壳聚糖1
壳聚糖的化学名称
壳聚糖的化学名称
壳聚糖的化学名称为N-乙酰葡聚糖，是一种天然的多糖类化合物。
它由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
壳聚糖在自然界中广泛存在，包括虾壳、蟹壳、贝壳等海洋生物的外壳中。
壳聚糖具有多种独特的化学性质和生物功能。
首先，壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，可被人体内的酶降解成无毒的物质，不会对人体造成任何不良反应。
其次，壳聚糖具有优秀的吸附性能和离子交换性能，能够吸附和去除水中的金属离子、染料、有机物等污染物。
此外，壳聚糖还具有良好的膜形成性能，可用于制备膜材料，广泛应用于水处理、生物医学、食品工业等领域。
壳聚糖还可以通过化学修饰或改性得到不同的功能材料。
例如，通过引入阳离子官能团，可以制备具有吸附和杀菌功能的壳聚糖材料；通过引入羟基磷酸根，可以制备具有骨组织工程应用潜力的壳聚糖材料。
此外，壳聚糖还可以与其他功能材料复合，形成具有多种功能的复合材料，例如壳聚糖/明胶复合凝胶用于药物缓释、壳聚糖/纳米颗粒复合材料用于生物成像等。
壳聚糖作为一种重要的天然多糖类化合物，具有多种独特的化学性质和生物功能，广泛应用于水处理、生物医学、食品工业等领域。
通过化学修饰和复合等手段，可以获得不同功能的壳聚糖材料，为解决环境污染、药物缓释、组织工程等问题提供了新的思路和方法。
壳聚糖的研究和应用前景广阔，对于推动相关领域的发展具有重要
意义。
壳聚糖
性质
主要物理性质
不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀 酸，游离氨基质子化促进溶解。溶于稀酸呈 粘稠状，在稀酸中壳聚糖的B-1,4糖苷键会慢 慢水解，生成相对分子质量的壳聚糖。 壳聚糖在溶液中市带正电荷多聚电解质，具 有很强的吸附性。
主要化学反应
酰化反应
羧基化反应
烷基化反应度、相对分子质量、 黏度有关，脱乙酰度越高、相对分子质量越 其他化学反应（如shiff碱反应 接枝共聚反应 小，越易溶于水。 交联反应） 壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性、通透性、 成纤性、吸湿性和保湿性。
来源
壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，一般而言，N-乙酰基脱去 55%以上的就可称之为壳聚糖，或者说，能在1%乙酸或1%盐 酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素，这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚 糖。事实上，N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素，就能在这种稀 酸中溶解。
自然界中的来源
甲壳素在自然界中广泛存在于低等生物菌类，藻类的细胞，节支 动物虾、蟹、昆虫的外壳，软体动物（如鱿鱼、乌贼）的内壳和 软骨，高等植物的细胞壁等
应用
药物载体 缓释药物 抗菌 功能性药物
1. 提高肽类药物的吸收 2. 制取抗癌药剂
