甲壳素和壳聚糖共37页
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9
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Biodegradability
甲壳素和壳聚糖是天然高分子，具有优异的降解性能， 通过自然界的甲壳素酶、溶菌酶和壳聚糖酶等可将其完 全生物降解。
饱和的硫氰酸 锂溶液
湿法纺丝的关键是甲壳素要先溶于适当的溶剂中，然 后才能进行纺织。所以选用合适的溶剂成为关注的热点。
物。
Lidan, School of Chemistwenku.baidu.comy & Chemical Engineering
3
Definition
中文名称：甲壳素 英文名称： chitin 其他名称：几丁质、甲壳 质 标准命名： (1,4)-2-乙酰氨 基-2-脱氧-β-D-葡聚糖 类型：天然高分子聚合物， 它属于线性氨基多糖。 外观：淡米黄色至白色无 定形物质，无臭、无味。
1
Introduction
The origin of chitin
• 法国学者Braconno首次从蘑菇中发现甲壳质，命 1811年 名为Fungine（蕈素）
• 法国科学家Odier从昆虫外壳中发现甲壳质，命 1823年 名为几丁质（Chitin）
• 法国人C.Rouget将甲壳素浸泡在浓KOH溶液中煮 1859年 沸一段时间，取出洗净后发现可溶于有机酸中
10
fiber formation
甲壳素和壳聚糖是用途广泛的新型材料。将其加工 纺制成纤维, 进而加工成医用材料是近些年来科学家们 研究的重要课题之一。
传统的方法是湿法纺丝。
raw materials → Chitin/CS→ dissolution → filtration → defoaming → measurement → spinning→ coagulating bath → stretch→ winding → spraying→ drying → product
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
11
1
1926年Kunike 首次在6%～ 10%的甲壳素 /冷浓硫酸溶 液中纺出甲壳 素纤维
2
Von Weimarn：
强水合作用的 无机盐 （ LiCNS、 CaCl2、CaI2等 ）
3
Clark and Smith：
Multi-functional reaction
甲壳素和壳聚糖分子链上有羟基、乙酰氨基、氨基多 种官能团，极具反应活性，可以进行交联、接枝、酰化、 磺化、羧甲基化、烷基化、硝化、氧化还原、络合等多 种反应。
Film formation
具有较好的成膜性，其膜具有光泽，透明而柔韧， 并有较好的透气性。
甲壳素不溶于水、有机溶剂、稀酸稀碱，可溶于浓硫酸 、浓盐酸、85%磷酸，同时发生降解。其还可溶于一些特殊 溶剂，如六氟丙酮、六氟异丙醇、三氯乙酸与卤代烃的混合 物、二甲基乙酰胺与氯化锂的混合物等。
壳聚糖是由甲壳素脱去乙酰基转变而来的，其溶解性 大为改善，其可溶于稀酸中，如甲酸、乙酸等，但仍不溶于 水。
中文名称：壳聚糖 英文名称： chitosan 其他名称：几丁聚糖 标准命名：(1,4)-2-氨基-2-脱氧-βD-葡聚糖 类型：天然高分子聚合物 外观：白色或淡黄色半透明状固 体，略有珍珠光泽。
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4
Production
Contents
Introduction and Production Structure and Properties Fiber Formation Modification Application
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
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6
Structure
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7
Properties
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Solubility
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8
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Adsorption properties
因为甲壳素和壳聚糖分子中氮含量高(6.89%) ，所以是性 能优异的螯合剂，可通过螯合和离子交换吸附重金属离子、 染料等。
Non-toxicity
甲壳素是天然多糖，没有毒性和副作用，其安全性和 砂糖近似。(砂糖致死量为18g/kg，而甲壳质为16g/kg).
