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壳聚糖及其结构特点壳聚糖的化学结构特点决定了它具有很多独特的性质和广泛的应用。
首先，壳聚糖的分子结构呈线性。
它由一系列葡萄糖分子通过1-4糖苷键相连而成，形成了一个线性链状结构。
这种线性结构使得壳聚糖具有良好的可塑性和柔韧性，可以适应不同的应用需求。
其次，壳聚糖的分子结构上存在大量的氨基和羟基。
壳聚糖分子上的氨基和羟基对于化学修饰和功能化具有重要的意义。
这些官能团可以与其他物质发生反应，形成共价键，并扩展壳聚糖的应用领域。
例如，壳聚糖通过与其他活性物质的反应，可以制备出药物缓释系统、生物敷料、海洋生物材料等。
此外，壳聚糖的分子结构可由不同的适合性团修饰。
通过调控壳聚糖分子上的适合性团的数量和位置，可以改变壳聚糖的溶解性、稳定性、降解性等性质。
例如，通过引入疏水基团，可以提高壳聚糖的疏水性，使其在水性乳液、涂层等领域有更广泛的应用。
壳聚糖的分子结构特点决定了它具有很多优良的性质和广泛的应用。
首先，壳聚糖具有良好的生物相容性。
壳聚糖是一种天然产物，它在生物体内分解产生的代谢产物是无毒的，对人体无害。
因此，壳聚糖在医药领域具有广泛的应用前景。
例如，壳聚糖可以用作药物缓释系统的载体，将药物包裹在壳聚糖微粒或纳米粒子中，实现药物的缓慢释放，提高疗效。
其次，壳聚糖具有良好的吸附性。
壳聚糖分子上的氨基和羟基可以吸附水分子和其他溶质，形成水合物。
这种吸附性使得壳聚糖在环境净化和生物分离中有着广泛的应用。
例如，壳聚糖可以用作吸附剂，用于去除废水中的重金属离子、有机溶质等。
另外，壳聚糖具有良好的膜形成能力。
壳聚糖可以通过自组装形成薄膜，并具有良好的膜屏障性能和选择性透过性。
这种膜的形成能力使得壳聚糖在分离、过滤、微纳尺度器件等领域有着广泛的应用。
总之，壳聚糖作为一种重要的天然高分子多糖，具有独特的化学结构特点和优良的性质。
它在药物缓释、生物材料、环境净化等领域有着广泛的应用前景。
然而，目前壳聚糖的研究还处于较初级的阶段，需要进一步深入研究和开发，以实现其在更多领域的应用。
壳聚糖材料生物降解机制深入解析壳聚糖是一种天然高分子材料，具有广泛的应用前景。
其生物降解特性使得壳聚糖成为环境友好型材料的理想选择。
本文将深入探讨壳聚糖材料的生物降解机制，以期对其在环境保护与材料科学领域的应用提供理论依据。
壳聚糖的生物降解机制主要包括酶降解和微生物降解两个方面。
酶降解是一种酶介导的化学反应，需要活性酶的参与。
壳聚糖酶是一类特殊的酶，能够切割壳聚糖分子链的特定键位，将其降解为较小的分子。
壳聚糖酶的催化作用使得壳聚糖能够迅速降解，加快被生物吸收和利用的速度。
微生物降解是壳聚糖生物降解的另一个重要机制。
微生物降解是指微生物通过分泌特殊的酶来降解壳聚糖。
在自然环境中，常见的微生物包括细菌、真菌和藻类等。
这些微生物能够通过酶的作用，将壳聚糖分解为易于生物吸收和利用的低分子量产物，进而参与到碳循环中。
壳聚糖在生物降解过程中的速度受到多种因素的影响。
首先，壳聚糖的结构特点影响了其生物降解速度。
壳聚糖由葡萄糖单元组成，其分子量和结晶度决定了降解速度。
分子量较小的壳聚糖更容易被酶降解和微生物利用。
结晶度较低的壳聚糖亦有利于酶和微生物的作用。
其次，环境因素也对壳聚糖的降解产生重要影响。
温度、湿度、pH值等条件会影响酶和微生物的活性，从而影响壳聚糖的降解速度。
壳聚糖材料的生物降解机制对环境保护具有积极意义。
首先，壳聚糖的生物降解过程不会对环境造成污染。
壳聚糖降解产物可被生物吸收和利用，不会对生态系统造成负面影响。
其次，壳聚糖的生物降解过程能够降低废物的处理成本。
传统的废物处理过程需要耗费大量的能源和资金，而壳聚糖的生物降解过程更加经济、高效。
最后，壳聚糖的生物降解机制为开发生物可降解材料提供了思路。
通过深入研究壳聚糖的生物降解机制，可以为寻找其他天然高分子材料的生物降解途径提供参考。
尽管壳聚糖材料的生物降解机制已经被深入研究，但仍然存在一些待解决的问题。
首先，壳聚糖在不同环境下的降解速度有较大差异，这与壳聚糖的来源、处理方式等因素密切相关。
壳聚糖化学结构式壳聚糖是一种天然产物，主要存在于贝壳、虾、蟹和昆虫的外壳等生物体外壳中。
它由N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖胺分子组成。
壳聚糖具有许多特殊的化学结构特点，使得它在生物医学、食品和药物等领域具有广泛的应用价值。
