壳聚糖及其衍生物简介
壳聚糖及其衍生物在保健食品中的应用
众 所 周 知， 血 糖 持 续 升 高 会 引 起 糖尿病等一系列病症的发生。胰岛素 分泌不足或特定靶细胞对胰岛素的敏 感度降低是引起机体内血糖持续升高 的主要原因。研究发现，当细胞内血 糖浓度异常时，低分子量的壳聚糖可 以通过渗透作用进入并修复损伤的胰 岛细胞，提高其胰岛素分泌能力。人 体 体 液 正 常 的 pH 值 在 7.4 左 右， 当 pH 值下降 0.1，胰岛素的敏感度就会 下降 30%，导致利用率下降，影响机 体糖代谢，出现高血糖。壳聚糖分子 上的碱性基团能将人体液中 pH 升高， 增加外周组织对胰岛素的敏感性，促 进糖代谢，降低体内血糖水平。此外， 壳聚糖在胃肠道内形成胶体，产生扩 容效应，延长胃的排空时间，餐后血 糖峰值下降时限也随之拖后，进而控 制餐后高血糖的出现。
抗氧化
壳 聚 糖 具 有 显 著 的 抗 氧 化 作 用， 主要表现在以下方面。①壳聚糖分子 中的还原性羟基可以捕捉脂质过氧化 链式反应所产生的自由基，阻断或减
缓脂质过氧化的进行，从而起到抗氧 化的作用。研究发现，壳聚糖对亚油 酸脂类自由基的清除率会随脱乙酰度 的增加和分子量的降低有所增强。② 除了自身与自由基相互作用外，壳聚 糖还可能在细胞膜表面形成一层多糖 屏障，隔离细胞，使其免受氧自由基 的损伤。③壳聚糖分子中的还原性羟 基可以与产生 OH• 等所必需的金属离 子（Cu2+、Fe2+ 等） 发 生 络 合 反 应， 使其不能产生引起脂质过氧化的羟基 自由基，或使其不能分解脂质过氧化 中产生的脂过氧化氢，从而起到抗氧 化作用。④壳聚糖还可以调节相关抗 氧化防御酶系（如过氧化氢酶、超氧 化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶）活性、 减少活性氧代谢物，调节氧化应激反 应，保护机体免受脂质过氧化物损害。 研究发现，壳聚糖及其衍生物对减轻 运动产生的内源性自由基所致的脂质 过氧化反应效果明显，运动负荷越大， 壳聚糖消除体内自由基的作用越明显。
壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用
壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用摘要：本文介绍了目前常用的几种壳聚糖衍生物包括羧甲基壳聚糖、壳聚糖磺化衍生物、壳聚糖羟烷基衍生物、羧基壳聚糖、壳聚糖季铵盐及其制备方法，并对这几类壳聚糖衍生物在化妆品中的应用进行了介绍，同时提出了有效研究参考配方。
关键词：化妆品添加剂；壳聚糖衍生物；应用；合成；壳聚糖一、壳聚糖衍生物的合成1、羧甲基壳聚糖。
在最近几年的当中，羧甲基壳聚糖的应用较为活跃，在碱性条件下，与氯乙酸发生反应，从而得到羧甲基壳聚糖。
随着壳聚糖分子质量不断减小，羧甲基壳聚糖反而会逐渐增大，在羧甲基壳聚糖的制备过程中，通常会伴随壳聚糖分子降解。
2、羧基壳聚糖。
羟甲基在壳聚糖分子中6位上，从而被氧化成为羧基，加大壳聚糖水溶性，氧化剂的应用可以是三氧化铬、双氧水或者是亚硝酸。
具体的氧化过程为：取10克壳聚糖，放置于有机溶剂当中，加入乙酸溶液、乙酸酐两者的混合物并进行搅拌。
加热之后在经过四个小时到六个小时的反应，最后在进行过滤，并得到壳聚糖。
在搅拌的时候加入双氧水或者是三氧化铬，在30度至50度的环境中反应两个小时到八个小时即可。
3、壳聚糖羟烷基衍生物。
壳聚糖与羧烷基化剂进行反应，同时也可以与酰化剂进行反应，从而生成水溶性衍生物，使得化妆品具有良好的保湿效果，为了提高醚化剂反应，采用强碱来进行催化，在此种条件下，容易使得壳聚糖羟烷基的黏度减弱，容易断链壳聚糖分子。
因此，为了保证化妆品的保湿效果以及吸湿效果，用二甘醇酸酐来作为酰化剂，从而生成壳聚糖衍化物。
4、壳聚糖磺化衍生物。
壳聚糖磺化合成，具有抑菌作用。
用长链烷基取代壳聚糖分子的N原子，这个时候的磺酸化所形成的衍生物具有两亲性，壳聚糖磺酸基制备方法：首先，将95%或者98%度的脱乙酰的壳聚糖，加入到乙醇、甲醇当中并进行搅拌，然后加入辛醛反应二十三个小时左右，再加入氢化硼钾水溶液反应十小时左右，这个时候生产的辛基壳聚糖，需要用稀盐酸中和，用甲醇来沉淀。
壳聚糖及衍生物概述.
