甲壳素_壳聚糖的化学改性及其衍生物应用研究进展

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甲壳素壳聚糖及其衍生物吸湿保湿性研究进展

甲壳素壳聚糖及其衍生物吸湿保湿性研究进展邵志会王爱勤 3(中国科学院兰州化学物理研究所 , 甘肃兰州 730000)摘要 : 简要介绍了甲壳素、壳聚糖的物化性质 , 概述了壳聚糖常见的化学修饰方法 , 详细综述了甲壳素、壳聚糖及其羟基化衍生物、羧化衍生物、酰化衍生物的吸湿性和保湿性的研究现状 , 对β- 壳聚糖、甲壳低聚糖的吸湿性和保湿性也进行了介绍。

关键词 : 化妆品 ; 甲壳素 ; 壳聚糖 ; 衍生物 ; β- 壳聚糖 ; 甲壳低聚糖 ; 吸湿性 ; 保湿性中图分类号 : TQ 65812文献标识码 : A文章编号 : 1001 - 1803 (2001) 05 - 0043 - 03甲壳素 ( 简称 CT ) 又名甲壳质、几丁质 , 大量存在于虾、蟹等海洋节肢动物的甲壳中 , 也存在于低等动物菌类、昆虫、藻类的细胞膜和高等植物的细胞壁中 , 分布极其广泛 , 自然界中其储量仅次于数量最大的纤维素 1 。

甲壳素的化学名称为 ( 1 , 4) 22 - 乙酰氨基 - 2 - 脱氧 - β - D - 葡聚糖 , 它是通过β - 1 ,4 糖苷键相连的线性生物高分子 , 相对分子质量通常在几十万至几百万之间。

甲壳素在 1811 年最先由法国科学家 Braconnot 从霉菌中发现 , 1859 年 R ouget 把甲壳素与氢氧化钾溶液共煮发现了壳聚糖 ( 简称 CTS ) , 后 100 多年间其研究时断时续 , 直至 20 世纪 50 年代 , 甲壳素的研究开发才变得十分活跃 , 甲壳素、壳聚糖不仅本身具许多优良的特性 , 且可进行化学修饰得到多种衍生物。

1 甲壳素衍生物由于甲壳素中乙酰氨基的存在 , 分子间的氢键作用极强 , 因而在溶剂中溶解能力极差。

除二甲基乙酰胺/ 氯化锂、六氟丙酮和三氯乙酸的混合溶剂外2 , 几乎不溶于其他的有机溶剂和稀酸、稀碱中 , 这极大地限制了其应用范围。

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。

甲壳素_壳聚糖及其衍生物的最新应用进展

甲壳素/壳聚糖及其衍生物的最新应用进展董静※(综述)，刘群(审校)(天津市第四医院烧伤科，天津300222)中图分类号:R644文献标识码:A文章编号:1006-2084(2011)06-0921-02摘要:甲壳素是存在于自然界中的唯一带阳离子的糖类聚合物，来源于节肢动物和低等植物的真菌和藻类。

前者大量存在于海洋之中，以虾蟹为主，能够被生物降解，产量仅次于纤维素。

甲壳素脱乙酰化的产物称为壳聚糖，壳聚糖经结构修饰后可得到一系列适合不同需要的性能优良的衍生物。

甲壳素、壳聚糖及其衍生物特殊的结构特征不仅决定其具有良好的物理、化学、机械性能，还具有很好的生物相容性、降解性、免疫抗原性小、无毒性等特殊的生物医学特性。

同时具有良好的生物安全性，使其在医药保健、农业、食品工业、水处理、纺织、化工、化妆品等领域均有广泛的应用。

关键词:甲壳素;壳聚糖;衍生物The Latest Research Progress in Use of Chitin /Chitosan and their Derivates DONG Jing ，LIU Qun．(Department of Burns ，the Fourth Hospital of Tianjin ，Tianjin 300222，China )Abstract :Chitin is the only cationic carbohydrate polymer existing in the nature ，deriving from arthro-pods ，fungi ，and algae．The former source is mainly abundant in ocean ，especially in shrimps and crabs ，which can be biologically degraded ，only second to cellulose in production．Chitosan ，a deacetylated product of chi-tin ，can synthesize a series of derivatives with excellent properties for different needs through the structuralmodification．The structures of chitin ，chitosan ，and its derivatives not only render themselves good physical ，chemical ，and mechanical properties ，but also favorable biocompatibility ，biodegradability ，minimal immuno-genicity ，and non-toxicity．Additionally ，they also have good biosafety profiles．Therefore ，they have a wide-range application in healthcare ，agriculture ，food industry ，water treatment ，textiles ，chemicals ，cosmetics and other fields．Key words :Chitin ;Chitosan ;Derivates 甲壳素是自然界除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子化合物，早在400年前《本草纲目》中就有甲壳素应用的记载［1］。

甲壳素_壳聚糖研究与应用进展_张海容

第22卷第2期2006年4月忻州师范学院学报JOU RNA L OF XIN ZHO U T EACHERS U N IV ERSIT YV ol.22 No.2Apr.2006 甲壳素、壳聚糖研究与应用进展张海容,白宝林,任光明,李满秀,李志英(忻州师范学院,山西忻州034000)摘要:文章综述了甲壳素和壳聚糖的重要性质、制备、化学修饰及不同领域的研究与应用,并介绍了甲壳素及其衍生物在各领域的开发前景。

关键词:甲壳素;壳聚糖;化学修饰;衍生物中图分类号:O636.9 文献标识码:A 文章编号:1671-1491(2006)02-0001-041811年法国科学家H Braconnot从菌类中提取出一种酷似纤维素的物质,由于存在于动物的甲壳中,故取名甲壳素。

甲壳素[1-2](chitin)是自然界中仅次于纤维素的第二大类生物材料,它也是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机物。

壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酰化的产物,是一种天然的阳离子聚合物,无毒无害,安全可靠,易生物降解。

