泡时 间 （ ｍｉ ｎ ） 烘干温度 （ ℃）
烘干 时间 （ ｍｉ ｎ ）
６ ０ ８ ０
３
涂层与纤维之间的附着力， 从而增加涂层织物剥离强力； 但
霉
棉 平纹 机织物。
药品： 氯化钠 （ 分析纯） 、 碳酸钠 （ 分析纯） ， 天津市福
晨 化学 试 剂 活 性黑 染￣Ｗ－ Ｎ Ｎ， 亨斯 迈 纺 织染化 有 限公
二氧化硅添加量 （ ％）
司； 壳聚糖 （ 工业级） ， 分子量２ ０ 万， 浙江澳兴生物科技； 冰
醋酸 （ 分析 纯） ， 广州化学试 剂 仪器 ： 电脑测 色配色仪 ， 美 国ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ 公司； Ｖ － ５ ０ ０ ０ 型可
性 染料、 直 接染 料 等） 的吸附 力， 应用 在印染领 域可提 高染 料 的利 用率 。 本 文主 要研 究 了高 分 子壳 聚糖 改性 棉 织物在
２ ． ２ ＿ ３ 二氧化硅添加量对织物剥离强度的影响 （ 图５ ）
活性染料染色中的上染百分率、 ／ 值、 耐摩擦色牢度和扩
Ｚ
一
是 随着 添加量 的增加 ， 分 散稳 定性逐 步降 低 ， 涂层膜 质量下 降， 同时聚 氨酯长链 和织物 之 间的 沟槽效 应作用减 弱， 从而
使 织物 的剥离强力降低 。
工艺 流 程 ： 用１ ％醋酸 溶 液溶 解壳 聚糖 ， 配制 成 浓度 为
１ ％ 的壳聚糖溶液， 将织物浸渍于该溶液中， 经一浸一轧 （ 轧 余率１ ０ ０ ％ ） 后烘干。
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。
壳聚糖的改性及保湿性研究
ｂ ｏ ｘ ｙ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ６ — ０Ｈ ｏ ｆ ｃ ｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｏ ｆ Ｓ ａ ｐ ｏ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ Ｓ ａ ｐ ｏ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｉ ｆ — ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｏ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ． Ｇｌ ｙ ｃ ｅ ｏｌ ｒ ， ｈ ｙ ａ ｌ ｕ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ Ｈ ａ ｇ ｅ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｈ ｏ ｓ ｅ ｎ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ． Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｏ ｎ ｃ ａ ｐ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｈ ｕ ｍｉ ｄ ｉ ｔ ｙ ． Ｒｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ：Ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗａ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｒｅ ｕ ｏ ｆ Ｓ ａ ｐ ｏ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｗａ ｓ
壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究
壳聚糖改性-沸石对农田土壤重金属镉钝化技术研究近年来，随着工业化进程的加快和农业药品的广泛使用，农田土壤中重金属污染逐渐严重化。
镉被认为是一种具有致命危害的重金属，由于其毒性较强，易以食物链的方式进入人体，对人体健康产生危害。
寻找一种高效、环境友好的重金属钝化技术是非常重要的。
壳聚糖是一种用途广泛的天然生物聚合物，具有众多优良的物理化学性质，同时也是一种非常有效的吸附剂。