北京联合大学应用文理学院 林强 linqiang@
2015.4
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一. 壳聚糖的研究背景chitosan 壳聚糖是由海洋中虾壳、蟹壳中的 甲壳素，经过脱乙酰反应得到的天 然生物材料
壳聚糖的结构 （chitosan）、性质
OH O HO NH2
n
O
壳聚糖是含有氨基的多聚糖，一般高分子
13.323
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20
筛选出的1号复合酶，5h
筛选出的2号复合酶，5h
氨基葡萄糖及盐生物活性
1.舒缓因关节炎引起的疼痛、僵硬和肿胀 2.强化软骨结构，预防关节功能失效 3.润滑关节及维持关节功能
氨基葡萄糖盐酸盐药物
N-乙酰氨基葡萄糖
在临床上是治疗风湿性及类风湿性关节炎的 药物。它也可以作为食品抗氧化剂及婴幼儿 食品添加剂，糖尿病患者甜味剂。 主要用于临床增强人体免疫系统的功能，抑 制癌细胞或纤维细胞的过度生长，对癌症和 恶性肿癌起到抑制和治疗作用； 对于各种炎症，能起到有效的治疗，对骨关 节炎及关节疼痛也有治疗作用。
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氧化化法最佳工艺条件下的 产品４h
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纤维素酶法最佳工艺条件下 的产品6h
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壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用
甲壳素是自然界中来源广泛、储量丰富的一种天然含氮多糖，具有良好的生物相容性、可降解性等特性。
壳聚糖是甲壳素在碱性条件下脱乙酰化的产物，即脱乙酰甲壳素，又被称为可溶性甲壳质、甲壳胺［1］。
壳聚糖分子结构中存在游离的氨基，在特定条件下具有阳离子性，可以作为理想的织物改性剂，例如赋予织物抗菌性能，提升纤维染色性能，提高染料的利用率等。
因此，壳聚糖及其衍生物在纺织工业中具有广阔的应用前景。
壳聚糖由于分子质量大，易在分子内及分子间形成较强的氢键，几乎不溶于水、碱性溶液、稀硫酸和稀磷酸溶液，大大限制了壳聚糖的应用［2］。
壳聚糖分子中存在氨基、羟基等基团，可进行多种化学改性，降低结晶度，改善溶解性，制备其他功能化壳聚糖［3］，使壳聚糖的应用性能得到提升，应用范围得到拓宽，从而有更广泛的用途。
本文介绍了壳聚糖几种常见的化学改性方法，综述了壳聚糖及其衍生物在不同种类纤维染色加工过程中的应用，并对其未来的发展和应用进行展望。
1壳聚糖的改性方法目前对壳聚糖的改性研究主要集中在两方面：（1）对壳聚糖进行化学改性，制备出不同性能、不同用途的壳聚糖衍生物；（2）壳聚糖降解，制备低聚壳齐凡凡，邢建伟，徐成书（西安工程大学，陕西西安710048）摘要壳聚糖是一种天然的阳离子多糖，与纤维素结构相似，具有良好的生物相容性和可降解性。
将壳聚糖作为一种改性剂应用于纤维上，可以使纤维阳离子化，改善纤维的染色性能，也可以赋予纤维抗菌、抗皱等优良特性。
因此，壳聚糖及其衍生物在染整加工过程中的应用越来越受到人们的重视。
综述了壳聚糖化学改性方法以及壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用，对壳聚糖及其衍生物未来的进一步发展和应用作出展望。
关键词壳聚糖；改性；抗菌；抗皱中图分类号：TS195.2文献标志码:A 文章编号:1005-9350（2020）12-0006-05Application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishingQI Fanfan,XING Jianwei,XU Chengshu(Xi′an Polytechnic University,Xi'an 710048,China)Abstract Chitosan was a natural cationic polysaccharide,which had similar structure with cellulose,and had good biocompatibility and biodegradability.Chitosan could be used as a modifier on the fiber,which could make the fiber cation-ic,improve the dyeing performance of the fiber,and also give the fiber anti-bacterial and anti-wrinkle and other excellent characteristics.Therefore the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing process was attracting more and more attention.The chemical modification methods of chitosan and the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing were reviewed,and