羧甲基壳聚糖

羧甲基壳聚糖因为有良好的水溶性、保湿性和成膜性,安全无毒并具有抗菌、抑菌、乳化稳定作用,在日化、食品、造纸、制药等方面有重要的用途。

1保鲜剂

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基的产物,是一种天然的阳离子高分子多糖,它来源丰富,无毒无害,无污染及可降解,已广泛应用于化工、食品、化妆品、环保及医药等诸多领域。但壳聚糖仅溶于某些酸性介质,限制了其应用范围。对壳聚糖进行化学修饰即可得羧甲基壳聚糖,根据羧甲基的取代位置不同可以获得O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖和N,O-羧甲基壳聚糖三种产物。与壳聚糖相比,羧甲基壳聚糖在果,如水溶性、成膜性、吸湿保湿性、抗菌性、安全无毒性等,更适合于现代果蔬保鲜贮运的要求。羧甲基壳聚糖是一种天然的多糖涂膜保鲜剂,来源丰富,无毒无味,抑菌性强,在果实表面形成的膜具有很好的气体选择通透性,能有效地降低果蔬的呼吸强度和蒸腾作用,从而保持果蔬的新鲜度,延长果蔬的贮藏寿命。研究表明羧甲基壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌这三种常见的食品腐败菌有较强的抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好,其最小抑制浓度为0·1%,对大肠杆菌、枯草杆菌最小抑制浓度均为0·2%。羧甲基壳聚糖对酵母菌群、黄曲酶素、黑曲霉等也有明显的抑制作用。（羧甲基壳聚糖在果蔬保鲜中的应用研究进展吴伟,林宝凤）

2对铅离子的吸附

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基后的产物其自然资源非常丰富是性能优良的金属离子吸附剂在工业废水处理贵重金属离子回收[3]等方面具有广阔的应用前景制备水溶性壳聚糖及其衍生物引入其它功能性基团改善它的溶解性及功能拓宽其应用范围是当前研究开发甲壳素和壳聚糖的重要课题羧甲基壳聚糖是壳聚糖经化学改性得到的水溶性衍生物由于羧基的引入使其结合金属离子能力大大提高可广泛应用于水处理贵重金属离子富集回收等方面进入人体健康者血铅的正常范围为0.483~1.45μmol/L当血铅含量达2.72~3.84μmol/L时即可发生铅中毒铅中毒可直接损伤人和动物的甲状腺功能还可损伤生殖细胞及降低性功能本文将初步研究羧甲基壳聚糖CMCS对铅离子吸附的基本特性以期为含铅废水的处理提供新的途径及理论依据。羧甲基壳聚糖与壳聚糖水溶性低聚壳聚糖相比对铅离子具有更强的吸附能力且吸附能力随着羧甲基取代度的增大而增大羧甲基壳聚糖吸附铅离子的行为遵循单分子层吸附机理符合动力学方程t/Qt=t/Qeq+M/KCM影响吸附过程的因素主要有时间pH值离子强度温度等为羧甲基壳聚糖在处理含铅的工业废水方面提供了一定的理论依据。（羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附性能研究林友文陈伟罗红斌）

3降脂作用

壳聚糖及其衍生物的调节血脂作用日益受到人们重视，关于降脂机制目前尚无定论。有人认为壳聚糖结构中含有氨基，作为聚阳离子可与胆酸、胆固醇结合并随粪便排出体外，能阻止消化系统吸收胆固醇和甘油三酷从而发挥降脂作用。（壳聚糖、梭甲基壳聚糖的降脂及抗氧化作用林友文林青郑景峰蒋智清）