自然界每年生物合成的甲壳素估计有数十亿吨之多[3],远远超过其它氨基多糖,几乎是一种取之不尽用之不竭的再生资源。

人们发现它们在生物、化工、医药、食品、农业、纺织、印染、造纸等众多领域具有许多应用价值[4-9],可与塑料等量齐观,有 21世纪塑料之称。

一、性质甲壳素是一种无色、无毒、无味、耐晒、耐热、耐腐蚀、不怕虫蛀的结晶或无定形物。

不溶于水、有机溶剂、稀酸和稀碱,可溶于浓硫酸、浓盐酸、85%磷酸,同时发生降解,分子量由100万~200万明显降至30万~70万。

在pH=3时,壳聚糖的氨基可完全质子化。

甲壳素可溶于一些特殊溶剂中,如二甲基乙酰胺-氯化锂、N-甲基吡咯烷酮-氯化锂等混合溶剂。

甲壳素、壳聚糖的化学结构与纤维素极其相似。

纤维素是葡萄糖以 -1,4糖苷结合形成的多糖。

当纤维素葡萄糖环C2位置的羟基被乙酰胺基取代是甲壳素,被氨基取代是壳聚糖(见图1)。

壳聚糖

壳聚糖的制备改性及其应用进展摘要:扼要地介绍了甲壳素及壳聚糖的主要性质、结构、及制法。

重点论述了壳聚糖的一些主要的改性方法，包括醚化、氧化、酰化、交联、烷基化、接枝共聚、季铵化及和其他材料复合等方法；并综述了壳聚糖及其衍生物在食品工业、日用化学、医药行业、环保、轻工业及其他领域的应用现状。

关键词：壳聚糖；衍生物；化学改性；应用1 前言壳聚糖(chitosan) , 学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖,是甲壳素(chitin) 脱乙酰的产物, 而甲壳素是仅次于纤维素的第2 大天然有机高分子物质, 每年地球上甲壳素自然生成量高达百亿吨, 其产量与纤维素相当, 储量巨大[1] 。

由于它具有良好的絮凝能力、成膜性和生物相容性等较为独特的功能, 近年来在纺织、医药、日化、农业、环保、生物工程等领域有了广泛的应用。

目前壳聚糖在全世界范围内供不应求。

我国有丰富的甲壳素资源和巨大的壳聚糖产品的潜在市场, 应充分利用资源优势, 加快研究和开发壳聚糖系列产品的步伐, 满足不同用途的需要。

2 壳聚糖的制备方法壳聚糖可由甲壳素通过脱乙酰基反应制的，其反应式如下：反应的实质是酰胺的水解反应，一般在40%的NaOH溶液中于100~180℃加热非均相进行，得到可溶于稀酸、脱乙酞度一般为80%左右的壳聚糖。

与一般的胺类物质不同，壳聚糖中的氨基在碱液中十分稳定，即使在50%的NaOH中加热到160℃也不分解[2]。

提高反应温度、碱液浓度及延长反应时间可提高脱乙酞度，但在碱液中壳聚糖的主链降解也变得严重，其表现为随着脱乙酞度的提高，通常伴随粘度及分子量的下降[3](表1-1)。

为了避免大分子链被破坏，可采用加入1 %NaBH 4[4]或通入惰性气体的办法。

最近有报道通过降低脱乙酞反应的温度、缩短反应时间、增加反应次数并进行中间产物的溶解一沉淀处理，可得到脱乙酞度达99%的高分子量(M W =59万)的壳聚糖[5]。

甲壳素／壳聚糖的研究进展及应用

ＶＬＤＬ是家族性高胆固醇血脂症及其诱发心脑血管、脉动
硬化等疾病的重要致病因子。胆固醇在肠中被胆固醇酶催化变为胆固醇酯后被肠道吸收，汁酸是胆固醇酶催胆化功能所必需的物质，聚糖很容易与胆汁酸结合并将壳
生。
１在医疗保健上的应用
２０年７月２ｌ北京召开的，我国著名医疗保０１８Ｅ在由
高血压也是心脑血管疾病中常见易发的病症，去过人们以为ＮＣ引起原发性高血压与ＮａａＩ有关，在医学现界确认Ｃ一是真正导致高血压的原因ｌ。带正电荷的ｌ才５Ｊ壳聚糖能够螫合Ｃ一，而防止高血压。Ｉ从
密度脂蛋白（Ｄ和极低密度脂蛋白（Ｄ）．Ｄ和ＬＬ）ＶＬＬ中ＬＬ
聚一Ｎ乙酰Ｉ萄糖胺，于氨基多糖，一种天然）葡属是
高分子聚合物。在自然界中，广泛存在于海洋节肢动它物（虾、）甲壳中，存在于低等动物菌类、虫、如蟹的也昆藻类细胞膜和高等植物的细胞壁中．地球上仅次于植物是纤维的第二大生物资源。甲壳索脱除乙酰基后其产物是
１３在防治糖尿病中的作用．糖尿病是一种常见的内分泌代谢疾病，没有能够还完全治愈的药物。由于胰岛索不足（对的或相对的）绝引

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。

药用高分子材料学之甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用

中药方面的应用
1.壳聚糖的溶解性能 2.壳聚糖的安全性 3.生物合成与生物降解 4.壳聚糖在中药提取过程的应用
壳聚糖的安全性
壳聚糖的急性毒性实验 ,经口腔、皮下和腹腔给药 ,大黑鼠与老鼠试验证明毒性极低。连续投药 3 个月的亚急性毒性实验 ,末发现病理异常。对皮肤、黏膜的刺激性实验及皮肤吸收实验证明 ,对人类皮肤几乎无刺激、无过敏反应、不经皮肤吸收。其他实验表明 ,壳聚糖不溶血、无热源性、无致突变性、抗原性很低。
食品上的应用
1.抗菌防腐剂 2.增稠剂 3.抗氧化剂 4.被膜剂 5.稳定和凝固剂 6.乳化剂 7.甜味剂
食品上的应用
1.抗菌防腐剂壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性。
Papineau等认为,由于壳聚糖分子的正电荷和细菌细胞膜上负电荷的相互作用,使细胞内的蛋白酶和其他成分泄漏,从而达到抗菌、杀菌作用。 2.增稠剂
药用高分子材料学之
甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用
甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用
我国南宋学者朱熹早在12世纪就提出了“天无弃物”的观点,但长期以来人类开发和利用废弃物等物质资源的广度、深度和有效程度却始终受到科学技术和经济条件的制约.直至1811年,法国人于大自然中最早发现了甲壳素,之后于1859年又发现了甲壳素的脱乙酰基产物壳聚糖———一种唯一的碱性天然多糖.近几十年来,甲壳素和壳聚糖已成为日、美等国家的热门研究课题.据统计,近十年来日本平均每3天就申请1项有关甲壳素或壳聚糖的专利.我国从20世纪中期也开始开展有关的研究和产品开发,且很快成为生产壳聚糖的主要国家。
甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用
由于甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有诸多良好特性, 随着研究的进一步深入, 其应用领域会不断拓展。