the future development and application of chitosan and its derivatives were pros-pected.Key words chitosan;modification;anti-bacterial;anti-wrinkle壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用收稿日期：2020-03-20基金项目：西安工程大学纺织科学与工程学科建设与绿色印染加工创新团队支持项目（TD-13）；西安工程大学柯桥纺织产业创新研究院暨（柯桥）研究生创新学院2019年产学研协同创新项目（19KQZD10）作者简介：齐凡凡（1996—），女，硕士在读，研究方向为纺织品化学加工新材料、新工艺的理论及应用研究，*****************。
关于化妆品中壳聚糖及其衍生物应用分析
关于化妆品中壳聚糖及其衍生物应用分析摘要：壳聚糖及其衍生物具有无毒、可生物降解、生物相容和抗菌性等许多优点，作为新型抗菌剂已引起越来越多的关注。
本文从壳聚糖及其衍生物的性能以及适用于化妆品的特性出发, 讨论了壳聚糖及其衍生物在化妆品中的广泛应用。
关键词：壳聚糖, 衍生物,化妆品随着对壳聚糖生物和理化性质研究的深入，壳聚糖作为抗菌剂已引起人们越来越多的关注。
壳聚糖作为一种资源丰富、价格低廉的天然高分子化合物,具有良好的吸湿、保湿、护发、润肤等功效,已引起化妆品界的广泛关注。
1、壳聚糖及其衍生物的抗菌机理1.1目前最认同的抗菌模型是带正电荷的壳聚糖与带负电荷的细菌细胞表面的相互作用，即质子化的氨基和细胞表面负电荷的静电作用。
关于此有两种观点，一是认为壳聚糖可以在细菌细胞表面形成复合物屏障，从而阻碍细菌生长所必需的营养物质的吸收。
壳聚糖乙酸盐与细菌细胞表面产生的酸性聚合物相互作用形成聚电解质复合物，其杀菌性可能是由于扰乱膜结构或改变了膜的通透性。
另一观点认为壳聚糖及其衍生物抗菌活性的发挥包括两个持续的过程。
1.2第二个可能的抗菌机理是壳聚糖穿透细胞壁和细胞膜进入细菌细胞内部，与DNA结合阻止了DNA的转录。
另外，壳聚糖及其衍生物作为基因载体已经得到广泛的研究，基因载体在细胞内破内涵体的机理可能与壳聚糖及其衍生物穿透细胞壁和细胞膜进入细菌细胞内部发挥抗菌作用的机理相似。
由于阳离子基团缓冲能力高，在细胞内吞之后，缓冲能力通过质子海绵机制促进壳聚糖-DNA复合物从内涵体中释放。
因此，研究人员观察到的细菌细胞内部的壳聚糖及其衍生物很可能是细菌细胞内吞之后破内涵体的结果。
1.3第三个可能的抗菌机理是壳聚糖及其衍生物与金属离子螯合，抑制微量元素的摄取以及与细菌生长所必需的营养物质结合。
壳聚糖结合金属离子的能力很强，其中的氨基基团是主要的作用位点，羧甲基化能够增强壳聚糖衍生物对金属离子的吸附能力。
但这显然不是壳聚糖及其衍生物发挥抗菌功能的主要原因，因为壳聚糖及其衍生物上结合金属离子的位点有限，在一定的金属离子浓度下形成复合物容易饱和。
壳聚糖的结构特性及其衍生物的应用
知识介绍壳聚糖的结构特性及其衍生物的应用孟 哲 胡章记 毛宝玲(河北邢台学院化学系 054001)摘要 壳聚糖由甲壳素经脱乙酰基而得,又称为可溶性甲壳素。
壳聚糖的结构特征使其具有了独特的物理化学性质和生物活性。
本文介绍了壳聚糖的结构特性、重要的化学性质及衍生物的应用。
关键词 壳聚糖 结构特性 衍生物 应用 千百年来,存在于自然界中最丰富的有机物就是纤维素类,是人类应用最多的一种高聚糖。
多糖中数量最大的是纤维素,其次是甲壳素,再次是淀粉。
甲壳素在自然界的存在量仅次于纤维素,而且一直在默默地为人类做着贡献。
从19世纪的1811年发现甲壳素(chitin)到1859年发现壳聚糖(chi tosan ),人们对它们的认识经历了一个漫长的过程。
20世纪70年代以来,人们对甲壳素和壳聚糖的认识与研究有了长足的进展。
近几年,各国对壳聚糖及其衍生物的研究越来越关注,认为壳聚糖是自然界迄今为止发现的膳食纤维中惟一的阳离子高分子基团,曾被欧美科学家誉为人体的第六生命要素。
壳聚糖以其独有的结构和特性在医学、生物工程、化工、食品、化妆品、农业、环境等领域得到了广泛的应用。
1 壳聚糖的结构特性1.1 壳聚糖的结构壳聚糖是由甲壳素经不同程度的脱乙酰基反应得来[1,2]。
为了很好地认识壳聚糖,首先要了解它的结构特性。
为此,非常有必要对比一下多糖中数量最大的纤维素和次之的甲壳素的结构。
甲壳素是一种天然高分子化合物,属于碳水化合物中的多糖,命名为 (1,4) 2 乙酰氨基 2 脱氧 D 葡萄糖,是由N 乙酰胺基葡萄糖以 1,4糖苷键缩合而成的,其结构式见图1。
图1 甲壳素的结构式如果把此结构式中的每个糖基上的乙酰氨基(CH 3CO-N H-)换成羟基(H O-),就成了纤维素,纤维素具有开放性的长链和疏松的网状结构,有利于大分子的渗透和吸附。
纤维素结构中存在着大量的羟基,可通过各种化学反应制成带有多种活泼基团的纤维素衍生物,其结构式见图2。
壳聚糖及其衍生物在医药领域中的应用
减；脾肾阳虚型，治以温肾暖脾，方用实脾饮或附子理中汤合 四神丸加减；肾阴阳俱虚型，治以补肾养阴，方选二仙汤合二 至丸加减。治疗!"例，结果示：痊愈%+例，占$#0；显效$例、占 +"0；无效%例。施燕1,2辨为$型：肾阴虚型，治则滋阴补肾，方选
更年期综合征的发病机制目前还不十分清楚，大多数学 知柏地黄汤加味；肾阳虚型，治则温补肾阳，方选金匮肾气丸