为了提高壳聚糖的钝化能力，人们采用了改性的方法，其中一种常用的改性剂就是沸石。
沸石是一种矿物质，其多孔结构和大的比表面积可以增加壳聚糖的吸附能力。
所以，将壳聚糖和沸石进行改性处理，可以提高其吸附重金属镉的能力。
为了研究壳聚糖改性-沸石对农田土壤中重金属镉的钝化效果，首先需要获取一定含量的重金属镉污染土壤。
实验中，可以选取一些重度污染的农田土壤，然后通过洗涤和过筛的方式去除其中的杂质，确保剩下的土壤中只含有镉污染。
然后，需要根据实验设计的要求，将壳聚糖和沸石按照一定比例混合，得到一定浓度的改性材料。
接下来，可以将改性材料与重金属镉污染土壤进行接触反应。
可以采用批处理实验的方式，将一定量的土壤和改性材料放入试验容器中，在一定时间内进行反应。
通过比较不同时间点的土壤中镉的浓度变化，可以评估改性材料对重金属镉的吸附能力。
还可以结合X射线衍射、扫描电镜等分析手段，研究改性材料与重金属镉之间的相互作用及其钝化机理。
这些分析手段可以提供更直观的材料表征结果，有助于深入了解改性材料对重金属镉的吸附过程。
需要对改性材料的性能进行评估。
可以通过计算壳聚糖改性-沸石对重金属镉的吸附等相关指标，比如吸附率、吸附容量等，来评价其钝化效果。
还可以通过土壤培养试验等方法，评估改性材料对土壤中镉的迁移转化及对植物生长的影响。
壳聚糖改性-沸石对农田土壤中重金属镉的钝化技术是一项具有潜在应用价值的研究方向。
通过对壳聚糖改性-沸石的研究，可以提高土壤中重金属镉的钝化效果，为打造绿色环保的农田土壤提供技术支持。
改性壳聚糖吸附Cr(Ⅵ)的应用研究进展
ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｃ ｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ ｉ Ｓ ａ ｎ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｃ ｒ （ Ⅵ ）ｉ ｎ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ．Ｃ ｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｃ ｈ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ Ｃ ｒ （ Ｖ Ｉ ）
实际 要 求 。Ｃ ｒ （ Ｖ １ ） 在 水溶 液 中主 要 以 Ｃ ｒ 。 ０ 卜、 ＨＣ ｒ Ｏｌ ＿、
Ｃ ｒ 一 等 阴 离子 形 式 存 在 ， 而一般有毒重金属 （ 如 Ｐ ｂ 、 Ｃ ｄ 、 Ｈｇ ） 则 以二价 阳离 子形式 存在 ， 性与 对一般 重 金 属 离子 吸 附 的改 性 有 所 不 同。本 文 综 述
中 图分 类 号 ： Ｘ １ ３ １ ． ２ ； ０６ ３ ６ ． １
文献 标 识 码 ： Ａ
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｉ ｎ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｆ ｏ ｒ Ａｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ Ｃ ｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ Ｔ ｏ ｗａ ｒ ｄ Ｃ ｒ （ Ⅵ）
ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ．Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｏ ｎ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｈ ｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｎ ａ ｒ ｅ
改性 壳聚糖 吸 附 Ｃ ｒ （ Ｖ Ｉ ） 的应 用研 究进展 ／ ｇ华 才等
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。
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]。