絮凝剂 废水处理
壳聚糖（CHITOSAN）
定义
壳聚糖（chitosan），又名 脱乙酰甲壳素，是自然界广泛 存在的几丁质（chitin）经过 脱乙酰作用得到的，属于高分 子直链型多糖，是自然界唯一 的碱性多糖，壳聚糖作为一种 天然、绿色的环保高分子物质， 具有可生物降解性、可食用性 及生物相容性等特点，且安全 无毒，对环境无公害。
壳聚糖——精选推荐
壳聚糖壳聚糖壳聚糖(chitosan)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，⾃1859年，法国⼈Rouget⾸先得到壳聚糖后，这种天然⾼分⼦的⽣物官能性和相容性、⾎液相容性、安全性、微⽣物降解性等优良性能被各⾏各业⼴泛关注，在医药、⾷品、化⼯、化妆品、⽔处理、⾦属提取及回收、⽣化和⽣物医学⼯程等诸多领域的应⽤研究取得了重⼤进展。
针对患者，壳聚糖降⾎脂、降⾎糖的作⽤已有研究报告。
分⼦式:C56H103N9O39分⼦量:1526.4539简介壳聚糖是甲壳质经脱⼄酰反应后的产品，脱⼄酰基程度(D.D)决定了⼤分⼦链上胺基(NH2)含量的多少，⽽且D.D增加，由于胺基质⼦化⽽使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，⾄今壳聚糖稀溶液性质⽅⾯的研究都忽略了D.D值对⽅程的影响。
壳聚糖是以甲壳质为原料，再经提炼⽽成，不溶于⽔，能溶于稀酸，能被⼈体吸收。
壳聚糖是甲壳质的⼀级衍⽣物。
其化学结构为带阳离⼦的⾼分⼦碱性多糖聚合物，并具有独特的理化性能和⽣物活化功能。
近年来国内外的报导主要集中在吸附和絮凝⽅⾯。
也有报道表明，壳聚糖是⼀种很好的污泥调理剂，将其⽤于活性污泥法废⽔处理，有助于形成良好的活性污泥菌胶团，并能提⾼处理效率。
但研究其对活性污泥中微⽣物活性的影响以及其强化⽣物作⽤的机理，国内外均未见有报导。
在甲壳素分⼦中，因其内外氢键的相互作⽤，形成了有序的⼤分⼦结构．溶解性能很差，这限制了它在许多⽅⾯的应⽤，⽽甲壳素经脱⼄酰化处理的产物⼀壳聚糖，却由于其分⼦结构中⼤量游离氨的存在，溶解性能⼤⼤改观，具有⼀些独特的物化性质及⽣理功能，在农业、医药、⾷品、化妆品、环保诸⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。
物性数据1. 性状:⽩⾊⽆定形透明物质，⽆味⽆臭。
2. 密度（g/mL,25℃）：未确定3. 相对蒸汽密度（g/mL,空⽓=1）：未确定4. 熔点（oC）：未确定5. 沸点（oC,常压）：未确定6. 沸点（oC,5.2kPa）：未确定7. 折射率：未确定8. 闪点（oC）：未确定9. ⽐旋光度（o）：未确定10. ⾃燃点或引燃温度（oC）：未确定11. 蒸⽓压（kPa,20oC）：未确定12. 饱和蒸⽓压（kPa,60oC）：未确定13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定14. 临界温度（oC）：未确定15. 临界压⼒（KPa）：未确定16. 油⽔（⾟醇/⽔）分配系数的对数值：未确定17. 爆炸上限（%,V/V）：未确定18. 爆炸下限（%,V/V）：未确定19. 溶解性：溶于PH<6.5的稀酸,不溶于⽔和碱溶液.主要⽤途1.主要应⽤于⾷品、医药、农业种⼦、⽇⽤化⼯、⼯业废⽔处理等⾏业。