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肾小管间质损伤的保护作用/301中西医结合肾病杂志，!"".，#&5(.."A..%1 /%’0 孙艳萍1丹参对大鼠肾脏近曲小管超微结构保护机制的研究/301中
国中西医结合肾病杂志，!""’，.&’(：%.#A%.,1 /%.0 陈 原，张国英1中药治疗慢性肾衰$"例临床研究/301江苏中医药，
经前后诸证”《。 素问、上古天真论》云“： ……女子七七任脉 府逐瘀汤加减。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
有效的成分，与传统的醇沉工艺相比，对不容易除去的鞣质、
药物杂志，%--+64+5：&(
脂类有很好的效果，同时还具有工艺简单、用时少、消耗原料 1#2 邹步华，李德平，吴晴斋(甲壳胺对Ⅱ7冻疮治疗作用的初步研究
失和，而出现功能紊乱的征象。而肾主骨生髓，为先天之本，乃
更年期综合征也称绝经期综合征。指妇女在绝经前一段 天癸之源，所以本病多表现为肾脏之虚衰，临床以肾阴虚和肾
时期内表现出的不同程度的内分泌、躯体和心理方面的变化， 其中大约 .#/-"0的此期妇女会因不适应内分泌的变化而表 现出一系列的症状。西医治疗除选用适量的镇静剂、自主神经 调节剂及钙剂外，推崇激素替代治疗，但尚有&大禁忌症1%2，而
壳聚糖及其衍生物在中药制药工业中的应用
・综述・壳聚糖及其衍生物在中药制药工业中的应用王龙虎1,吴国良2,程翼宇13(1.浙江大学中药科学与工程系,浙江杭州310027;2.浙江大学化工厂,浙江杭州310027)[摘要] 壳聚糖是一种优良的天然絮凝澄清剂,用于中药分离过程去除杂质,对传统的水提醇沉工艺进行改造,有利于药效成分的保留和重金属含量的降低;壳聚糖及其衍生物在人体内可生物降解,并具有良好的生物相容性,是理想的控释载体材料,可作为中药的增效剂或缓释剂;作为唯一天然碱性多糖,壳聚糖具有消炎、抑菌和治疗体表溃疡等药理作用。
壳聚糖具有独特优异的物化性质、生物相容性和生理活性,在中药制药领域中具有广阔的应用前景。
[关键词] 壳聚糖;甲壳素;中药制剂;絮凝剂;药用辅料[中图分类号]R 283 [文献标识码]A [文章编号]100125302(2004)0420289204 壳聚糖(chitosan )是甲壳素(chitin )的部分脱乙酰产物,也是迄今所发现的唯一天然碱性多糖[1]。
甲壳素广泛存在蟹、虾等低等动物以及藻类、真菌等植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在1013～1014kg ,是仅次于纤维素的第二大多糖。
壳聚糖近年之所以引起人们关注,是因为:①壳聚糖的生物相容性好,且能被生物降解,降解产物无毒性;②壳聚糖及其衍生物具有许多独特的性质,如对重金属离子的螯合性、抗菌性、抗病毒性、抗癌性、促进伤口的愈合等等。
因此,它在污水处理、贵金属回收、膜分离、化妆品、抗凝血药物、伤口愈合材料、功能膜材料等方面获得了广泛的应用。
近年来,随着我国中药现代化步伐的加快,壳聚糖在中药制药领域中的应用研究十分活跃。
作者就这方面的进展作简要评述。
1 壳聚糖的结构特征与主要的特性壳聚糖是22氨基222脱氧2D 2葡萄糖单体以β2(1→4)苷键连接的均聚物,是生物界唯一的聚阳离子多糖,分子结构如图1。
图1 壳聚糖的分子结构1.1 壳聚糖的溶解性能壳聚糖不溶于中性与碱性水溶液以及绝大部分有机溶剂,可溶于无机酸和大部分有机酸,其溶解度取决于它的脱[收稿日期] 2003220220[通讯作者] 3程翼宇,T el :(0571)87952509,E 2mail :chengyy @乙酰度与溶液的pH 值。
甲壳素∕壳聚糖及衍生物在水处理中的应用
甲壳素∕壳聚糖及衍生物在水处理中的应用摘要：甲壳素具吸附及螯合性，可以和重金属离子形成错合物，再加上其生物可分解特性，不致于造成二次公害，因此为一良好的环境友好型水处理材料。
本文主要介绍了甲壳素∕壳聚糖及衍生物在水处理中的应用研究进展。
关键词: 壳聚糖;螯合; 水处理一．壳聚糖简介甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(odier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。
外观及性质：淡米黄色至白色，溶于浓盐酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水。
甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)可溶于水。
甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。
尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。
因此,甲壳素/壳聚糖越来越多地被国内外研究者所重视,对它的研究也日益深入,现在,甲壳素/壳聚糖的应用领域已覆盖环保、食品、生物医用材料、生物农药等诸多方面。
甲壳素的化学名称为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是线型多糖类聚合物，简称为N-乙酰-D-葡糖胺。
二．1、壳聚糖的制备壳聚糖是许多低等动物,特别是节肢类动物(如昆虫、甲壳类动物等)外壳的主要成分,主要以无机盐及蛋白质结合形式存在.但其中尤以虾蟹壳中含量最高，因此通常以是虾蟹壳为原料。