壳聚糖载体的改性及其用于固定化漆酶的研究
（ ｏｌ ｅｏ ｃａｏｏｙ Ｗｅ ａ Ｃ ｍｐ ｓ ｆ ｈｎ ｏｇＵ ｉ ｒｔ， ｉａ ２４ ０ ，ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｅｎｌｇ ， ｉ ｉ ａ ｕ ａｄｎ ｎｖ ｓｙＷｅｈｉ ６ ２ ９ Ｃ ｉａ ｅ Ｏ ｈ ｏＳ ｅｉ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｉｏ ａ ｓｍｏ ｆｅ ｔ ｒ ａ ｃ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ．ｉ ｋｅ ｙ ａ ｉ ｉ ｃ ｔｏ ｔ ａ ｔ Ｃｈ ｔ ｓ ｎ ｗａ ｄｉ ｄ ｗｉ ｏ ｇ ｎｉ ｃ （ ｉ ｈ ｛ａ ｄ ｃｏ ｓ １ ｎ ｄ ｂ ｃｄ ｆ ａ ｉｎ．Ｌａ ｃ ｓ ｓ ｉ ｉ ｃ ａ ｅ ｗａ ｍｍｏ ． ｂｉ ｚ ｄ ｏ ｈ ｒ ｓ ．ｉ ｋ ｄ ｃ ｉｏ ａ ａ ｒｅ ．Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ａ ａ ｔｅ ｒ ｓｆ ｌ ｗｓ：ｏ ｇ ｃｎ ａ ｉ ｓｗｅ ｅ ｌ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｏ ｓ１ｎ ｅ ｈ ｔｓ ｎ ｃ ｒｉｒ ｉ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｐ ｒ ｍｅｒ ｓ ｗｅ ｅ ａ ｏｌ ｏ ｒ ａ ｉ ｃｄ ｒ
酸改性 壳聚糖 的最适条件 ： 壳聚糖与 甲酸 、 乙酸的质量摩 尔比（／ ｏ） 别为 １０ ｌ １０ １５， ｇ ｍ １分 ０ ： 、０ ：． 戊二醛 的质 量分数 为 ｌ ， ％ 缓冲溶液 的 ｐ Ｈ分别是 ４４、． ， ． ５０ 反应 时间为 ３ｈ 壳聚糖 与酒石酸 、 ； 草酸 的质量摩 尔比（／ ｏ） ｇ ｍ １ 分别为１０ ０ ５ ０：． 、 １０ ２ 戊二醛的质量分数为 ２ ， 冲溶液的 ｐ ０： ， ％ 缓 Ｈ分别是 ３ ６ ４ ２ 反应 时间为 ４ ５ｈ ． 、． ， ． 。不同有机酸 改性 的壳聚糖 用
壳聚糖烷基化改性方法研究进展
化改 性 ， 可使 其具 有更 良好 的吸 附、 茵、 湿等 性 能 。现 对 近年 来壳 聚糖 烷基 化 改性 方 面的研 究 抑 吸
进展 作 以综述 。
关键 词 ： 壳聚糖 ３ ． ０ ６ ６１ 文献标 志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：３ ７６ ５ （ ０ ０ ０ －３ ００ ０ ６ —３ ８ ２ １ ） ６０ ７ －４
ａ ｓ ｒ ｔ ｎ，ａ ｔｍｉｒ ｂ ａ ｎ ｉ ｔ ｒ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ， ｒ ｍｐ ｏ ｅ ．Ｔｈ ｒ ｇ ｅ ｓ ｉ ｈ ｔ ｓ ｎ ａ ｋ ｌ ｔ ｎ ｉ ｄ ｏ ｐｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｏ ｉ ｌ ａ ｄ ｍｏ ｓ ｕ ｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｏ ａｅｉ ｒｖ ｄ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｎ ｃ ｉ ａ ｌｙ ａｉ ｎ ｏ ｏ
前景， 其结构 见式 １ 。与合 成材 料 相 比 ， 聚 糖是 一 壳
种 毒性 低 、 可降解 生物相 容性 良好 的天然 聚合 物 ， 在 药物控 释领 域 已受 到重 视 ， 已广泛 应 用 于食 品保 且 健 品、 化妆 品配方 、 工业 水处 理等 领域 。
Ｃ ） 甲壳素 部分脱 乙酰 基后 的产物 。一 般 而言 ， ＴＳ 是 甲壳 素 的 Ｎ 乙酰基脱 去 ５ 以上 就可称 为壳 聚糖 ， 一 ５
联等 。其基 本 的方 向是 增加 壳 聚糖在 中性 ｐ 下 的 Ｈ 水溶性 ， 它 的使用条 件变 得温 和一点 使 引。 烷基 化反应 即在壳 聚糖 的氨 基或 羟基部 分 引入 烷基 ， 生成 壳聚 糖 烷基 化 衍 生 物 。可 以 在壳 聚糖 的 羟 基 上 （ 烷 基 化 ， 可 以在 壳 聚 糖 的 氨基 上 进 行 ） ＿ 也
