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1、壳聚糖（chitosan）,叶客诚,目录,I,II,III,IV,定义、来源,结构特征,理化性质,制备方法,应用,1.定义、来源,壳聚糖（chitosan），又名脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,属高分子直链型多糖，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。,1.定义、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，
2、N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素，就能在这种稀酸中溶解。,Jolanta Kumirska .Application of Spectroscopic Methods for Structural Analysis ofChitin and Chitosan，Mar. Drugs 2010, 8, 1567-1636,1.定义、来源,节肢动物的外骨骼,软体动物的壳,自然界中的甲壳素,硅藻的刺,其他无脊椎动物,真菌、霉菌、酵母的细胞壁,2.结构特征,(14)linked N-acetyl-D-glucos-2-amine units,(14)linked D-glucos-2-amine uni
3、tsDegree of DeAcetylation 60%,(14)linked D-glucos units,2.结构特征,研究证实，甲壳素与其他多糖一样，其分子链也是螺旋形，X射线衍射照片给出的螺距为0.515nm,一个螺旋平面由6个糖残基组成,Franca E F, Leite F L, Cunha R A, Oliveira O N, Freitas L C G .Designing an enzyme-based nanobiosensor using molecular modeling techniques. Physical Chemistry Chemical Physics
4、. 2011，13: 8894-8899.,3.理化性质,主要物理性质,1,不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀酸(pH6)，游离氨基质子化促进溶解。溶于稀酸呈黏稠状，在稀酸中壳聚糖的B一1，4糖苷键会慢慢水解，生成低相对分子质量的壳聚糖。,2,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。,3,壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、黏度有关，脱乙酰度越高，相对分子质量越小，越易溶于水,4,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,脱乙酰度（ deacetylation degree， DD）和相对分子质量（ molecular weight， MW ）为最重
5、要结构参数,3.理化性质壳聚糖生物学性能与结构表征的关系,Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery, October 2010, Vol. 24, No.10,3.理化性质,3.理化性质,主要化学反应,主要化学反应,酰化反应,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，所得的产物在有机溶剂中的溶解度可大大提高。,羧基化反应,羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的6-羟基或胺基上引入羧烷基基团，研究最多的是羧甲基化反应,烷基化反应,羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳
6、素或壳聚糖的6-羟基或胺基上引入羧烷基基团，研究最多的是羧甲基化反应,醚化反应,甲壳素与聚氧乙烯反应生成的醚化物具有良好的保水性能，几乎与透明质酸相当。,酯化反应,常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化22。用含氧无机酸作酯化剂，使甲壳素或壳聚糖中的羟基形成有机酯类衍生物。,其他化学反应,Shiff碱反应 接枝共聚反应 交联反应,4.壳聚糖的制备,化学法,壳聚糖的制取通常采用化学法，制备工艺程序为：甲壳一脱钙脱蛋白质一脱色一甲壳质一脱乙酰基一壳聚糖。,Journal of Scientific & Industrial Research，Vol.63，January 2004，pp 20-31.,
7、微甲壳素是绝大多数真菌细胞壁的主要组成成分，许多制药企业和酶制剂的发酵过程产生的下脚料中含有真菌的菌丝体，可从中提取甲壳素。如黑曲霉、雅致放射毛霉鲁氏毛霉等,微波法比常规法达到相同的脱乙酰度所需的反应时间可以缩短9/10，壳聚糖的黏度也有提高,化学法,微生物法,微波法,4.壳聚糖的制备,Kohr E. Chitin: fulfilling a biomaterials promise. Elsevier Science, 2001,5.应用,Goosen M. in Applications of Chitinand Chitosan. Technomic Publishing Inc, PA
8、. 1997,5.应用,Chitosan soap, lotion, http:/.my/galleries.html,ChitoSan fibers and chitin sockshttp:/cd.tradehelper.or.kr/,Crini G. Progress in Polymer Science, 30 (2005) 38,Fungicide seed coating(杀菌剂种子涂层)http:/www.une.edu.au/agronomy/pastures/research/pastureresearc.htm,http:/matsyafed.org/img/chi.jpg,透水性反应墙,蓄水层,弱透水层,thank you,