甲壳素和壳聚糖的化学改性方法研究

除了这些化学改性的方法外，对甲壳素和壳聚糖还有很多物理、物理化学改性的方法。
［参考文献］
［１］程志，杜娜．甲壳素及其衍生物在医药领域中的应用［Ｊ］．河北中医学报，２００４，１９（３）：４０－４３．
［２］严俊．甲壳素的化学和应用［Ｊ］．化学通报，１９８４，（１１）：２６－３１．［３］张宜，汤韧，易涛，等．甲壳素的化学修饰及复合物系列［Ｊ］．
第３０卷第１２期２００７年１２月
Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１２Ｄｅｃ．２００７
甲壳素和壳聚糖的化学改性方法研究
杜娜，郭英，郝卓丽（石家庄职业技术学院化学工程系，河北石家庄０５００８１）
［摘要］对近年来甲壳素／壳聚糖的化学改性方法做了综述。
［关键词］甲壳素；壳聚糖；化学改性；综述
在甲壳素和壳聚糖的化学改性中，酰化改性是研究得较多的。甲壳素和壳聚糖通过与酰氯或酸酐反应，在大分子链上导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基。酰化反应可在羟基（Ｏ－酰化）或氨基（Ｎ－酰化）上进行［２］酰化产物的生成与反应溶剂、酰基结构、催化剂种类和反应温度有关。最早的酰基化反应是用干燥氯化氢饱和的乙酐对甲壳素进行乙酰化，时间长且降解严重。对此，Ｎｉｓｈｉ采用先使样品溶胀，造成了几乎均相的条件，用醋酐在室温下处理这样的溶胀样品，３ｍｉｎ就可完成酰化。３年后，Ｎｉｓｈｉ又报道了采用甲磺酸作溶剂，完全均相下进行的酰化反应［３］。
壳聚糖的Ｃ６－羟基可与含氧无机酸发生酯化反应，如与浓硫酸、三氧化硫、氯磺酸反应，可制得壳聚糖硫酸酯。设计壳聚糖硫酸酯的特定结构和相对分子质量，可制得与肝素结构相似而抗凝血活性高于肝素且没有副作用的廉价的肝素代用品。壳聚糖在甲磺酸中用五氧化二磷处理可得壳聚糖磷酸酯［８］。５壳聚糖季铵盐［９］反应

甲壳素、壳聚糖的化学改性及其衍生物应用研究进展

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收稿日期：０１０—１２０一１ｌ
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基金项目：教育部博士学科点寺项研．基金鞋且琐ｇ（０１０８ｌ）武ｌｌ２（４６５Ｊ０作者简介：枉玉庭（９２一）男，北鄂卅＾．授，ｇ￣生导师，究力向：境点好材率的合成丑应用Ｅ・ｈｘｔｗｈ１４，翻ｌ教ｌ研｝－Ｉｘ￣＠：ｓｕ
汪玉庭 ”．刘玉红，张淑琴
（汉大学资源与环境科学学院环境科学系，北武汉武湖
摘
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要：简要评述了甲壳素和壳泉耱化学改性的研究进展，论了酰化、化、化、枝和竟联等化学苴性讨醚酯接
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汪玉庭，荆玉红．张淑琴
１酰化改性及应用
在甲壳素和壳聚糖的化学改性中，酰化改性是研究得较多的。甲壳素和壳聚糖通过与酰氯或酸酐
反应，大分子链上导入不同分子量的脂肪旅或芳香族酰基。酰化反应可在羟基（０一酰化）氨基在或（Ｎ一酰化）进行Ｊ酰化产物的生成与反应溶剂、基结构、化剂种类和反应温度有关。上。酰催
甲壳素（ｈｔ）自然界中大量存在的唯一的氨基多糖，化学命名为０１４～２ｃｉｎ是ｉ其一（— ）一乙酰氨基一２一脱氧一Ｄ一葡萄糖。壳聚糖（ｈｔｓｌ是甲壳素的脱乙酰基产物，ｃｉａ）。１也叫脱乙酰甲壳素，称（Ｔ）简ＣＳ。

甲壳素及其衍生物壳聚糖的应用研究进展

甲壳素及其衍生物壳聚糖的应用研究进展(chitin)又名几丁质，是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖，同时，也是地球上数量最大的含氮有机化合物。

其在自然界中主要存在于节肢动物(主要是甲壳纲如虾、蟹等，含甲壳素高达58%～85%)、软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等中，另外在动物的关节、蹄、足的坚硬部分，自从1811年法国科学H·Braconnnot发现甲壳素以来，甲壳素逐渐被认识和利用。

近年来，国内外相关的研究日趋活跃，甲壳素和壳聚糖已被现代科学称之为继糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等五大生命要素之后的第六生命要素[1]。

甲壳素和壳聚糖经过改性之后生成的改性高分子具有无毒，可完全被生物降解、在自然界形成良性循环等诸多优点，显示了良好的应用前景。

本文主要介绍近年来甲壳素/1Papineau等认为，由于壳聚糖分子的正电荷和细菌细胞膜上负电荷的相互作用，使细胞内的蛋白酶和其他成分泄漏，从而达到抗菌、杀菌作用。

他们研究发现，用量为0.2mg/ml的壳聚糖乳酸盐对大肠杆菌具有较好的抑制作用，而且壳聚糖谷氨酸盐对酵母菌如酿酒酵母的繁衍也具有较好的抑制效果，1mg/ml的壳聚糖乳酸盐会使酵母菌在17min内完全失去活性。

Sudharshan等指出，由于壳聚糖可渗入细菌的核中并和DNA结合，抑制mRNA的合成，从而阻碍了mRNA与蛋白质的合成，达到抗菌作用。

他们研究了水溶性壳聚糖如壳聚糖乳酸盐、壳聚糖谷氨酸和壳聚糖氢化谷氨酸对不同细菌增殖的影响。

结果发现，壳聚糖乳酸盐和壳聚糖谷氨酸盐对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有较好的抗菌作用。

Chen等[2]研究了脱乙酰度为69%的壳聚糖、磺化度为0.63%的壳聚糖、磺化度为13.03%的壳聚糖和硫代苯甲酰壳聚糖对牡蛎的防2败变质，从而缩短肉制品的贮存寿命和破坏肉制品的风味。

Darmadji和Izumimoto研究了用壳聚糖处理的牛肉的氧化稳定性效果。

甲壳素及壳聚糖及其衍生物在药物制剂中的应用和前景

药081-1班XX20082350XXXX甲壳质及壳聚糖及其衍生物在药物制剂中的应用和前景1.概述甲壳素是存在于自然界中的唯一一种带阳离子的糖类聚合物，能够被生物降解，产量仅次于纤维素。

其脱乙酰化的产物称为壳聚糖，壳聚糖经结构修饰又可得到一系列适合不同需要的性能优良的衍生物，研究证明，甲壳素、壳聚糖及其衍生物都被公认为很有前途的天然高分子化合物，是很重要的药用辅料。