而 甲壳素 是储量 仅次 于纤维 素 的第 二大 天然 有机高
壳聚糖的改性及其抗菌性能研究进展
壳聚糖的改性及其抗菌性能研究进展发布时间：2021-01-20T06:24:10.737Z 来源：《中国科技人才》2021年第2期作者：徐杰陈婷婷[导读] 壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，可以通过简单的脱乙酰化过程从甲壳质中提取，化学名称为聚葡萄糖胺（1-4）－2－氨－Ｂ－Ｄ葡萄糖，分子式为（Ｃ６Ｈ１１ＮＯ４）ｎ。
青岛即发新材料有限公司山东省青岛市 266200摘要：作为一种可吸收降解的环境友好型生物高分子，壳聚糖被认为是最有效的抗菌生物聚合物之一。
特殊的功能和结构使壳聚糖在生物医学材料和食品等领域具有潜在的应用价值。
但是壳聚糖的水溶性极差，也不溶于碱溶液和大多数有机溶剂，因此其应用受到限制。
为改善壳聚糖的溶解性，可对其进行改性。
壳聚糖改性方法包括物理改性、化学改性和复合改性，化学改性主要有烷基化、酰基化、醚化、席夫碱化及接枝共聚等方法。
介绍了壳聚糖的抗菌原理及改性研究进展，并展望了其未来的发展前景。
关键词：壳聚糖；改性；抗菌性能；研究进展引言壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，可以通过简单的脱乙酰化过程从甲壳质中提取，化学名称为聚葡萄糖胺（1-4）－2－氨－Ｂ－Ｄ葡萄糖，分子式为（Ｃ６Ｈ１１ＮＯ４）ｎ。
壳聚糖具有无毒、优异的抗菌活性、生物降解性和生物相容特性，广泛用于生物医学作为药物载体、抗菌剂、抗氧化剂、抗肿瘤和伤口敷料剂。
虽然壳聚糖中含有游离的氨基，但其只能溶于各类稀酸中，并且氨基和羟基之间较强的氢键使壳聚糖溶液的黏度比较高，因此其应用受到极大限制。
壳聚糖中含有的—ＯＨ和—ＮＨ２具有一定的化学活性，因此在保证其优点的同时，可对其进行化学改性或通过与其他高聚物进行接枝共聚等方法改善其水溶性。
1壳聚糖的抗菌原理（1）取决于壳聚糖的胺基（ＮＨ＋２）正电荷与各种微生物细胞壁上的负电荷之间的静电相互作用，这样会阻碍细菌汲取营养物质以及代谢产物的排出，同时会使细胞壁和细胞膜上的负电荷分布不均匀，进而破坏细胞壁生长的平衡性，从而达到抑菌和杀菌的效果；（2）壳聚糖在进入细胞后，会与细胞内带阴离子的物质结合，以及与脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）反应生成稳定的复合物，破坏了ＤＮＡ聚合酶或核糖核酸（ＲＮＡ）的合成，进而会破坏细胞正常的生理活性，从而杀灭细菌，起到抗菌作用；（3）归因于壳聚糖对Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋和Ｚｎ２＋等金属离子的螯合能力，这些金属离子是微生物生长代谢所需的重要组分，如革兰氏阳性细菌中孢子的形成。
苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究【开题报告】
毕业论文开题报告高分子材料与工程苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究一、选题的背景和意义壳聚糖（α-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖）是由甲壳素经脱乙酰化应后而得到的一种生物高分子物质，是生物界中大量存在的唯一的一种碱性多糖。
分子结构中含有丰富的羟基和氨基，具有生物相容性、无毒性和生物黏附性，使之易于进行化学修饰和改性，近年来已在水处理、医药、食品、化妆品、农业等领域显示出其独特的应用价值。
该类产品来自天然物质，不会损害人体健康,应用前景广阔。
壳聚糖是应用广泛的新型药用辅料之一，所制成的纳米粒具有靶向、缓释、增加药物吸收、提高药物稳定性等作用，已成为药物新剂型研究的热点。
从技术角度来看, 壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性, 这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用, 由此发生的溶胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备。