4在农业上的应用

羧甲基壳聚糖易溶于水，具有植物生理调节功能。Cuezo研究表明，用其处理番茄可提高叶片中叶绿素的含量；如用羧甲基壳聚糖处理玉米开花期的果穗和种子，可提高玉米籽粒中蛋白质的含量。玉米是低蛋白作物，因为玉米在氮代谢过程中，谷氨酰胺合成酶和谷氨酸脱氢酶往往受到抑制，NH离子补偿能力下降，使得贮藏蛋白含量较低。师素云以羧甲基壳聚糖处理玉米开花期果穗，发现发育籽粒中的谷氨酰胺合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷丙转氨酶活性均明显增强，而蛋白水解酶活性下降，其中谷氨酰胺合成酶活性比对照组高20%以上，谷氨酸脱氢酶在处理后10、15、和25天时分别比对照组高30%、40%和50%以上，谷丙转氨酶活性高20%以上，而蛋白水解酶活性下降了30%以上；羧甲基壳聚糖对作物生长和营养代谢具有调节功能。师素云等用羧甲基壳聚糖水溶液处理玉米种子，其种子发芽率、幼苗

株高和幼苗叶片的叶绿素含量均有不同程度的提高；经羧甲基壳聚糖水溶液处理的种子和幼苗，种子胚乳中的α-淀粉酶、幼苗茎叶中硝酸还原酶活性分别提高45%和60%，而幼苗蛋白水解酶活性下降40%；经羧甲基壳聚糖水溶液处理的开花期玉米果穗和花丝，收获的种子中贮藏蛋白含量平均提高～20%，此研究结果表明，羧甲基壳聚糖对玉米的碳、氮代谢具有一定生物调节功能，作为一种天然生物调节剂，羧甲基壳聚糖有可能在很多作物，特别是蛋白质含量较低的作物中具有广泛应用前景。(羧甲基壳聚糖的应用吴刚) 5在医药方面的应用

毒理学研究表明，羧甲基壳聚糖无任何毒副作用，由于其无免疫原性，可生物降解，与生物组织的良好相容性，使其在食品、化妆品尤其在医药保健领域得到了广泛应用，可促进骨的修复，如：N，N-二羧甲基壳聚糖磷酸钙可用于促进损伤骨头的修复、再生；心脏手术后心包黏连增加了术后发病率和死亡率，Krause随机将新西兰白兔分成两组，进行心脏手术，做对照实验发现，术后将N，O-羧甲基壳聚糖直接应用于心脏和胸骨后表面地区的白兔和未经N，O-羧甲基壳聚糖处理的白兔相比，黏连显著降低，因此N，O-羧甲基壳聚糖在防止心脏手术后心包黏连方面，有重要治疗应用价值；羧甲基壳聚糖在医药上可作为免疫辅助剂，具有抗癌作用而不损伤正常细胞；具有促细胞生长，抗心律失常等生物活性；具有较好的抗凝血活性、生物相容性及生物活性，并且易溶于水，易被机体吸收；由于含有氨基，在低pH条件下，通过离子键作用能与一系列阴离子如胆汁酸或游离脂肪酸结合，形成复合盐，通常人们食用的脂肪酸如：硬脂酸、亚油酸等都可能和羧甲基壳聚糖形成复合盐，这些复合盐由于亚疏水作用，可与脂肪酸、胆固醇和其它固醇类结合，这种结合物不能被人体吸收而直接排出体外，所以在预防治疗脂肪肝、肥胖病、动脉粥样硬化疾病方面具有广泛的开发和应用前景；可用作固定酶的载体，如固定溶菌酶、D-葡萄糖氧化酶、D-葡萄糖异构酶等，也可用作一些药物的载体，如将天门冬酰胺酶固定上去，有可能用作治疗白血病的药物；在羧甲基壳聚糖分子中含有-OH、-COOH、-NH-等基团，对金属离子如Fe2+、Zn2+等有配位作用，是制备微量元素补剂的理想配体；羧甲基壳聚糖可以作为药物载体和缓释材料。秋水仙碱是使用最广泛的治疗癌症的药物，但是由于它的毒性，限制了它的使用，因此最理想的办法是能够找到合适的载体，将药物运载到目标处释放。常津等以O-羧甲基壳聚糖为包封材料，用“等电临界法”制备出抗癌药物秋水仙碱毫微粒，基于研究结果，常津得出结论，由于羧甲基壳聚糖具有使药物在目标器官释放的能力，使秋水仙碱在癌症治疗中更具优势，由于羧甲基壳聚糖不会激起抗原反应，因此在疾病治疗中，可作为药物的载体。(羧甲基壳聚糖的应用吴刚)