其中壳聚糖已被载入英国药典，具有很高的研究价值。

2.来源和分类（1）甲壳质甲壳质存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞，甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的细胞壁等，是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，被科学界誉之为"第六生命要素"！因此被欧美中日政府认定为机能性免疫物质。

在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖"，但含量只在2%-7%之间。

(2) 壳聚糖壳聚糖是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。

分为高密度壳聚糖，水溶性壳聚糖，羧甲基壳聚糖和专用壳聚糖。

3.性质甲壳质的性质：甲壳质是一种白色，无臭，无定性粉末或半透明片状物，它不溶于水，稀酸碱溶液和乙醇，乙醚等有机溶剂，溶于无水甲酸，浓无机酸。

它还具有以下性质：(1)可被酶分解而吸收。

甲壳质是食物纤维素不易被消化吸收。

若甲壳质和蔬菜、植物性食品、牛奶和鸡蛋一起食用可以被吸收。

在植物和肠内细菌中含有壳糖胺酶、去乙酰酶、体内存在的溶菌酶以及牛奶、鸡蛋中含有卵磷脂等共同作用下可将甲壳质分解成低分子量的寡聚糖而被吸收。

当分解到六分子葡萄糖胺时其生理活性最强。

吸收部位主要在大肠。

(2)溶于酸性溶液形成带正电的阳离子基团。

甲壳质分子中含有氨基(一NH2。

)，具有碱性，在胃酸的反应下可生成铵盐，可使肠内PH值移向碱性侧，改善酸性体质。

反应中生成带正电荷的阳离子基团，这是自然界中唯一存在的带正电荷可食性食物纤维。

4、甲壳素与壳聚糖的改性及应用

谢长志:男,1979年生,硕士研究生,主要研究方向为功能高分子　刘俊龙:通讯联系人　Tel :0411281227868　E 2mail :junlongliu @甲壳素与壳聚糖的改性及应用谢长志,王　井,刘俊龙(大连轻工业学院化工与材料学院,大连116034) 摘要甲壳素、壳聚糖及其衍生物是一种天然高分子,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。

概述了甲壳素、壳聚糖的结构、性质及其化学改性和共混改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。

关键词甲壳素　壳聚糖　化学改性　共混改性　应用Modif ication and Application of Chitin and ChitosanXIE Changzhi ,WAN G Jing ,L IU J unlong(School of Chemistry Engineering &Material ,Dalian Institute of Light Industry ,Dalian 116034)Abstract Chitin ,chitosan and their ramifications are nature macromolecules.With the investigation ,theircontents and applications are broad.The article summarizes the structures ,properties ,chemical modifications ,blend 2ing modifications ,applications of the chitin and chitosan 1K ey w ords chitin ,chitosan ,chemical modification ,blending modification ,application0　前言甲壳素(chitin )学名为:β2(1,4)222乙酰氨基222脱氧2D 2葡萄糖,为白色或灰白色无定型、半透明固体[1],广泛存在于海洋甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内[2]。

甲壳素和壳聚糖作为天然生物高分子材料的研究进展

知识介绍甲壳素和壳聚糖作为天然生物高分子材料的研究进展车小琼,孙庆申,赵凯(黑龙江大学生命科学学院微生物黑龙江省高校重点实验室,黑龙江大学,哈尔滨150080)摘要:甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的天然高分子,壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后带有阳离子的多糖。

壳聚糖中的自由氨基以及它的高结晶性,使得它能溶于酸,而不溶于碱和绝大数的有机溶剂。

同时壳聚糖具有无毒性、无刺激性、良好的生物相容性、生物可溶解性,以及高的电荷密度,因而被作为一种新型的天然生物材料得到广泛应用。

文章介绍了甲壳素和壳聚糖的结构和性质,综述分析了甲壳素和壳聚糖在制备微球和作为支架材料中的应用,并总结了甲壳素和壳聚糖在这两个方面存在的问题和发展前景。

关键词:甲壳素;壳聚糖;微球;组织工程;支架甲壳素(chitin)又名甲壳质、几丁质,是一种广泛存在于昆虫、海洋无脊椎动物的外壳以及真菌细胞中的天然高分子化合物[1]。

壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酰基后的产物,具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此可用作生物材料,甲壳素和壳聚糖具有来源广泛、取材方便等优点[2,3]。

1甲壳素、壳聚糖的理化性质甲壳素是一种天然高分子化合物,其学名是B-(1y4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-D-葡萄糖,是由N-乙酰胺基葡萄糖以及B-1,4糖苷键缩合而成[4]。

如果把此结构中糖基上的N-乙酰基大部分去掉的话,就成为甲壳素最为重要的脱乙酰化衍生物壳聚糖。

壳聚糖是由D-氨基葡萄糖和适量的N-乙酰-D-氨基葡萄糖以-B(1,4)糖苷键连接而组成的。

其化学名是(1,4)-2-氨基-2-脱氧-B-D-葡萄糖,结构类似于纤维素[1,2]。

111甲壳素、壳聚糖的物理性质甲壳素呈灰白色或白色片状、半透明、略有珍珠光泽的无定性固体,相对分子量因原料和制备方法的差异而从数十万到数百万不等。

不溶于水、稀碱、稀酸及一般的有机溶剂,可溶于浓的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸和大量的有机酸[1]。

甲壳素和壳聚糖的化学性质和应用

甲壳素和壳聚糖的化学性质和应用普拉迪普·库马尔·杜塔，乔伊迪普格杜塔和特里帕蒂阿拉哈巴德，莫逖尼赫鲁国家技术研究所，化学系211004。

甲壳素和壳聚糖是相当灵活和有前途的生物材料。

脱乙酰甲壳素和壳聚糖衍生物，更加有用和有趣的生物活性聚合物。

尽管它的生物降解性，它有许多反应性氨基酸侧链基团，其中提供化学修饰，形成了大量的各种有用的衍生物，是市售的可能性或者可以通过接枝反应和离子相互作用。

本研究着眼于当代研究甲壳素和壳聚糖对在各种工业和医学领域的应用。

关键词：甲壳素，生物降解性，壳聚糖，生物材料介绍甲壳素是第二个最普遍的物质，地球上仅次于纤维素和多糖：它是由（1→4）组成的联-2 - 乙酰氨基-2 - 脱氧- - glucose1（D-N-乙酰葡糖胺）（图1）。