壳聚糖简介——精选推荐
壳聚糖简介壳聚糖的化学名为β-（1，4）- 2 -氨基- 2 -脱氧-D-葡萄糖，是甲壳素脱乙酰甲壳素经过脱乙酰度的壳聚糖产品，超过55%。
事实上，脱乙酰甲壳素的N-程度均大于在稀溶液中的酸溶液55%。
N -脱乙酰度达70%之上，可作为工业用品。
这已经看到，壳聚糖和N -甲壳素脱乙酰化程度的差异是不同的。
壳聚糖（CS）是一类新型的优良的性能和普遍的用途的材料，其生物活动性表现出优异的吸附，透明，可以成为膜状结构，多孔可以帮助吸除水分和多孔使其不易挥发具备保湿的性能，纤维。
CS的优点,例如，止血，抗菌活性，时间久了自己可以降解掉，壳聚糖在生物体内可以存在，无毒性，药物损伤和具有抗菌的作用伤口愈合作用，由于其独特的性质,可应用于药物控制释放载体[29]。
因为小，低粘度的壳聚糖的溶解性能，力学性能差，提出了阳离子聚电解质壳聚糖的性质，所以依赖较强的酸碱度，这些劣势使纯壳聚糖溶液电纺很难的。
当前，电纺一般采用壳聚糖和一些聚合物共混进行，如壳聚糖／聚乙烯醇(PV A／CS)[30]、壳聚糖／丝素(CS／SF)[31]、壳聚糖／聚氧化乙烯(CS／PEO)[32]等，这些高分子化合物的壳聚糖含量大多小于43%，但随着CS含量的继续增加，使溶液的浓度稀释，电纺纤维形态的变化，开始出现液滴和主轴，并伴有纤维纠缠和折断现象。
壳聚糖的性质壳聚糖（CS）的制备方法和原料的不同，使壳聚糖固体出现灰白色或半透明的白色，非晶特性。
它的分子数从数十万到数百万之间到大不相同，CS的溶解性对酸碱性的要求很严格,可以溶于稀酸盐这种酸性溶液，如无机酸,无机盐和大多数有机酸，通常不溶于稀的磷酸和硫酸，更不溶于碱性溶液和中性的水。
在较稀的酸溶液中壳聚糖能够少量溶于稀酸溶液中，壳聚糖通常是现配现用的,因为它的主链会因为溶液呈现酸性而缓慢水解,使溶液的粘度逐渐降低。
壳聚糖大分子中存在很多羟基和氨基，它们的化学反应活性都很强，使壳聚糖能在特定条件下反应生成具有不同性能的衍生物，应用范围得到扩大。
壳聚糖
文献综述钟士亮 041511130壳聚糖(chitosan)是甲壳素N-脱乙酰基的产物，是由β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖单元和β-(1,4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-D-葡萄糖单元组成的共聚体[1]。
而甲壳素是地球上最丰富的高分子化合物之一，每年的天然产量达上百亿吨，仅次于纤维素。
甲壳素与Ca2+是虾、蟹、昆虫的外壳、藻类、菌类细胞壁的主要构成成分[2]。
壳聚糖是迄今发现的唯一具有明显碱性、带正电荷的天然多糖类有机高分子。
壳聚糖分子结构中含有氨基、羟基、氧桥以及富含电子的吡喃环活性基团，通常在生物体内表现出极强的亲和性，同时具有抗菌活性等，但是，壳聚糖结构上大量的羟基和氨基，使得壳聚糖分子间与分子内有强烈的氢键作用，所以壳聚糖不溶于一般溶剂和水，但可以溶解于稀酸，如醋酸，盐酸等，这使得壳聚糖的推广应用受到很大程度上的限制，因此改善壳聚糖的溶解性能特别是改善其水溶性，是壳聚糖改性研究中最重要的方向之一[3-4]。
壳聚糖在生物学和医学上都具有潜在的应用价值。