（1）传统工艺[1]以虾蟹壳为原料，常温下用稀释盐酸分解无机盐，用稀碱脱除蛋白质得甲壳素，甲壳素再经浓碱脱乙酰基得壳聚糖。
其简易流程如下：虾蟹壳——清洗、去杂质、烘干（加稀HCL）——脱无机盐（加稀NaOH）——脱蛋白质（加浓NaOH）——脱乙酰基——烘干得壳聚糖壳聚糖的主要质量指标是粘度及胺基含量，在制备壳聚糖过程中，用稀盐酸分解虾蟹壳无机盐的同时，壳聚堂的链也会发生不同程度的水解作用，因此在分解无机盐的过程中盐酸的浓度、处理时间及温度对壳聚糖制品的粘度、胺基含量均有影响。
壳聚糖及其衍生物作为药用辅料的应用进展
・综 述・壳聚糖及其衍生物作为药用辅料的应用进展沈 丹,吕娟丽,孙慧萍,闫赋琴,李冬梅,吴 芳 [摘 要] 壳聚糖是自然界唯一的碱性多糖,壳聚糖及其衍生物是一类资源丰富、可生物降解的天然聚合物,生物相容性好,无毒无刺激,具有生物黏附性,广泛用于生物医学和药物制剂领域。
作为药物载体可以控制药物释放,提高大分子药物的膜渗透性和药物的稳定性,促进药物吸收,增强制剂的靶向给药能力。
本文对壳聚糖及其衍生物作为药物载体和吸收促进剂两个方面的应用进展进行了综述。
[中图分类号] R94 [文献标志码] A [文章编号] 100829926(2010)0320255204 [DO I] 10.3969/j.issn.100829926.2010.03.024 壳聚糖(Chit osan,CS)为天然多糖甲壳素,CS又称壳糖胺、几丁聚糖等,是甲壳素脱乙酰化得到的β2(1, 4)222乙酰氨基2D2葡萄糖单元和β2(1,4)222氨基2D2葡萄糖单元的共聚物,后者含量一般超过80%。
CS是自然界唯一的碱性多糖,其衍生物为可生物降解的天然聚合物,无毒,可生物降解,具有良好的生物相容性、高电荷密度和黏膜黏附性。
近年来,CS及其衍生物在生物医学及药物制剂等领域的研究日益活跃,由其所制成的可吸收缝线和人工皮肤均已进入临床应用并有商品出售;同时其作为“生命中第六要素-几丁质”也已作为保健食品上市。
CS作为药物载体可以控制药物释放、提高药物疗效、降低药物毒副作用,可以提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物稳定性,改变给药途径,还可以加强制剂的靶向给药能力。
本文仅介绍CS及其衍生物作为药用辅料在药剂学中的应用。
1 药用载体材料 CS呈弱碱性;不溶于有机溶剂;可在盐酸或醋酸溶液中膨胀形成水凝胶,成胶成膜性好。
CS有氨基、羟基功能团可以进行化学修饰,改善其各种特性;CS生物相容性很好,毒性低,可降解,并且具有抗菌、降血脂等生物学特性[1],CS的以上性质使它成为药物载体材料的研究热点之一。
几丁质、壳聚糖及其衍生物的抗氧化作用
1.引言几丁质是地球上仅次于纤维素的第二大生物聚合物，也是最丰富的多糖之一。
它是由N-乙酰葡糖胺连接β（1 4）为单体形成的多聚糖，广泛分布于甲壳动物和昆虫，保护其骨骼，同时存在于大多数真菌细胞壁中。
几丁质通常用甲壳动物如蟹、虾、龙虾的壳制备(Jayakumara, Prabaharan, Nair, & Tamura, 2010; Muzzarelli, 1997)。
壳聚糖是几丁质碱性条件下脱乙酰基合成的一种天然无毒生物多聚体。
几丁质和壳聚糖不溶于水，也不溶于大多数有机溶剂，这是它们应用于生物系统的主要限制因素。
因此，通过酸水解或者酶水解生产可溶性几丁质和壳聚糖具有重要意义。
壳寡糖（COSs）是壳聚糖衍生物（主要由葡糖胺单体组成的阳离子聚合物），可以通过化学或酶水解壳聚糖生成。
由于壳寡糖的非细胞毒性和高度水溶性，药剂学和医学应用领域都对它有极大的兴趣。
壳寡糖的各项活性受脱乙酰基的程度（DD）、分子量（MW）和链长度的影响(Jayakumaret al., 2010; Kim, Ngo, &Rajapakse, 2006; Muzzarelli, Stanic, & Ramos, 1999; Razdan&Pettersson, 1994)。
几丁质、壳聚糖及其衍生物的生物活性在医学和药剂学应用中用重要意义，比如抗氧化(Aytekin, Morimura, & Kida, 2011; Kim & Ngo, 2013; Ying, Xiong, Wang, Sun, & Liu, 2011)、抗过敏(Vo, Kim, Ngo, Kong, & Kim,2012; Vo, Kong, & Kim, 2011; Vo, Ngo, & Kim, 2012)、抗炎(Lee, Senevirathne, Ahn, Kim, & Je, 2009; Pangestuti, Bak, & Kim, 2011)、抗HIV (Vo&Kim,2010)、抗凝(Yang et al., 2012)、脂肪细胞的抑制(Cho et al., 2008)、抗肿瘤和抗癌(Cho, Park, Seo, &Yoo, 2009; Shen, Chen, Chan, Jeng, & Wang, 2009; Toshkova et al., 2010)、抗菌(Sajomsang, Gonil, &Saesoo, 2009; Xu, Xin, Li, Huang, & Zhou, 2010; Yang et al., 2010; Yang, Chou, & Li, 2005; Zhong, Li, Xing, & Liu, 2009)、抗高血压(Ngo,Qian,Je,Kim,&Kim,2008;Qian,Eom,Ryu,&Kim,2010)、免疫刺激剂(Jeon& Kim, 2001)、抗阿尔兹海默症(Cho, Kim, Ahn, & Je, 2011a; Yoon, Ngo, & Kim, 2009),促钙铁结合(BravoOsuna, Millotti, Vauthier, &Ponchel, 2007; Liao, Shieh, Chang, &Chien, 2007)、降血脂(Zhang et al., 2010; Zhou, Xia,Zhang, & Yu, 2006)。