它通常被认为是纤维素衍生物，甚至不会发生在生产纤维素的生物中。

它与纤维素结构上是相同的，但它在C-2位置上具有乙酰胺的组（NHCOCH3）。

同样的衍生物甲壳素，壳聚糖线型聚合物（1→4） - 连接的2 - 氨基-2 - 脱氧--D-吡喃葡萄糖，很容易推导出N-脱乙酰化，其特征在于，不同程度上的脱乙酰度，因此它是一个的N-乙酰葡糖胺和葡糖胺的共聚物（图2）。

估计甲壳素每年待产几乎与纤维素一样多。

它已成为极大的研究热点，不仅是一个可利用的资源，也可作为一个新的高功能的生物材料，潜在于各个领域中的最新进展，化学作用是相当显著的。

图1 - 甲壳素结构图2 - 部分脱乙酰甲壳素甲壳素是一种白色，坚硬，无弹性，在含氮多糖中的外骨骼中发现，以及在内部结构的无脊椎动物中发现。

这些天然聚合物表面的一个主要来源在沿海地区。

作为食品工业中获得的甲壳类的壳进行脱乙酰壳多糖的生产，在经济上是可行的，特别是如果它包括恢复类胡萝卜素。

贝壳含有相当数量的虾青素，迄今尚未合成，类胡萝卜素是作为鱼类食品添加剂销售水产养殖，特别是鲑鱼。

印度的平均降落的固体废物分数贝类介乎60,000至8万吨。

甲壳素和壳聚糖的化学改性及其应用

1 前言
甲壳素 ( chit in) 又名甲壳质, 几丁质, 其化学名为 ( 1, 4) - 2- 乙酰氨基- 2- 脱氧它是许多低等动物, 特别是节 B- D - 葡聚糖。肢动物 ( 如虾、蟹等 ) 外壳的重要成分, 同时也存在于低等植物如真菌的细胞壁中, 分布
CH 2 OH O OH O CH 2OH O
十分广泛。自然界每年生物合成的甲壳素多达数十亿 t [ 1] , 是一种十分丰富的自然资源。壳聚糖 ( chit osan) 由甲壳素脱乙酰基而得, 所以又叫脱乙酰甲壳质; 同时由于壳聚糖的溶解性能较甲壳素大大改善 , 因此习惯上称为可溶性甲壳质。甲壳质和壳聚糖的结构与纤维素结构相似, 其结构式分别表示如下:
[ 17] 2+
2 酰化反应
甲壳素和壳聚糖的酰化反应是指甲壳素和壳聚糖与酰氯或酸酐反应, 从而导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基。酰化反应可在羟基 ( O —酰化) 或氨基 ( N —酰化 ) 上进行[ 5] , 酰化产物的生成与反应溶剂, 酰基结构、催化剂种类有关。在甲磺酸溶剂中进行酰化 , 低温下可得到长链双 O —酰化甲壳素。若酰基结构庞大, 其位阻会使 O —酰化难以进行。在 N —酰化中介质影响很大, 使用甲醇和乙醇或甲醇的甲酰胺的双相混合介质时 , 反应速度最大。用有机非质子传递溶剂, 采用高度膨胀的壳聚糖 , 在室温下 3 min 即可完全酰化。若与过量的乙酰氯、癸酰氯在无水吡啶—氯仿中沸腾反应 , 可得到完全酰化产物。相反 , 在醋酸—甲醇介质中用酸酐在低
CH 2 OH O O O
n
OH NH 2
n
OH OH
N HCOC H 3

甲壳素及其衍生物药理作用的研究进展

甲壳素及其衍生物药理作用的研究进展【关键词】甲壳素；，，药理作用摘要：目的介绍甲壳素药理作用的研究进展，为临床应用和深入研究提供参考。

方法广泛查阅相关文献资料，进行分析，整理，归纳。

结果甲壳素具有抗菌抗感染、降脂、降血糖、抗肿瘤、抗凝血、抗辐射、保护肝脏等药理作用。

结论甲壳素具有广泛的药理作用及其应用价值，值得深入研究。

关键词：甲壳素；药理作用甲壳素又名几丁质、甲壳质、壳多糖等，是一种维持和保护甲壳动物和微生物躯体的线性氨基多糖，广泛存在于甲壳纲动物如蟹、虾、软体动物、昆虫、真菌、海藻及高等植物细胞壁中，其资源丰富，产量仅次于纤维素，是自然界第二大有机物质，也是自然界除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子，每年自然界生物合成量约为100亿吨。

在甲壳素被发现的一个多世纪以来，人们对此类化合物进行了大量的基础和应用研究，揭示了其在食品、美容、纺织、环境保护、农业、生物等一系列领域的应用价值，发现甲壳素有纤维素所没有的特性，是目前世界上唯一含阳离子的可食性动物纤维，也被认为是继蛋白质、糖、脂肪、维生素、矿物质以外的第六生命要素，可以应用在工业领域（如取代塑料）、农业领域（不需要农药的肥料），化妆品领域（调整皮肤等）、医药、膜材料和其他环保、健康领域。

壳聚糖(chitosan)是甲壳素最重要的衍生物，是甲壳素部分或全部脱乙酰基的产物。

自1811年Braconnol发现甲壳素和1894年Hoppe将甲壳素与KOH在180℃下熔融得到壳聚糖以来，近年来，随着高分子科学和生物医学工程的发展，甲壳素及其衍生物在医药方面的应用研究也日益增多。

国内、外多项实验已经证明，甲壳素及其衍生物具有多种药理作用，临床用于治疗相关病症收到了良好的效果［1］。

现对甲壳素及其衍生物在药理作用及其应用方面作一综述。

1 抗菌抗感染甲壳素及其多种衍生物均具有不同程度的抗感染作用，以甲壳素六聚糖为最强。

小分子的脱乙酰甲壳素具有质子化铵，质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用，吸附和聚沉细菌，同时穿透细胞壁进入细胞内，扰乱细菌的新陈代谢及合成而具有抗菌作用；体外实验表明，当壳聚糖质量浓度为6 g/L时，约有50％革兰阴性菌被抑制，10 g/L时抑菌率达60％～100％。

甲壳素_壳聚糖及其衍生物的开发与应用进展

第26卷第2期2002年　3月河北师范大学学报(自然科学版)Jour nal o f Hebei N o rmal U niv ersit y(Nat ur al Science Edition) V ol.26N o.2M ar.2002甲壳素/壳聚糖及其衍生物的开发与应用进展周友亚(河北师范大学化学学院,河北石家庄　050091)摘　要:对甲壳素/壳聚糖及其衍生物在食品工业、化妆品、医药等方面的应用情况进行了综述.在食品工业中,甲壳素/壳聚糖及其衍生物可作为食品及蔬菜水果的保鲜剂、饮料的澄清剂,并对人体有保健作用;添加于化妆品中,它具有保湿、透气、消除毒素、防紫外线等作用;用于医药中,它有降血脂、血糖、血压,治疗缺血性贫血等功能。