据报道壳聚糖单体，有许多独特的生理活性，促进脾脏抗体生长，抑制肿瘤细胞[5]；强化肝脏功能，降低血压，吸附胆固醇；在微酸环境中具有较强的抗菌作用和显著的吸湿保湿力；活化植物细胞，促进植物快速生长[6]。
壳聚糖能促进血液凝固，可用作止血剂。
它还可用于伤口填料物质，良好的生物相容性和生物可降解性，还具有消炎、减少创面渗出和促进创伤组织再生、修复和愈合的作用。
壳聚糖结构如下图1.1：图 1.1 壳聚糖的结构式它分子链上的胺基和羟基都是很好的配位基团。
1 壳聚糖的性质1.1壳聚糖物理化学性质1811年法国科学家Braconno提取得到的甲壳素，甲壳素通过脱乙酰化得到壳聚糖，从此人们对它的研究越来越多。
壳聚糖呈白色或灰白色，略有金属光泽，为透明且无定形固体。
在185 ℃下开始分解，不溶于水和稀碱，可溶于大多数有机酸和部分无机酸中，壳聚糖分子中同时存在大量的氨基和羟基，因此可以进行相应的修饰、接枝、以及活化等[7]壳聚糖以其氢键相互交联成网状结构，利用适当的溶剂，可制成透明的的薄膜，壳聚糖的溶液具有粘性是一种理想的成膜物。
壳聚糖ppt课件
四 壳聚糖抑菌性能影响因素、机 理及应用
1 壳聚糖的抑菌性能影响因素
（1） 分子量对壳聚糖抑菌性能的影响：
壳聚糖分子量对其抑菌性能的影响初步认为与不同 分子量壳聚糖的不同作用机理及细菌的不同结构与特性有关。
（2）浓度对壳聚糖抑菌活性的影响：
水溶性壳聚糖的抗菌活性随其浓度的增加而增加， 且它的抗真菌活性强于抗细菌活性。
2019 9
3 水溶性甲壳素的热性质
水溶性甲壳素的玻璃化转变温度( Tg)是 219．6℃。而脱乙酰度为95．8l％的壳聚糖的玻璃 化温度是202.6℃。水溶性甲壳素的玻璃化转变温 度高于壳聚糖，主要是因为水溶性甲壳素含有较多 的乙酰基，分子间的作用较壳聚糖强，分子运动更 困难。从水溶性甲壳素和壳聚糖的热失重结果分析， 二者在60℃附近开始脱水，水溶性壳聚糖脱去总重 的4.61％，而壳聚糖脱去了3.69％，说明水溶性甲 壳素的亲水性更好，在环境条件下样品含水量高， 与水的作用更强。
（3）壳聚糖在农业中的应用
可做种子处理剂、生物农药
2019 17
（4）壳聚糖在医疗卫生中的应用
壳聚糖可用于伤口填料物质，具有杀菌、促进伤口 愈合、吸收伤口渗出物、不易脱水收缩，减少疤痕的生 成等作用。
（5）壳聚糖在环保中的应用
利用壳聚糖的抗菌性，可将壳聚糖用于生化水处理 方面。
（6）壳聚糖在化妆品中的应用
2019
-
19
6 金福生-壳聚糖抗菌成膜喷雾剂
简介：今福生是一种喷雾型分子级隐形敷料，喷洒在皮
肤、黏膜患处及损伤表面，通过全新的物理及生物双重抗 菌机制，隔离、杀灭病原微生物，同时促进组织修复与再 生。 作用机理：物理及生物双重抗菌机理。 使用范围：普通外科、皮肤科、妇产科、烧伤科、整形 美容外科、肛肠科、褥疮的预防与治疗、预防医院内感染 等。
什么是壳聚糖
一、壳聚糖是什么壳聚糖是一种广泛存在于甲壳类动物和肢节昆虫体内，自然界中至今为止发现的带阳离子性质的碱性多糖体，是一种天然海洋生物提取物，是含有氨基的带阳离子性质的天然高分子动物食物纤维。
二、壳聚糖的研究发展它经过高科技生物手段脱乙酰基后显示多种特殊生理功能。