壳聚糖及衍生物用于降血糖的最新研究进展原稿
壳聚糖及衍生物用于降血糖21世纪的最新研究进展来水利王克玲(陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安，710021)【摘要】壳聚糖是甲壳质的脱乙酰基产物，分子中含有多个氨基和羟基等活性基团，经化学修饰得到的衍生物可具有新的性能。
壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血糖的生物活性，而且可以作为胰岛素基因载体制成治疗胰岛素依赖型糖尿病的生物技术药物，还可以用于制备胰岛素口服制剂，从而达到缓释的目的。
【关键词】壳聚糖，衍生物，降血糖，胰岛素基因，口服制剂壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酞化的产物，于1859年由法国人Rouget首先得到，由于该多糖结构的特殊性，生物可降解性，安全无毒和多功能性，已在农业、轻工业、医药、健康食品、医用功能材料、环保等领域得到广泛的研究和应用。
可溶于稀酸，高度脱乙酞壳聚糖可溶于水，分子中含有多个氨基和羟基等活性基团，经化学修饰可具有新的性能。
壳聚糖是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物，这类多糖既可生物合成，又可生物降解，与动物的器官组织及细胞有良好的生物相容性，无毒，降解过程中产生的低分子寡聚糖在体内不积累，几乎没有免疫原性。
糖尿病是一组由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征。
病情严重或应激时可发生多种急性代谢性紊乱。
1998年世界卫生组织资料表明，全世界有 1.48亿糖尿病患者，预测到2025年将达到3亿[1]。
糖尿病的治疗，目前所用的方法有:口服药物治疗、胰岛素治疗和非药物治疗，还缺少特效药，现有的传统治疗方法，很难达到既能使患者24 h血糖维持在正常水平或接近正常水平，又能避免发生严重低血糖的治疗目标。
因此，如何防治糖尿病已成为国内外科学工作者的一个重要课题。
壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血脂、降血糖、抗菌、降血压等生物活性，而且还可以作为胰岛素基因载体和用于制备胰岛素口服制剂，用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗。
本文着重对21世纪以来壳聚糖及其衍生物对糖尿病作用的研究作一综述。
壳聚糖及其衍生物在靶向制剂中的应用研究进展
通过化学改性等方法改善壳聚糖及其衍生物的药物负载和控释性能， 实现药物的缓慢释放和长效作用。
靶向效率提升
利用分子生物学和纳米技术等方法对壳聚糖及其衍生物进行修饰， 提高其靶向效率，实现对肿瘤、炎症等疾病的精准治疗。
壳聚糖及其衍生物在靶向制剂中的研究方向
深入研究壳聚糖及其衍生物的生物相容性和降解机制
这些载体能够实现对药物的缓慢或快速释放，根据需要调节药物的释放行为，提高药物的疗效和降低副 作用。
03
壳聚糖及其衍生物在靶 向制剂中的研究进展
壳聚糖及其衍生物的合成研究进展
合成方法改进
随着科研技术的不断发展，壳聚糖及其衍生物的合成方法也 在不断改进。目前，研究者们已经开发出更加高效、环保的 合成路径，提高了壳聚糖及其衍生物的产量和纯度。
常见的壳聚糖衍生物包括羧甲基壳聚糖、氨基 壳聚糖、磷酸酯壳聚糖等。
这些衍生物在药物传递、组织工程、生物传感 器等领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖及其衍生物的性质来自01壳聚糖及其衍生物具有良好的 生物相容性和生物活性，能够 与细胞和组织相互作用，促进 细胞生长和分化。
02
它们还具有优良的成膜性、粘 附性和保湿性，能够形成一层 保护膜，保护伤口免受外界细 菌的侵袭，促进伤口愈合。
物理改性
除了化学改性外，物理改性也是改善壳聚糖性能的重要手段。例如，通过共混、 复合等方法，可以将壳聚糖与其他材料结合，制备出具有优异性能的复合物。
壳聚糖及其衍生物在靶向制剂中的最新研究成果
靶向效率的提高
近年来，科研人员致力于提高壳聚糖及其衍生物在靶向制剂中的靶向效率。通过 优化药物载体结构、引入靶向分子等方法，成功提高了壳聚糖衍生物载药的靶向 效果。
新型衍生物的发现
浅析壳聚糖衍生物的生成及其在实践中的应用-壳聚糖衍生物
〔2〕酰基化反应
氨基发生西佛碱反应，再用 NaBH4 或 KBH4 还原得到相应的 N-烷基化壳聚
通过导入不同相对分子质量的脂肪族或芳香族酰基，所得的酰基化壳 糖。烷基化壳聚糖在医学、妆品中应用广泛。
聚糖在有机溶剂中的溶解度可大大提高。通过酰基化反应所得的酰化产物
〔4〕酯化反应
一般在有机溶剂中的溶解度均有改善，尤其是在甲酸、二氯乙酸等酸性溶
复使用性、吸附性和选择性等方面都有所改善。由于交联壳聚糖对金属离