二、研究目标与主要内容（含论文提纲）壳聚糖（CS）的正电性特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用，由此发生的溶胶凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米粒子的制备。
壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放、延长药物疗效、降低药物毒副作用，提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给药途径，还可以大大加强制剂的靶向给药能力。
同时壳聚糖大分子链上分布着许多羟基和氨基，性质比较活泼，它很容易和酸酐作用，发生N-酰化反应。
因此研究人员常对壳聚糖进行化学改性，以提高其水溶性，实现其各种功能。
本论文旨在研究两个方面：（1）苹果酸对壳聚糖进行改性，改变反应温度、反应比率和反应时间等提高其接枝率。
对改性产物进行红外和核磁表征，确定其接枝率。
同时用差示扫描量热分析对改性产物的热力学性能进行表征，测定其稳定性。
(2) 将改性最佳的壳聚糖制备成纳米粒子，同时研究其负载溶菌酶的能力。
三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等用苹果酸改性壳聚糖，制备能够溶于水的壳聚糖改性产物。
聚丙烯酸修饰壳聚糖的表面改性及应用
聚丙烯酸修饰壳聚糖的表面改性及应用随着科技的进步，人们对于材料科学的研究变得越来越深入。
在材料科学领域中，表面改性技术是一个非常重要的研究方向。
聚丙烯酸修饰壳聚糖是一种常见的材料，在生物医学和药物传递等领域具有广泛的应用。
本文将介绍聚丙烯酸修饰壳聚糖的表面改性以及其在不同领域中的应用。
首先，聚丙烯酸修饰壳聚糖的表面改性是指通过化学方法将聚丙烯酸基团引入到壳聚糖分子中，从而改变其表面特性。
聚丙烯酸作为一种酸性功能团可以与金属阳离子或其他有机物发生化学反应，从而实现表面改性。
改性后的表面具有优异的化学稳定性、生物相容性以及机械强度。
此外，聚丙烯酸修饰还可以增加壳聚糖的亲水性，提高材料的溶液稳定性，并且增加药物的负载能力。
聚丙烯酸修饰壳聚糖具有广泛的应用。
一方面，它在生物医学领域中得到了广泛的关注和应用。
例如，聚丙烯酸修饰壳聚糖可以用于制备生物相容性和生物可降解的药物传递系统。
通过将药物载体与药物负载在修饰后的表面上，可以实现药物的控释和靶向传递。
同时，修饰后的表面也具有良好的组织相容性，可以减少药物在体内的毒副作用。
此外，聚丙烯酸修饰壳聚糖还可以用于制备智能型药物传递系统，比如pH敏感性的纳米载体。
这些纳米载体可以根据体内不同部位的PH值来释放药物，实现更精确的治疗效果。
另一方面，聚丙烯酸修饰壳聚糖在环境领域也有着重要的应用价值。
由于聚丙烯酸的修饰，聚丙烯酸修饰壳聚糖具有很强的金属离子络合能力，可以用于废水处理和重金属离子吸附。
修饰后的表面可以有效地吸附废水中的金属离子，从而净化废水。
此外，聚丙烯酸修饰壳聚糖还可以用于制备环境友好型胶粘剂。
与传统的胶粘剂相比，这种胶粘剂不含有毒物质，对环境无污染，具有较高的粘接力和耐水性。
在材料科学领域，聚丙烯酸修饰壳聚糖的表面改性技术还可以用于制备功能性薄膜。
聚丙烯酸修饰壳聚糖可以与其他功能性物质通过交联或配位反应结合，形成多层薄膜。
这种薄膜具有良好的渗透性、抗生物污染性和机械稳定性，可以应用于电子器件、传感器和光学器件等领域。
壳聚糖的改性及抑菌性研究
（１ Ｃｏｌｅ ｅ ｏｆＣｈｅ ｉｔ ｙ ａ ｄ Ｃｈ ｍ ｉａｌＥｎ ｎｅ ｒｎｇ， Ｎｏｒｈｗ ｅ ｔＮ ｏｒ ａ ｎｉ ｒ ｉｙ， Ｌａ ｈｏｕ ７ ０７ ． ｌｇ ｍ ｓ ｒ ｎ ｅ ｃ ｇｉ ｅ ｉ ｔ ｓ ｍ ｌＵ ｖｅ ｓｔ ｎｚ ３０ ０， Ｇ ａ ｓ ｎ ｕ， Ｃｈｉ ｎａ； ２． Ｃｏｌｅ ｆ ｉｎｃ ， Ｎｏｒｈｗｅ ｔＮ ｏ ｍ ａ ｎｉｅｒ ｉｙ， Ｌａ ｈｏ ｌｇｅ ｏｆＬｉｅ Ｓｃｅ ｅ ｔ ｓ ｒ ｌＵ ｖ ｓｔ ｎｚ ｕ， ７ ００７ ３ ０， Ｇ ａ ｓ ｎ ｕ， Ｃｈｉ ） ｎａ
ｆ ｒ ｆ ｎｇ ． Ｔｈｅ ｍ ｉ ｉ ａ ｎｈｉ ｉｏ ｙ ｃ ｎｃ ｎｔ ａ ｉ ｎ（ Ｉ ）ｉ ． ９ ｍ ｇ・ Ｌ ｆ ｕ ｕｓ ｔ ｉｍ ｅ ｅ ｆｔ ｅ ｏ ｕ ｕｓ ｎ ｍ ｌｉ ｂ ｔ ｒ ｏ ｅ ｒ ｔｏ Ｍ Ｃ ｓ ０ ３ ｍ ｏｒｆ ｎｇ ， ｈｅ ｄ ａ ｔ ｒｏ ｈ ｉ ｉ ｔｏ ｏ ｅ Ｓ ２ ｍ ｍ ． ｎｈ ｂｉｉ ｎ ｚ ｎ ｓ ｉ １