关键词:甲壳素;壳聚糖;衍生物;应用中图分类号:T S201.2 文献标识码:A 文章编号:1000-5854(2002)02-0175-04甲壳素是生物界广泛存在的一种天然高分子化合物,属多糖衍生物,主要从节肢动物如虾、蟹壳中提取,是仅次于纤维素的第二大可再生资源.甲壳素有许多别名,如甲壳质、几丁质、明角质、壳蛋白、蟹壳素等,其化学名称为2-乙酰氨基-(1,4)- -葡聚糖.甲壳素经脱钙、脱蛋白质和脱乙酰基可制取用途广泛的壳聚糖产品.因为甲壳素的脱乙酰反应一般不完全,壳聚糖工业品的脱乙酰度通常在70%～90%之间,所以实际上壳聚糖可视为甲壳素和壳聚糖2种单体单元的无规共聚体.国内外关于甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用研究非常活跃,与之有关的高新技术和产品不断涌现,它在食品工业、化妆品、生物医学、环保、农业、金属提取和回收、纺织印染、造纸等方面表现出来的特殊功用引起了世人的极大关注. 1　提　取甲壳素主要从虾、蟹壳中得到,也有从蚕蛹壳、宽跗陇马陆、蝉和蝇蛹壳中提取的报道[1].甲壳素的提取工艺如下:虾蟹等壳去杂、洗净,酸浸除去无机盐壳,碱浸去蛋白,经漂白、烘干、称重,即得白色甲壳素.甲壳素再经脱乙酰处理,放入60%的氢氧化钠溶液中,加热到145℃,持续1h,再分离提纯即得壳聚糖.2　应　用2.1　在食品工业中的应用2.1.1　保鲜剂　壳聚糖及其衍生物用作保鲜剂主要是利用其成膜性和抑菌作用.壳聚糖或轻度水解的壳聚糖是很好的保鲜剂,0.2%左右就能抑制多种细菌的生长.以甲壳素/壳聚糖为主要成分配制成果蔬被膜剂,涂于苹果、柑桔、青椒、草莓、猕猴桃等[2,3]果蔬的表面,可以形成致密均匀的膜保护层,此膜具有防止果蔬失水、保持果蔬原色、抑制果蔬呼吸强度、阻止微生物侵袭和降低果蔬腐烂率的作用.乐培思等用2%改性甲壳素涂膜涂于柑桔、苹果表面,结果柑桔在30℃下储存15d未出现腐烂,而对照组则出现霉斑并腐烂;苹果一切两半,涂了保鲜剂的一半在30℃下储存1周后,未出现明显的斑痕,另一半情况正好相反.陈天等进行了壳聚糖保鲜猕猴桃的研究,表明常温下壳聚糖能有效地延长猕猴桃的贮藏期至80d,同时保持了果实较好的品质与风味.最佳食用期内,果实的V c含量为1.8～2.3m g/g,总糖含量为8.0%～10.0%,可溶性固形物含量为16%～17%,果实甜度和香味增加,酸度下降.陈安和等研究了甲壳素衍生物对草莓的保鲜作用,表明经处理的草莓储存15～20d,其SOD(超氧化歧化酶)活力比未处理的高20.1%～53.4%,V c含量高78%～165%[4].1种商品名为Nutri-Save的NOCC(N,O-收稿日期:20001221作者简介:周友亚(1969-),女,河北师范大学讲师,从事食品添加剂的开发与研制.176 河北师范大学学报(自然科学版) 第26卷羧甲基壳聚糖)水果保鲜剂即将在美国和加拿大上市.壳聚糖还可用作肉、蛋类的保鲜剂.吉伟之等用2%壳聚糖对猪肉进行涂膜处理,表明在20℃和40℃贮藏条件下,猪肉的一级鲜度货架期分别延长2d和5d[5].Hiro shi E用壳低聚糖保鲜牛肉,3d后微生物比参照组少.壳聚糖保鲜剂对鲜鲅鱼、小黄鱼[6]、鸡蛋均有较好的保鲜作用.另外,壳聚糖可用于腌菜、果冻、面条、米饭等的保鲜剂.2.1.2　保健食品添加剂　甲壳素/壳聚糖按比例添加于保健品中,可以起到保健、减肥、抗癌、调节微量元素等作用.甲壳素/壳聚糖被认为是继卵磷脂、螺旋藻等第2代保健食品之后的第3代保健食品,它是1种可食性的动物纤维,部分可被人体吸收,当与蔬菜共食时,蔬菜和肠内细菌中的溶菌酶、脱乙酰酶、甲壳酶、壳聚糖酶及卵磷脂共同作用将甲壳素分解成低聚糖,当分解为6个葡萄糖胺时生理活性最优.它可增强人体免疫力,排除多余有害的胆固醇,降血脂、降血糖、降血压等.研究还发现,壳聚糖及其脂肪酸络盐在体内可与相当于它们重量许多倍的脂类物质,如甘油三酯、脂肪酸、胆汁酸、胆固醇等化合物生成不被消化系统吸收,不被胃酸水解的络合物排出体外,从而达到减肥瘦身的目的.因此,有人用它与猪、牛肉混合制成肉丸,风味不改,而热量却减少一半.同时,甲壳素/壳聚糖的低聚糖还能促进肠道有益菌增殖,改善肠道微生态环境,并具非常爽口的甜味,而热量比蔗糖低许多,而且不增加胰岛素水平,是一种“无糖”之糖.用它制成的牙膏、牙粉、口香糖、牛奶巧克力等,不仅具有很好的口感,且具预防龋齿和牙周病、愈合伤口、止血及消除口臭的作用.另外,可溶性壳聚糖添加于食品,是人体引进所需微量元素如钙、铁、锌的载体[7].2.1.3　饮料澄清剂　壳聚糖能用作果汁、糖蜜、食醋、酒类等的澄清剂,特别是澄清果汁,近年来研究较多.它的澄清原理是,原果汁中含大量带负电荷的果胶、纤维素、单宁及多聚戊糖等物质,而壳聚糖溶解于稀酸溶液后带正电荷,这2种物质混合后,在充分搅拌下,由于正负电荷间的静电作用力,果汁中的悬浮物吸附于壳聚糖表面,小颗粒变成大颗粒,当超过溶液对它的浮力时,即发生沉降,过滤后即得澄清原果汁.王鸿飞等开展了一系列猕猴桃汁的研究工作,表明壳聚糖使用的最小剂量为0.5g/L,最佳pH为3～3.5、最适温度为40～60℃,澄清后的猕猴桃汁透光率达95%以上,且营养成分损失不大[7].范恒斌研究了壳聚糖对原苹果汁、原梨子汁、原菠萝汁、原甜橙汁、原甜柑果汁的澄清作用,表明不加壳聚糖的原果汁长时间浑浊,而加了0.040%壳聚糖的原苹果汁3h后悬浮物全部沉淀;加了0.030%壳聚糖的原梨子汁2h后得到清澈透明的果汁;加入0.045%壳聚糖4h后得到清澈透明的原菠萝汁[8].2.1.4　调味品防腐剂　目前,大多数调味品中使用的防腐剂是苯甲酸及其钠盐,它们在人体与甘氨酸化合成尿酸从尿中排除,剩余部分与葡萄糖醛酸化合而解毒,以上2种解毒作用都在肝脏中进行,对肝功能衰弱的人是不适合的.