2.壳聚糖农药缓释剂。利用壳聚糖良好的成膜性和外表多孔结构，将
子和染料的较好吸附性及选择性，可作为一种富集分别剂和废水处理剂使 其包覆农药用做缓释剂，减慢了农药释放速度，可达长期发挥药效的作用。
用。另外，交联壳聚糖以及交联壳聚糖与其他物质的复合试剂可以对印染
一、壳聚糖的含义及结构 壳聚糖(Chitosan，简称 CS)是蟹壳或虾壳经稀酸脱钙和稀碱脱蛋白 质之后得到的甲壳素，再经强碱水解或酶解脱去一部分乙酰基得到的一种 线性高分子碳水化合物，又称乙酰甲壳素、壳多糖、氨基多糖、甲壳糖等， 是一种聚氨基葡萄糖线性高分子物质，化学名称为β-(1，4)-2-氨基-2 脱氧-D 葡萄糖，或简称聚氨基葡萄糖，分子式为(C6H11O4N)n。纯净的甲 壳素和壳聚糖均为白色片状或粉状固体，常温下能稳定存在。 壳聚糖是生物界中大量存在的唯一的一种碱性多糖，可溶于酸性水溶 液。它在自然界的含量仅次于蛋白质，分布特别广泛、来源丰富。由于氨
壳聚糖由于结构上具有的羟基和氨基活性基团，可以进行形式多样的 化学改性，通过特定的反应条件和方法，得到各种不同的壳聚糖衍生物。
〔1〕羧基化反应 羧基化反应氯代烷酸或乙醛酸可以与壳聚糖上的羟基或氨基进行反 应，得到相应的羧基化壳聚糖衍生物，讨论最多的是羧甲基化反应。羧甲 基壳聚糖因其良好的水溶性和绿色环保性，在环保水处理、医药和化妆品 等领域得到越来越广泛的应用[17-。讨论说明，羧甲基壳聚糖无任何毒副 作用，在医药上可作为免疫帮助剂，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；金属离子如 Ca2+、Fe2+、Zn2+ 等有配位作用，是制备微量元素补剂的理想配体；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；N，O-羧甲基壳聚糖可以防止 心脏手术后心包黏连，对玉米氮代谢、蛋白质合成与积存具有明显的生理 调整作用。氯代烷酸与壳聚糖反应可以在羟基和氨基上发生，接受多段升
壳聚糖及其衍生物在药剂学中的应用概况
[收稿日期]2009210211 [作者简介]钱宏波(19722),男,湖北荆州人,主管药师,从事医院药学工作。
doi :1013969/j 1issn 1167321409(R )120091041100壳聚糖及其衍生物在药剂学中的应用概况 钱宏波 (长江大学荆州临床医学院,荆州市中心医院药剂科,湖北荆州434020)[关键词]壳聚糖;药剂学;应用[中图分类号]R94[文献标识码]A [文章编号]167321409(2009)042R203204 壳聚糖为甲壳类动物、昆虫和其他无脊椎动物外壳中的甲壳质脱乙酰化而制得。
由于壳聚糖良好的生物相容性、可生物降解性、无毒性和易成膜性,壳聚糖作为一种新型辅料正受到人们的广泛关注。
在药剂学领域中应用研究尤为广泛。
现将壳聚糖在药剂学上的应用研究综述如下。
1 在中药提纯中作絮凝澄清剂使用 张文清等[1]在双黄连的提取精制中,加入壳聚糖作为絮凝剂,可通过吸附架桥和电中和作用除去药液中大部分的蛋白质、果胶、鞣质等胶体成分,而较好保留多糖以及绿原酸等成分。
通过醇沉处理,利用药液中的有效成分如绿原酸等既溶于醇又溶于水的性质,在醇水液中可沉降除去药液中不溶于醇的成分,如多糖、剩余的壳聚糖絮凝剂等,使药液进一步纯化,大大降低产品获得率,提高有效成分绿原酸的含量。
王鲁妹等[2]优选壳聚糖用于天山花楸醇提液的纯化工艺:1%壳聚糖溶液加入量8%(V/V ),温度50℃,药液p H 值为510。
在该工艺条件下醇提液澄清效果良好。
还有作者对丹参[3]、银杏叶[4]、牛膝[5]、黄芪[6]等中药材中的主要成分进行提纯。
2 作为吸附剂使用 栾勇等[7]制备壳聚糖(C TS )微珠亲和层析介质,采用多种化学方法对CTS 的表面基团进行改造,使其活化。
用此改性C TS 进行羊抗人Ig G 及小牛血清纤维连接蛋白(FN )的纯化。
此改性的C TS 微珠粒径在40～160μm 之间,每克可溶胀至4ml 。
壳聚糖及其衍生物作为药物载体研究进展
壳聚糖及其衍生物作为药物载体研究进展1邬思辉1，苏政权21广东药学院药科学院，广州 (510006)2广东药学院公共卫生学院,广州 (510006)E-mail: wsh2709@摘要：壳聚糖及其衍生物是一种资源丰富、可生物降解的天然聚合物，具有生物相容性、高电荷密度、无毒性和粘膜粘附性，广泛应用于生物医学和药物制剂领域。
本文分别从壳聚糖及其衍生物在大分子药物载体、缓控释制剂及不同部位给药系统中应用进行了综述，表明壳聚糖及其衍生物是一种优良的药物传递载体和新型药用辅料。
关键词：壳聚糖；衍生物；药物载体；缓控释制剂；给药系统1．引言壳聚糖(chitosan，CTS)也称甲壳胺，是地球上仅次于纤维素的第二大生物多糖,其化学结构是D-氨基葡萄糖通过β-1，4-糖苷键结合而成，是甲壳素(chitin)的脱乙酰衍生物。
凡能溶于1%乙酸或1%盐酸的甲壳素可称为壳聚糖[1]。
CTS具有无毒、无刺激性、无致敏性和无致突变作用，是具有良好生物相容性和生物降解性的多聚阳离子，在药剂学领域的应用极为活跃，是天然的阳离子型给药载体。
CTS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，可以提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物稳定性及改变给药途径，还可以加强制剂的靶向给药能力。