在1991年被欧、美、日等国营养学家誉为除蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素之外的“人体第六大生命要素”。
壳聚糖在国外最早被发现于1811年（法国），有近200年的科研历史。
美国最早从事壳聚糖生产，20世纪90年代始广泛用于医疗保健领域。
在日、韩、美、法、俄等国家都已开发成保健食品，在欧美、日本、中国台湾已得到广泛运用。
壳聚糖在日本的销量占健康食品的首位，是日本厚生省（相当于我国卫生部）准许宣传疗效的机能性食品，能从食品跃升为药品的机能性食品，日本政府还把壳聚糖加在面包、牛奶、饮料里，作为增强国民体质的膳食补充剂。
《科技日报》《中国消费者报》《中国医药报》《健康报》《经济日报》《联合晚报》《中国时报》《每日新闻》《民生报》《光明日报》《解放日报》中央二台《健康之路》栏目等等都对壳聚糖有过详细的报道。
在我国，传统医学对壳聚糖的研究有记载的最早的医学著作《神农本草》，魏晋南北朝时的医学专著《本草经集注》，唐代医药学孙思邈的《千金要方食治》，明代医药学泰斗李时珍的《本草纲目》和现代的《中药大辞典》对蟹、蟹爪、蟹壳均存有详细的药用记载。
三、壳聚糖的特殊生理功能特性1、在稀酸条件下形成带正电荷的阳离子基团，如在胃酸中发生反应；2、可在人体内经酶分解后吸收或直接吸收；壳聚糖在人体内可由溶菌酶、分解酶以及卵磷脂分解为低分子物质。
研究结果表明，当壳聚糖被分解为六个葡萄糖胺分子组成的聚合体后，从而穿透人体组织，显示生理活性，其生理调节作用最为显著；3、对细胞有良好的亲和性；裂解后的寡聚葡萄糖胺和葡萄糖胺与人体细胞的固有成分——透明质酸极相似，因而具有良好的亲和性，对人体不产生排斥反应；4、具有很强的吸附性和螯合作用；遇酸溶解的壳聚糖呈凝胶状态具有很强的吸附能力。
壳聚糖的结构_性质和应用
壳聚糖的结构_性质和应用壳聚糖（Chitosan）是一种重要的生物高分子材料，在生物医学、食品、环境和农业领域有广泛的应用。
它是由葡萄糖与脱乙酰化合而成的线性共聚物，具有多种独特的化学性质和生物功能。
下面将详细介绍壳聚糖的结构、性质和应用。
壳聚糖的性质：1.可降解性：壳聚糖是可生物降解的材料，可以通过酶或微生物的作用在自然环境中迅速降解，不会对环境造成污染。
2.生物相容性：壳聚糖具有良好的生物相容性，能够与生物体组织亲和，不会引起免疫反应和排斥反应，适用于生物医学领域的应用。
3.凝胶性：壳聚糖在酸性溶液中易形成凝胶，可以通过调节pH或温度控制凝胶的形成和溶解，具有良好的胶体稳定性。
4.亲水性：壳聚糖具有较强的亲水性，能够吸附水分并保持水分平衡，可以用于保湿剂和水凝胶材料的制备。
5.电荷性：壳聚糖是一种阳离子高分子，表面带正电荷，可以与带负电荷的物质发生吸附和离子交换反应。
6.生物活性：壳聚糖具有抗菌、抗氧化、促进伤口愈合、增强细胞黏附和生长等生物活性，有助于促进组织修复和治疗。
壳聚糖的应用：1.医药领域：壳聚糖具有良好的生物相容性和生物活性，可以用于制备药物输送系统、伤口敷料、组织工程支架、缓控释药物等。
其独特的凝胶性质可以用于制备药物凝胶和水凝胶材料。
2.食品工业：壳聚糖具有保湿、抗菌和稳定乳化等性质，在食品加工中常用作食品包装材料的抗菌涂层、保湿剂、稳定剂和乳化剂等。
此外，壳聚糖还可以用于食品油脂的净化、脱色和脱臭等处理过程。