与苯甲酸及其钠盐相比,在相同的贮藏条件下,壳聚糖抑菌效果更佳,用量少,口感好,且无任何毒副作用,因此,壳聚糖是一种理想的调味品防腐剂.杨继生等人进行了壳低聚糖对酱油防腐效果的研究,结果表明,将0.1%壳低聚糖添加到酱油中,对引起酱油变质的酵母菌群有明显的抑制作用,在夏季敞开条件下可存放30d,而无白花变质,且不影响口感、颜色、香味与成分[9].另外在原醋中加入6g/L的壳聚糖,可有效地去除食醋中单宁类多酚物质,既防止储存期间发生浑浊,又消除了苦涩味,改善了口感[7].2.2　在化妆品中的应用对壳聚糖和甲壳素化学改性的研究非常活跃,它们的衍生物在化妆品领域的应用也日渐拓宽.比如,壳聚糖与过量的二甘醇酸酐、丁二酸酐、顺丁烯二酸酐反应,得到的N-酰化壳聚糖衍生物,具有良好的吸湿保水性能;3,4,5-三甲氧基苯甲酰甲壳素具有吸收紫外线的作用,在化妆品中可作为防晒护肤的添加剂;羧甲基甲壳素用于化妆品中,具有润滑作用及持续保湿作用,还能提高化妆品的贮藏性能和稳定性,其护发作用比较明显,可以防止头发在烫发、染发时碎裂破损;O-羧甲基壳聚糖保水性能很好,几乎可与透明质酸相当,可取代之用于化妆品的保水剂;O-羧甲基壳聚糖与丁二酸酐、二甘醇酸酐的酰化产物吸水性和保湿性都很好;N-羧甲基壳聚糖用于化妆品可辅助抗皮肤过敏,具很好的保湿性和稳定性,可作为膏霜的添加剂;甲壳素与聚氧乙烯的反应生成的醚化物及6-O -羟乙基壳聚糖的保水性能几乎可与透明质酸相当,可使化妆品不发粘,保湿性好,用于护发品,使头发具有自然光泽;壳聚糖与2,3-环氧-1-丙醇和缩水甘油基三甲胺氯化物的混合物反应通过控制两者比例来决定阳离子取代度,当阳离子取代度达到0.25时,产物既溶于阴离子洗涤剂月桂基乙醚硫酸钠,又具有很好的湿梳理性能,适用于洗发香波[10].另外,壳聚糖因其安全性和优异的成膜性,适用于固发胶等化妆品的生产[11].目前,国内外许多厂商不失时机地开发了许多甲壳素和壳聚糖系列化妆品添加剂.深圳昂立达公司开发上市的NM F 系列产品和CD 系列产品均是甲壳素衍生物经改性而成.NM F 系列产品具有很强的保湿功能,是甘油的4倍左右,与透明质酸相当.可适用于所有需使用保湿剂的产品中,添加于牙膏、香皂、浴液中,不仅持久保湿,且抗菌消炎.CD 系列则是洗面奶、护肤膏霜、浴液等的理想添加剂,它能络合重金属,有效地消除侵入皮肤的毒素,保湿、透气、抗静电.2.3　在医药上的应用随着高分子科学和生物医学工程的发展,壳聚糖在医学方面的研究日益增多.据报道,甲壳素/壳聚糖有许多生理和治疗功能,概括如下:(1)三调节.免疫调节:增强免疫力,抑制癌细胞,减轻癌痛;pH 值调节:改善酸性体质,在胃肠道表面与胃酸作用形成胶状液保护膜,减少外来物质对胃肠粘膜的刺激,对溃疡有修复功能;调节荷尔蒙及神经内分泌系统,延缓衰老.(2)三排除.排除多余的胆固醇,排除体内重金属离子,排除农药、化学色素、体内自由基等毒素.(3)三降.降血脂、血糖、血压[7].魏涛等采用SD 大鼠和昆明种小鼠对壳聚糖降血糖、降血脂及增强免疫作用进行了研究,表明壳聚糖具有明显的降血糖、降血脂及增强免疫的作用.壳聚糖降血脂的原因可能与其正电性有关.正电性的壳聚糖和负电性的胆汁酸结合排出体外,脂肪不被乳化,影响脂肪的消化吸收,降低血清甘油三酯含量.同时由于壳聚糖与胆汁酸结合排出体外,重吸收入肝脏中的胆汁减少胆囊排空,而胆囊中必须有一定量的胆汁酸储备,这就促进肝脏将胆固醇转化成胆汁酸,使血胆固醇降低[12].傅民等进行了壳聚糖对Fe 2+吸附研究.结果表明,在酸性条件下,选用均分子量为2×105的壳聚糖,选择合适的用量和Fe 2+初始浓度,壳聚糖对Fe 2+吸附可达30%左右.人体对壳聚糖亚铁络合物的吸收远远高于传统的FeSO 4药物,有望成为治疗缺铁性贫血的良药[13].韩怀芬等将壳聚糖与明胶混合制成药用胶囊,克服了明胶粘度对温度敏感和抗潮性差等缺点,并且节省了明胶用量,简化了胶囊生产条件,提高了经济效益[14].壳聚糖作为一种天然多糖衍生物,具优良的生物亲和性,其分子链上丰富的羟基和氨基,使其易于进行化学修饰而赋予多种功能,它的改性产品在医学上还有许多应用,比如,N -甲酰化壳聚糖可用于制造人造皮,保护大面积伤口,使其生成新皮;甲壳素与壳聚糖甲酰化和乙酰化物(取代度分别为0.5和2.5)的混合物制成纤维后可作为外科缝合线,非常结实,能在体内慢慢溶解,无需拆线,也不会过敏;N -顺丁烯二酰基壳聚糖与丙烯酰胺的共聚物在任何pH 值下都稳定,能在水中膨胀形成具有良好机械性能的凝胶,用这种材料固定的抗体能有效地减少血浆中肝炎病毒抗原值;羧甲基甲壳素在医药上用作免疫辅助剂,能有效地诱导细胞毒性巨噬细胞和嗜中性白血球的积聚.还能作为药物载体,以控制药物和细胞激动素(包括疫苗)的持续释放.将它溶于磷酸盐缓冲液形成的物质,可以代替眼中的晶状体.羧甲基甲壳素的另一个应用是:将它和卵磷脂等通过2步乳化技术可制成脂体型人造血红细胞;N-羧甲基壳聚糖的磺化产物具有抗凝血作用,它专一性地作用内凝血因子,而不与体外及普通凝血因子反应,其作用机制与肝素不同;N -羧丁基壳聚糖对各种病原体具有抑菌、杀菌作用,可防止伤口二次感染,促进伤口愈合;高度脱乙酰化的壳聚糖与缩水甘油基三甲胺氯化物反应,可使壳聚糖季铵化,产物可作为食用纤维及降胆固醇药剂使用;N-甲基化壳聚糖碘化物对革蓝氏阳性菌具很强抗菌作用;甲壳素和壳聚糖低聚糖具有抗癌作用,可抑制癌细胞转移,同时,对中枢神经有镇静作用[10].