ＰＨ ＧＨ ｓ ｂｅ ｔ ｒ ｔ ａ ｈ ｔｏ ｏ ｕｎ ｓ。 ｇｒ ｍ— ｓｔｖ ｃ ｅ ｉ ｎ ａ ｎｅ ｔｖ ｃ ｅ ｉ ｅ ｐ ｃ ａ ｌ ｉ ｔ ｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｆＣＳ ｆ ｒｆ ｇｕ ａ ｐｏ ｉｉ ｅ ｂａ ｔ ｒａ ａ ｄ ｇｒ ｍ— ｇａ ｉ ｅ ｂａ ｔ ｒａ， ｓ ｅ ｉｌｙ
第 ４ ６卷 ２ １ Ｏ Ｏ年 第 ３期
Ｖｏ１ ６ ２０ Ｎ ｏ ．４ １０ ．３
西
北 师 范
大
学
学
报 （ 自然 科学 版 ）
壳聚糖的改性及作为生物材料的应用研究
第24卷 第2期V ol 124 N o 12材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering总第100期Apr.2006文章编号:167322812(2006)022*******壳聚糖的改性及作为生物材料的应用研究李东旭,耿燕丽(南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009) 【摘 要】 本文介绍了近年来国内外对壳聚糖改性的多种方法,以及接枝共聚;并简单介绍了壳聚糖作为生物材料的应用研究概况。
【关键词】 壳聚糖;改性;接枝共聚;生物材料中图分类号:T Q314.1 文献标识码:AModification of Chitosan and its Application Study for Biom aterialsLI Dong 2xu ,GENG Yan 2li(Materials Science and E ngineering college of N anjing U niversity of T echnology ,N anjing 210009,China)【Abstract 】 In this article ,several methods about m odification of chitosan both here and abroad were introduced as well as graftcopolymerization.Otherwise ,application study of chitosan for biomaterial was als o introduced briefly.【K ey w ords 】 chitosan ;m odification ;graft copolymerization ;biomaterial收稿日期:2005204218;修订日期:2005206221基金项目:江苏省研究生创新基金资助项目:国家“973”资助项目(2001C B610703)作者简介:李东旭,男,教授,E 2mail :d ongxuli @.1 概 述壳聚糖(chitosan )为甲壳素N 2脱乙酰基所得的产物,在天然高分子中的含量仅次于纤维素。
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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。
王瑜使用壳聚糖润色钨丝基质螺旋卷,轻易灌入所含痕量铜的ph 5.0的缓冲溶液中,
经电磁烘烤天然一定时间后,将其迁移至空气/乙炔火焰燃烧器上,利用火焰原子吸收光谱
法方便快捷快速测量水中痕量铜。
方法的线性范围为2~75μg/l;检出限为0.98μg/l。
同
一支钨丝螺旋卷重复涂敷壳聚糖天然cu,rsd ( n = 6)为2. 7%。
此法直观快速,选择性不好,用作自来水中cu2+的测量结果令人满意,但成本偏高。
周永国等研究了壳聚糖用于含重金属离子工业废水的处理[4~5]。
提出了壳聚糖分离
富集火焰原子吸收法检测水中痕量镉的新方法。
回收率达98%,灵敏度0.ug/l。
方法灵敏
度高,选择性好,用于天然水中痕量镉的测定,可获得满意的结果。
徐晶,王新省报导了壳聚糖并作在线微柱进度表天然柱填料,流动口服与火焰原子光谱
单胺(fi2faas)测量痕量pd的方法。