3.环境保护：壳聚糖具有吸附重金属离子、有机物和染料等的能力，在环境污染的治理中有广泛应用。
壳聚糖还可以用于水处理、土壤修复、污水处理和废气处理等领域。
4.农业领域：壳聚糖可以作为植物生长调节剂和农药增效剂等农业化学品的新载体和添加剂。
壳聚糖也可以制备水凝胶耕作剂、农药缓控释剂和土壤调理剂等。
总结：壳聚糖是一种重要的生物高分子材料，具有多种独特的化学性质和生物功能。
它在医药、食品、环境和农业等领域有广泛的应用，如药物输送系统、伤口敷料、食品包装材料、环境污染治理和农业化学品等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6. 壳聚糖改性
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化而得到的产物，虽 然含有游离的氨基，但它只溶于盐酸、醋酸、乳 酸、苯甲酸、甲酸等稀酸而不能溶于水、碱溶液 以及大多数有机溶剂，从而限制了壳聚糖的应用。
由于壳聚糖中含有-OH和-NH2具有一定的化 学活性，可通过改性的方法引入化学基团对其进 行物理化学方面的改性。
图 9 多孔膜的热重分析
[5]马燕,张文清,冯华锋等.壳聚糖基多孔膜的制备及性能研究[J].功能材料,2010,3(41):483-484
7.4 其他
扫描电镜
被测物的表面形态，表面的立体构像 的表面形貌获得多方面资料。 试样
核磁共振
通过原子核附近化学键和电子云的分布状况 称为该原子核的化学环境，由于化学环境影响导 致的核磁共振信号频率位置的变化称为该原子核 的化学位移。
5. 壳聚糖的制备
化学制备法、生物降解法、机械加工法
如下流程[1]；
虾壳 稀酸溶液搅拌
1.5h
加入氢氧化 钠水溶液
制得壳聚糖
20h
加 热
一定浓度下氢 氧化钠水溶液
2h
得甲壳素
5.1 反应条件影响
影响因素主次顺序:
浸酸时间>脱乙酰基时使用的碱的浓度>
除蛋白质的碱煮时间>脱乙酰化时的温度>
脱乙酰化的反应时间>盐酸浓度
9.3 环境保护方面
甲壳素和壳聚糖作为絮凝剂或吸附剂在废水处 理中的应用研究取得了巨大的进展, 可以作为水处 理剂, 净化饮用水;可作为污水絮凝剂,处理活性污 泥;可作为工业废水的重金属螯合剂,除去Hg、Cu、 Cd、Pb、Co等,回收贵重金属以及聚集电解质。
9.4 其他
在农业上，羧甲基壳聚糖易溶于水，具有植物 生理调节功能。 在造纸业中, 壳聚糖及其衍生物能有效地提高 纸张的赶施强度和改善表面印刷性, 以适应高速 印刷、高黏度油墨的使用。 在电化学催化[8]方面，大幅度增强了该复合材 料修饰玻 碳电极对 H2O2 的电化学催化能力。
共价键结合的高分子直链类似纤维结构和分子 间力的存在决定了高分子量甲壳素/壳聚糖的不溶解 性、难吸收性. 6-C上羟基存在可预见醇的性质；2-C上氨基的 存在可预测壳聚糖的性质，带正电荷的阳离子性； 氮原子、氧原子的配位性。
3. 物理性质
壳聚糖是白色或灰白 色无定形、半透明、 略有珍珠光泽的固体， 其相对分子质量从数 十万到数百万不等。
[8]. 赵廷凯,李光明,刘乐浩等.多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料的制备及电催化性能[J].中国有色金属学 报,2010,20(9):1732-1736.