有人还发现,将壳聚糖制备成单分散的窄分布高分子微球,使壳聚糖与高分子微球的功能性相复合,可使其在生物医学领域得到更大应用[15].177第2期周友亚:甲壳素/壳聚糖及其衍生物的开发与应用进展 178 河北师范大学学报(自然科学版) 第26卷2.4　其他应用甲壳素/壳聚糖及其衍生物除了上述应用以外,还广泛地应用于环保、农业、纺织、造纸、印染等行业.比如,壳聚糖能通过分子中的氨基、羟基与金属离子Hg2+,Ni2+,Pb2+,Cd2+,Cr2+,M g2+,Zn2+, Cu2+,Fe3+等形成稳定的螯合物,因而,可广泛应用于重金属的回收、工业废水的处理等方面[16].在日用化工行业,可用作洗涤剂,去污力强,不受水硬度影响,不损伤织物;用作茶皂素提取工艺中的复合絮凝剂除杂,效果极佳[17].在农业上,用于抑制甲壳素酶和壳聚糖酶的活性,促进植物生长[12].还可用作农药乳化剂和杀虫剂[17].在纺织工业上,日本濑尾宽等利用壳聚糖的抗菌性,将其混炼入粘胶纤维制成特性纤维CH IT OPOLY并与棉纤维混防织成布料做成婴儿贴身内衣,可有效抑制皮肤细菌繁殖[18].在饲料工业上,可用作饲料粘合剂等等[19].甲壳素和壳聚糖由于分子中存在羟基、氨基、乙酰氨基,可供修饰的基团多,关于它们的改性研究必将更加活跃,因此,它们的应用前景会更加广阔.参考文献:[1]　王爱勤,谭干祖.从蝇蛹壳中提取甲壳素[J].化学世界,1998,(1):29.[2]　乐培思,徐茂军.甲壳素膜对果蔬保鲜效果研究[J].食品科学,1991,12:57.[3]　陈天,张皓冰,叶秀莲.壳聚糖常温保鲜猕猴桃的研究[J].食品科学,1991,10:37.[4]　陈安和,孙敏,李坤培.几丁质对贮存期草莓中SO D活力和Vc含量的影响[J].食品科技,1994,(7):65.[5]　吉伟之,熊何建,马志春,等.壳聚糖对猪肉保鲜效果的研究[J].食品工业科技,2000,21(3):13.[6]　于广利,娄小红,王师,等.不同聚合度甲壳胺对鲜鱼鲜猪肉保鲜作用[J].中国海洋药物,1994,(3):45.[7]　董炎明,阮永红,丘蔚碧,等.甲壳素/壳聚糖及其衍生物在食品工业中的应用[J].食品科技,2000,(5):28.[8]　范恒斌.应用几丁质在几种饮料中澄清作用的研究[J].食品科学,1991,(7):31.[9]　杨继生,王赤贞胤,曹芳,等.壳低聚糖对酱油防腐效果的研究[J].化学世界,1998,(8):416.[10]　夏文水,陈洁.甲壳素和壳聚糖的化学改性及其应用[J].无锡轻工业学院学报,1994,13(2):162.[11]　陈育如,王习霞,陈卫,等.壳聚糖的制备与固发胶的生产[J].化学世界,1996,(4):187.[12]　魏涛,唐粉芳,高兆兰,等.壳聚糖降血脂、降血糖及增强免疫作用的研究[J].食品科学,2000,21(4):48.[13]　傅民,陈妹,金鑫荣.壳聚糖对Fe2+吸附作用的研究[J].化学世界,1998,(2):79.[14]　韩怀芬,钱俊青.甲壳素的改性及应用于药用胶囊的工艺研究[J].化学世界,1997,(10):523.[15]　丁明,施建军,皇甫立霞,等.壳聚糖微球的制备研究[J].化学世界,1998,(12):636.[16]　何松裕,雷剑泉,黄舜华.甲壳素对有毒及放射性金属离子吸附作用的研究[J].化学世界,1996,(5):252.[17]　刘铁平,薛仲华,杨晓东,等.壳聚糖复合絮凝剂在茶皂素提取工艺中的应用[J].化学世界,1998,(7):386.[18]　李治,刘晓非,管云林.O-羧甲基壳聚糖抗菌性研究[J].日用化学工业,2000,(6):10.[19]　陈子涛,梁双林,李研红.稀土甲壳素饵料粘合剂[J].化学世界,1989,(4):149.Development and Application of Chitin/chitosan and Its DerivativesZHOU You-ya(College of Chemistry,Hebei Normal University,Heb ei Shijiazh uan g　050091,China) Abstract:It w as rev iew ed that the usag e of chitin/chitosan and its deriv atives in food industry, co smetics and medicines.In foo d industry,chitin/chitosan and its der iv atives ar e the fr esh keeper of fo ods,vegetables and fruities,clar ifier of beverag es,and have health care function for people;appended in cosmetics,it can keep w et,br eathe freely,clear up to xin and defend ultraviolet radiatio n et al;in medicine,it can drop bloo d fat,blood sug er,blo od pr essure and can cure lack courage and uprightness anemia,et al.Key words:chitin;chito san;deriv atives;application(责任编辑　刘新喜)。