当取样体积13.5 ml时,取样频率27/h,天然倍数49倍,线性范围0.01~0.4mg/l,检出限(3s,n =11)1.4μg/l,相对标准偏差1.26%和4.0%。
孙建民等[10]研究了壳聚糖对cu2+、zn2+ 、co2+ 、ni2+ 、pb2+ 和cd2+6 种离子
的吸附行为,建立了壳聚糖柱同时分离6 种离子的火焰原子吸收法(faas)测定含量的分析
方法,并应用于自来水和电镀废水中6种金属离子的分离和测定。
徐晶等将壳聚糖装入微
柱进行在线预富集,并与火焰原子吸收分光光度法联用 ,用于催化剂样品中痕量pd的测定。
齐印阁等建立了壳聚糖分离富集丁二酮分光光度法测定ni2+的新方法,提高了测定的灵敏
度和选择性。
该法可用于天然水中痕量ni2 +的测定。
minamisawa 等[13]利用壳聚糖定量预富集环境水样中微量co2+ ,然后把洗脱的co2+用钨炉原子吸收光谱法测定,检出限达
50ngpl。
利用壳聚糖与ru共沉淀分离后,用石墨炉原子吸收光谱法测定水样中微量ru,线
性范围的上限达μgpl。
谢维新采用壳聚糖为凝聚剂,重量法测定二氧化硅,聚沉速度快,沉淀较完全,容易过滤和洗涤,用于铁矿、粘土矿(sio2含量在20 %以上)中的二氧化硅测定,
结果均较好。
但由于壳聚糖粘度小,分子刚性高,在偏酸性的溶液中, 壳聚糖由于分子中的氨基( -
nh2) 极易质子化( -nh3+) 而熔化, 并使其应用领域受到限制。
但利用壳聚糖重复单元上
的羟基和氨基,可以对其展开交联、接枝、酯化、酰化、醚化后等改性,制取出来具备相同
化学特性的壳聚糖辅, 或与机械强度低的高分子化合物,通过混合制取成微球或微球的办
法后,提升了机械强度或溶解能力,从而延展了壳聚糖的应用领域和范围,就是改性壳聚糖。
① 改性:
欢聚壳聚糖:壳聚糖与所含乙烯基的单体展开共聚反应,从而并使壳聚糖具备某些特定
性能。
壳聚糖酯化:甲壳素/壳聚糖与脂肪族或芳香族酰氯或酸酐反应,所生成的酰化产物具
有许多新的用途。
壳聚糖醚化:甲壳素/壳聚糖中的羟基与卤代烃或醇反应,可以分解成醚,广为用作日化
工业。
交联改性:就是壳聚糖与戊二醛、环氧氯丙烷等发生交联而制得的外观类似树脂的白
色或浅黄色粉末,理化性质与壳聚糖有明显差别,它不溶于水、酸、碱溶液。
壳聚糖与膨润土无机:根据膨润土层间阳离子的可以互换性,利用壳聚糖在酸性溶液中
具有正电荷的特性,将壳聚糖功率在膨润土上,做成液态无机吸附剂。
壳聚糖与pva复合:制备壳聚糖/pva微球,因pva机械强度高,pva分子中丰富的-oh与壳聚糖分子中的-oh、β-o、-nhr,形成氢键与分子间作用力增大的缘故,在维持其功能性
的同时,其耐酸碱性能与机械强度也明显提高。
梁勇等[24]以壳聚糖为原料,经环氧氯丙烷交联后与n,n二乙基胺环氧丙烷促进作用,
制备了为壳聚糖为母体的凝胶型pcon螯合树脂。
pcon螯合树脂用5 %的盐酸冲洗后,在ph =±范围内,对ag+的天然率为低超过±%,在超声波震荡下,4min即达至天然均衡。
溶解后
的pcon溶1ml%hno3溶液中,以悬浮液进样,石墨炉原子稀释(gfaas)测量。
使用标准曲线
法与标准重新加入法测定自来水中银的含量,税金结果相吻合。
张淑琴等以4,4′-二溴二苯并18-冠-6为交联剂,合成了一种新型冠醚交联壳聚糖(dcts)。
它兼有冠醚和壳聚糖两类化合物的优点,具有同时测定不同形态化学组分,不需要
分离和引入过多试剂,可以进行直接富集,且有操作简便等特点。
杨宇民等[26]利用巯基壳聚糖对pb2+和cd2+的溶解特性,创建了巯基壳聚糖拆分天然
原子吸收光谱法测定天然水体中pb2+和cd2+的新方法,并研究了最佳溶解和色层条件。
该
法对pb2+和cd2+的精确检测上限可以达至1.00μg/l和0.μg/l,回收率分别达至96.5%
和97.6%。
该法灵敏度低,选择性不好,用作实际水样的测量获得了令人满意结果。
壳聚糖自然资源丰富,在研究角度和实用角度都有着巨大潜力。
在生物、食品、医药、废水处理、纺织、造纸等领域中均有一席之地。
年,日本首次将壳聚糖作为絮凝剂处理废水,并于同年在关国波士顿召开有关甲壳素、壳聚糖的会议,从那时起,甲壳素和壳聚糖的
应用就得到较快的发展。
国外的化妆品行业已经大量采用壳聚糖,如德国的wella及日本
的姿生堂等公司,据统计日本每年约有t壳聚糖衍用于化妆品工业中;壳聚糖具有广谱抗菌性,对多种细菌生民都有明显的抑制作用,可用来对织物进行抗菌防霉整理。