Biocompatibility
甲壳质和壳聚糖分别被降解为乙酰葡萄糖胺和葡萄糖 胺，这两种物质本身在人体中就存在，所以其有优异的生 物相容性。
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Chitin
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
3%-10%HCl 30min~3d 3%-10%NaOH 70-100℃ 30min~6h
0.5%KMnO4 1h 1%HNO3 60-70℃ 30~40min
5
Chitosan
40%-50%NaOH 80-120℃
• F.Hoppe-Seiler确认这种物质是脱掉了部分乙酰基 1894年 的甲壳素，把它命名为Chitosan(壳聚糖）
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
2
The resource of chitin
甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、 蟹、昆虫的外壳中，而且蘑菇、木 耳、藻类、贝类、软体动物（如鱿 鱼、乌贼）的软骨和表皮、节肢动 物（昆虫）以及真菌类的细胞壁中， 也存在着甲壳素。其是自然界中含 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
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溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Biodegradability
甲壳素和壳聚糖是天然高分子，具有优异的降解性能， 通过自然界的甲壳素酶、溶菌酶和壳聚糖酶等可将其完 全生物降解。
饱和的硫氰酸 锂溶液
湿法纺丝的关键是甲壳素要先溶于适当的溶剂中，然 后才能进行纺织。所以选用合适的溶剂成为关注的热点。
物。
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Definition
中文名称：甲壳素 英文名称： chitin 其他名称：几丁质、甲壳 质 标准命名： (1,4)-2-乙酰氨 基-2-脱氧-β-D-葡聚糖 类型：天然高分子聚合物， 它属于线性氨基多糖。 外观：淡米黄色至白色无 定形物质，无臭、无味。
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Introduction
The origin of chitin
• 法国学者Braconno首次从蘑菇中发现甲壳质，命 1811年 名为Fungine（蕈素）
• 法国科学家Odier从昆虫外壳中发现甲壳质，命 1823年 名为几丁质（Chitin）
• 法国人C.Rouget将甲壳素浸泡在浓KOH溶液中煮 1859年 沸一段时间，取出洗净后发现可溶于有机酸中
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fiber formation
甲壳素和壳聚糖是用途广泛的新型材料。将其加工 纺制成纤维, 进而加工成医用材料是近些年来科学家们 研究的重要课题之一。
传统的方法是湿法纺丝。
raw materials → Chitin/CS→ dissolution → filtration → defoaming → measurement → spinning→ coagulating bath → stretch→ winding → spraying→ drying → product
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1
1926年Kunike 首次在6%～ 10%的甲壳素 /冷浓硫酸溶 液中纺出甲壳 素纤维
2
Von Weimarn：
强水合作用的 无机盐 （ LiCNS、 CaCl2、CaI2等 ）
3
Clark and Smith：
Multi-functional reaction
甲壳素和壳聚糖分子链上有羟基、乙酰氨基、氨基多 种官能团，极具反应活性，可以进行交联、接枝、酰化、 磺化、羧甲基化、烷基化、硝化、氧化还原、络合等多 种反应。
Film formation
具有较好的成膜性，其膜具有光泽，透明而柔韧， 并有较好的透气性。
甲壳素不溶于水、有机溶剂、稀酸稀碱，可溶于浓硫酸 、浓盐酸、85%磷酸，同时发生降解。其还可溶于一些特殊 溶剂，如六氟丙酮、六氟异丙醇、三氯乙酸与卤代烃的混合 物、二甲基乙酰胺与氯化锂的混合物等。
壳聚糖是由甲壳素脱去乙酰基转变而来的，其溶解性 大为改善，其可溶于稀酸中，如甲酸、乙酸等，但仍不溶于 水。
中文名称：壳聚糖 英文名称： chitosan 其他名称：几丁聚糖 标准命名：(1,4)-2-氨基-2-脱氧-βD-葡聚糖 类型：天然高分子聚合物 外观：白色或淡黄色半透明状固 体，略有珍珠光泽。
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Production
Contents
Introduction and Production Structure and Properties Fiber Formation Modification Application
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6
Structure
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7
Properties
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Solubility
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
8
溶解性
吸附性
多功能性
成膜性
生物降解 性
无毒
生物相容 性
Adsorption properties
因为甲壳素和壳聚糖分子中氮含量高(6.89%) ，所以是性 能优异的螯合剂，可通过螯合和离子交换吸附重金属离子、 染料等。
Non-toxicity
甲壳素是天然多糖，没有毒性和副作用，其安全性和 砂糖近似。(砂糖致死量为18g/kg，而甲壳质为16g/kg).
Biocompatibility
甲壳质和壳聚糖分别被降解为乙酰葡萄糖胺和葡萄糖 胺，这两种物质本身在人体中就存在，所以其有优异的生 物相容性。
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
Chitin
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3%-10%HCl 30min~3d 3%-10%NaOH 70-100℃ 30min~6h
0.5%KMnO4 1h 1%HNO3 60-70℃ 30~40min
5
Chitosan
40%-50%NaOH 80-120℃
• F.Hoppe-Seiler确认这种物质是脱掉了部分乙酰基 1894年 的甲壳素，把它命名为Chitosan(壳聚糖）
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2
The resource of chitin
甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、 蟹、昆虫的外壳中，而且蘑菇、木 耳、藻类、贝类、软体动物（如鱿 鱼、乌贼）的软骨和表皮、节肢动 物（昆虫）以及真菌类的细胞壁中， 也存在着甲壳素。其是自然界中含 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