10. 展望
羧甲基壳聚糖在生理条件下可溶,而且羧甲基 壳聚糖分子中既具有阴离子基团-COOH 又具有阳 离子基团-NH3+,使得它在生物医学领域应用的潜 力巨大。 今后羧甲基壳聚糖的研究重点可能放在：
20世纪90年代，壳聚糖的应用和生产达到了高 潮——全球壳聚糖的年产量数万吨 。
壳聚糖结构式
图 1 壳聚糖结构式
2. 结构
图 2 壳聚糖双螺旋结构
图 3 壳聚糖
经研究证实，壳聚糖具有复杂的双螺旋结构， 螺距0.515nm，一个螺旋平面有6个糖残基组成。其 基本组成单位是氨基葡萄糖，基本结构单元是壳二 糖。
6.1 烷基化改性
烷基化反应就是壳聚糖与环氧衍生物发生加成反 应，可以得到N—烷基化衍生物、西佛碱、壳聚糖季铵 盐等重要的化工物质。
如：
壳聚糖与环丙醇反应 壳聚糖与环氧衍生物的加成反应，得到的是N-烷基化衍生 物，这个反应的特点是同时引进了2个亲水性的羟基 。
6.2 交联改性
通过双官能团的醛或酸酐等进行交联
壳聚糖
小组成员：肖 凯 任 杰 王安琪 班级 031099
0. 前言
虾壳、蟹壳是水产工业生产的废弃物，堆放一段 时间就会腐坏，造成环境污染；其实，虾壳蟹壳中含 有甲壳素、蛋白质和红色素等物质。 壳聚糖(Chitosan)是就是由甲壳素（Chitin）经 过 1,4 键链接而成的线形聚合物，是迄今所发现的唯 一天然碱性多糖, 广泛存在于蟹、虾和昆虫的外壳及 菌类、藻类的细胞壁之中。 壳聚糖具有优异的物理化学性质、生物相容性、 抗菌性、生理活性；由壳聚糖制得的功能材料可应用 于医药、农业、工业、食品及化妆品行业。
壳聚糖中氢键
[1]
分子内
分子间
图 4 壳聚糖以及其氢键结构
氢键的存在和壳聚糖长链的规整，使壳聚糖分 子容易形成结晶区。晶相区所占重量的百分比就是 结晶度，高分子化合物的熔点、杨氏模量、透水和 透气性、吸附气体或液体的能力等，主要取决于结 晶度。
[1]. 蒋挺大.壳聚糖[M].北京:化学工业出版社.2002:8-22.
酰基化反应主要是壳聚糖的烃基、氨基和有 机酸的衍生物如酸酐、酰卤等发生反应，导入不 同分子量的脂肪族或芳香族酰基，利用这个反应 可以得到强度很高的全乙酰化甲壳素膜或纤维。 壳聚糖的烃基可以和烃基化试剂反应生成醚， 如乙基醚、苄基醚、羧甲基醚，其中目前研究较 多的是壳聚糖羧甲基取代物，后面将会单独介绍。
(1) 羧甲基壳聚糖的结构、取代基位置与生物活性的相关 性的研究、带电性能与制备条件间关系的研究; (2) 羧甲基壳聚糖除具有促细胞生长的作用外, 在清除氧 自由基, 提高免疫力等生理功能方面的研究也应加强; (3)羧甲基壳聚糖在人工皮肤、人工骨、等组织工程材料 方面的研究。
壳聚糖功能产品的研制、开发及应用在我国 正迈入一个新的发展阶段, 研究成果逐步实用化。 其产品附加值高, 经济前景广阔, 有利于充分利用 海洋资源, 促进可持续发展。
[6]. 李雅勋,陈刚,石文君.壳聚糖管状支架的制备及生物降解性[J].中国组织工程研究与临床康复, 2010,14（29）:5360-5362.
9.2 生活用品方面
羧甲基壳聚糖因较好的吸湿、保湿功能，羧 甲基壳聚糖吸湿、保湿性能优于透明质酸，并随 羧甲基取代度的增大而增强，因此可用做牙膏、 护肤、化妆品、护发及头发生长促进剂固发剂。
1. 研究发展过程
1811年，法国科学家H. Braconnot从动物的甲壳 中提取到了甲壳素 。 1859年，法国人Rouget将甲壳素放在浓KOH溶液中 煮沸，洗净后可溶于有机酸，便得到了壳聚糖 。
1934年，在美国才首次出现了关于制备壳聚糖及 相关物质的专利，并于1941年成功制备壳聚糖人 造皮肤和手术缝合线 。
[3]. 吴刚.羧甲基壳聚糖的应用[J].滁州学院学报.2007,9（6）:65-67.