2．大分子药物载体生物大分子药物(如多肽、蛋白类、基因、酶类药物等)的口服给药往往存在多种制约因素，如：生物利用度低，容易失去活性，难以穿过体内屏障，口服基本无效等。
壳聚糖及其衍生物具有增强穿透作用及酶抑制作用，及已被证实的生物黏附特性和生物可降解性，使其成为生物大分子药物优良运送载体，并可增加此类药物在体内的吸收。
2.1疫苗微球制备技术在口服疫苗给药过程中被广泛应用，壳聚糖微球作为口服疫苗载体具有许多优良性能，必将成为口服疫苗载体的首选对象。
Jaganathan等[2]利用乳化交联法制备载有破伤风类毒素(TT)的壳聚糖微球，粒径小于10μm，稳定剂海藻糖能够保持抗原蛋白质的活性，微球的包封率也从未加入海藻糖前的40%提高到90%。
壳聚糖的抑菌作用及在农业中的应用
2.4 可降解壳聚糖地膜
使用地膜可以增加土壤温度, 保水保墒, 促进农作物早熟, 提高产量, 但 地膜使作物丰收的同时, 也造成了严重的环境污染, 残留在土壤中不能分解的 废膜, 导致土壤结构恶化, 土地透气性变差, 植物的生长和对水的吸收都受到阻 碍, “白色革命”附带来了“白色公害”, 利用壳聚糖的成膜性及生物可降解性, 可 制成具有良好粘附性、通透性和一定抗拉强度的农用地膜。代替现在广泛使 用的聚乙烯地膜, 这种地膜无污染、成本低、强度高, 并且具有改良土壤的作 用。研究发现, 壳聚糖应用在种衣剂中具有较好的成膜性能, 且通过优化助剂, 可以有效地降低药剂在水中的溶解淋失率, 提高药剂在种子表面的附着力。近 年来, 日本利用壳聚糖具有的良好成膜性能开发出壳聚糖塑料降解地膜、生物 可降解地膜, 壳聚糖的生物可降解性在工业上也具有广泛的应用前景, 如制作 可降解饭盒、包装材料等。
增强植物细胞壁
1.1 诱导植物抗性蛋白的产生
壳聚糖及其衍生物可诱导植物产生抵御病原物质的抗性蛋 白——致病相关蛋白PR(pathogenesis -related proteins) 。 壳聚糖所诱导的抗性蛋白主要为植物抗毒素(phtoalexin)、几 丁质酶(chitinase)、壳聚糖酶(chitosanase)和 1, 3一葡聚糖酶 ( l, 3一glucanase)等。许多研究都表明, 壳聚糖可诱导植株产 生几丁质酶、壳聚糖酶和 l, 3-葡聚糖酶, 这些酶的底物是真菌 细胞壁的主要组分, 几丁质酶特别是在与1, 3-葡聚糖酶的共同 作用下可在体外抑制真菌的生长。壳聚糖诱导出的几丁质酶、 壳聚糖酶和l, 3-葡聚糖酶彼此之间还有协同效应, 以致抗菌作 用更为明显。
壳聚糖的抑菌作用及在农 业中的应用
壳聚糖(chltosan)是甲壳素(chitin)的一种重要 衍生物，是甲壳素脱乙酰基转化而成的产物。甲壳素 来源于甲壳类动物，甲壳素(Chitin)也叫甲壳质、几 丁、几丁质、蟹壳素、明角壳蛋白、壳多糖，广泛存 在于低等动物(如甲壳纲、昆虫纲和蛛形纲等节肢动物 外壳)和低等植物(如真菌、藻类、酵母等)的细胞壁中。 是自然界中最丰富的天然高分子化合物之一(仅次于纤 维素)和第二大含氮化合物(仅次于蛋白质)。 据估计， 地球上每年由生物合成的甲壳素约有100亿吨，是一种 取之不尽、用之不竭的再生资源。人们利用和研究甲 壳素已有近百年的历史. 因为它的安全无毒性、可生 物降解性及生物相容性和独特的理化性质和生物活性。 应用范围扩展到化妆品、膜材料、纤维材料、催化剂、 混凝剂、酶和细胞的固定化载体、药物载体、吸附剂 等多个领域和农业、环境保护、食品工业、医药、分 析化学及轻纺工业 。
壳聚糖及其衍生物的护肤作用(综述文章)
壳聚糖及其衍生物的护肤作用何芷筠（仲恺农业工程学院化学化工学院化学工程与工艺072 广东广州 510225）摘要：壳聚糖及其衍生物是一种资源丰富、用途广泛的天然高分子材料。
甲壳素、壳聚糖已经被广泛应用于日用化工、环保、食品工业、农业和医疗等行业。
本文主要综述壳聚糖及其衍生物的保湿护肤作用与发展前景。
关键词：壳聚糖壳聚糖衍生物保湿护肤1.引言壳聚糖（Chitosan）是甲壳素脱乙酰化而得到的一种生物高分子。
由于壳聚糖分子中有大量游离氨基的存在，其溶解性大大优于甲壳素，而且兼具有甲壳素的天然性、无免疫原性、无毒无味、生物相容性好与易于降解等优点，所以壳聚糖有十分良好的经济应用价值，在食品、环保、医药、化工等领域具有广阔的应用前景[1,2]。
人们对壳聚糖的研究十分活跃，其应用领域也不断拓宽。
壳聚糖及其衍生物溶于酸性溶液形成直链聚阳离子，成膜性好，可附于角蛋白与类脂质上，有一定的水分调节功能。
配入化妆品中具有保湿、抑菌作用，又不引起任何的过敏刺激反应[3,4]，是良好的护肤品原料之一。
2.1壳聚糖及其衍生物的护肤原理壳聚糖来源于生物体结构物质，与人体细胞有很强的亲和性，可被体内的酶分解而吸收，对人体无毒性和副作用[5,6]。
另外，虽然壳聚糖分子内和分子间存在许多氢键，使其分子比较僵硬和缠结在一起，在水中的溶解度降低。
然而，对壳聚糖结构上的羟基、活泼的氨基等基团进行化学改性后得到的衍生物，由于分子中含有羟基、羧基等易溶于水的基团，使其在水中的溶解度大大提高[7]，从而使其具有良好的吸湿性、保湿性、纺丝性和成膜性。
此外，壳聚糖及其衍生物具有抑制细菌、霉菌生长的活性，是抗菌谱较广的天然抗菌物质，运用在护肤品上可起到保护皮肤的作用。
2.2壳聚糖及其衍生物在护肤品中的应用优势壳聚糖及其衍生物在化妆品方面的应用主要是利用其优良的保湿增湿性能。
壳聚糖本身具有成膜功能，又具有良好的透气性能，是一种强的吸湿剂与保湿剂，与传统的保湿增湿剂相比，壳聚糖及其衍生物的保湿增湿效果更佳，在洗面奶及各类膏、霜中使用更显其优越性。