7. 结构表征
1.红外光谱 2.X射线衍射 3.热重 4.其他
7.1 红外光谱
壳聚糖在1563cm-1 处有明显的氨基 吸收峰,而羧甲基 壳聚糖在1592cm-1 出现强烈的羧基 离子吸收峰,表明 羧甲基化是相当 成功的[4]。
戊二醛的加入量对抗拉强度及伸长率的影响
表 6 戊二醇加入量与抗拉强度与拉伸率的关系[2]
随戊二醛加入量的增加抗拉强力呈先上升后下降的趋势
6.3 醚化改性
与醚化试剂反应，常用试剂：甲基醚、乙基醚、 苄基醚、羟乙基醚、羟甲基等
图 6 O-羧甲基壳聚糖和N-羧甲基壳聚糖
羧甲基取代的位置不同 ，可以的到不同的取代产物
谢谢！
陈煜[7]等在甲磺酸体系中，通过3,4,5—三甲氧基苯 甲酰氯与壳聚糖的反应制得了3,4,5—三甲氧基苯甲酰壳聚 糖。表征的产物有较好的表面活性、较好的溶解性能和一 定的吸收紫外线的能力。
[7]. 陈 煜,多英全,罗运军等.3,4,5一三甲氧基苯甲酰壳聚糖的制备与表征[J] .高分子材料科学与工程, 2004,20(3):210-212.
图 5 壳聚糖宏观形貌
不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀酸(pH<6) 壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质，具有很强的吸附性 壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性和通透性、成纤性、吸湿 性和保湿型 。
4. 化学性质
壳聚糖分子链官能团较多，能发生多种反应， O—酰基化和N—酰基化、含氧无机酸酯化、醚化、 N—烷基化、氧化、螯合、酸吸附、接枝共聚和交联 反应，其中比较重要的是酰基化和醚化反应。
图 7 壳聚糖(A)和羧甲基壳聚糖(B)的红外光谱
[4]. 杨前荣,陈 新, 邵正中.天然聚电解质壳聚糖/羧甲基壳聚糖配合物膜的研制[J].化学学报, 2005 ,63(4):259-262.
确定糖苷键的构型
测定脱乙酰度
了解羟基和氨基被取代的程度
了解氢键的情况及结晶度的改变
判断壳聚糖被改性的情况
常用的交联剂是戊二醛，环环氧氯丙烷，乙二醇二缩水甘 油醚等。
表 5 壳聚糖含量与拉伸强度和伸长率的关系[2]
算膜的抗拉强度: S=F/L，式中:S—抗拉强度，N/m；F—试样断裂时的拉力，N；
L—试样的宽度，m [2]. 刘越,黄家兰.壳聚糖膜的制备及性能研究[J].武汉科技学院学报,2009.22(5):23-26.
7.2 X 射线衍射
从XRD图中的 衍射峰，可以 分析化合物的 结晶状态、物 相情况。计算 晶胞参数、结 晶度等。[4]
图 8 壳聚糖/羧甲基壳聚糖配合物膜的X 射线衍射图谱
7.3 热重分析
结晶性不同，热 学性能也会不同， 热重即通过观察 在不同温度下， 化合物分解情况， 研究其热学性和 组定 抗拉强度测定 耐酸性能测定 透光性测试 黏度的测定
9. 应用
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 医药方面 生物医学组织 生活用品方面 环境保护方面 其他
9.1 生物医学方面
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。 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。由于羧甲基壳聚糖的粘稠度高, 延长了药物在眼内的停留期, 增强了抗菌作用, 可促进角 膜组织的修复和愈合。[6] 壳聚糖具有止血、生物屏障作用,能抑制成纤维细胞生 长、促进上皮细胞和血管内皮细胞生长,能促进肌腱本身的 内源性愈合过程,从而在不影响肌腱正常愈合的情况下有效 地防止肌腱粘连,是临床上预防肌腱粘连较为理想的物质。