壳聚糖的化学结构式可以用一种简化的方式表示为：(CH3CO)2ON─CH─CH─CH2OOH在这个化学结构式中，N-乙酰葡萄糖胺的C2位置与葡萄糖胺的C6位置通过一个醣苷键连接在一起。
在葡萄糖胺的C2位置和C3位置上有一个羟基（OH）基团，而在C6位置上有一个氧乙酰基（CH3CO）基团。
壳聚糖具有多种官能基团，包括氨基（NH2）、羟基（OH）、羧基（COOH）和乙酰基（CH3CO）等。
这些官能基团使得壳聚糖具有良好的生物相容性和生物活性。
壳聚糖是胶质物质，具有多种生物活性。
它可以与皮肤和黏膜表面的细胞结合，增加细胞间的附着力，并促进细胞增殖和迁移。
因此，在组织工程和创伤修复领域，壳聚糖被广泛用于制备生物活性支架材料和药物载体。
壳聚糖还具有良好的药物控释性能。
它可以通过控制壳聚糖分子链的交联程度、溶解度和孔隙结构等参数来调控药物的释放速率和持续时间。
这使得壳聚糖成为制备缓释型药物制剂的理想选择。
壳聚糖还具有广泛的应用于食品工业中。
它可以用作食品添加剂，具有增稠剂、胶凝剂和乳化剂等功能。
壳聚糖还可以与食品中的油脂和色素等进行相互作用，改善食品质地和稳定性。
壳聚糖在纳米领域也具有广泛的应用。
它可以用作纳米粒子的载体，通过改变壳聚糖分子链的结构和性质来调控纳米粒子的大小、形状和表面性质。
这使得壳聚糖成为制备纳米药物载体和纳米材料的重要材料。
总之，壳聚糖具有多种特殊的化学结构，使得它在生物医学、食品和药物等领域具有广泛的应用价值。
随着对壳聚糖研究的深入，人们对壳聚糖的理解将进一步提高，为其在更多领域的应用提供更多的可能性。
农药按照来源可将其分为化学农药和生物源农药2大类，其中生物化学农药、植物源农药、微生物农药一般归属于生物源农药，也即平时称之为生物农药。
生物源农药在我国已有悠久的历史，也是最早应用植物源农药防治病虫害的国家之一；虽然生物源农药特性是药效偏低（与化学农药相比），其发展速度显得比较缓慢，但却是发展绿色农业重要的主力军。
生物源农药壳聚糖是甲壳素脱乙酰化处理的产物，壳聚糖的分子量为十几万至几十几，是迄今发现的唯一天然碱性多糖。
由于形成有序的大分子结构中大量2-氨基葡萄糖和部分2-乙酰氨基葡萄糖的存在，前者含量一般超过80%，其特殊的分子组成和结构赋予壳聚糖多种生物活性和功能，与甲壳素相比各种性能得以大大改观。
据文献报道，生物源壳聚糖具有杀虫、杀菌、调节作物生长、生物官能性和易于成膜等特殊性能，在农业中主要可以用作杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、农药缓释剂、果蔬保鲜剂以及可降解地膜和种子处理等应用；而使用的壳聚糖对作物无药害，对人畜无毒害、对环境无公害, 是一种对环境友好的、性能优良的生物源农药，具有广阔的应用前景。
壳聚糖已经在食品、医药、化妆品、其他工业方面使用都取得了一定的成果，在农业上则在近年来才得到应用。
壳聚糖是植物-病原体相互作用过程中的重要信号分子，不仅能抑制病原菌的生长，还能激活植物的多种抗病基因，诱导植物产生抗病性。
它作为植物体内的诱导物，能诱导各类植物产生抗性因子，有效地防治真菌、细菌和病毒性病害；同时又能有效地活化植物细胞，调节和促进植物生长，特别是对目前化学农药无法控制的某些农作物的特殊病害，如枯萎病、黄萎病和病毒病等，有明显而独特的效果，受到人们的关注。
1 壳聚糖的资源和制备壳聚糖（chitosan）是甲壳素的脱乙酰化处理的产物，是迄今发现的唯一天然碱性多糖。
甲壳素（Chitin）又名甲壳质或几丁质等，属于直链氨基多糖，分子式为（C8H13NO5）n，单体之间以β（1→4）甙链连接，分子量一般在106左右，理论含氨量6.9%。
- QCS壳聚糖分子式的基本概念QCS壳聚糖是一种天然聚糖类物质，其分子式为(C6H11O4N) n，其中n代表壳聚糖分子重复单元的次数。
壳聚糖是由N-乙酰葡萄氨聚合而成，是一种无色、无味、透明的固体物质。
- QCS壳聚糖的分子式解析QCS壳聚糖的分子式可以分解为C6H11O4N，其中C代表碳元素，H代表氢元素，O代表氧元素，N代表氮元素。
这些元素按照一定的比例结合在一起，形成了壳聚糖的分子结构。
壳聚糖的分子式中包含了碳、氢、氧、氮四种元素，它们按照一定的比例和方式组合在一起，形成了壳聚糖的分子结构。
- QCS壳聚糖分子式的应用壳聚糖的分子式(C6H11O4N) n直接反映了壳聚糖分子的组成和结构，这对于壳聚糖的应用具有重要的指导意义。
例如，在医药领域，壳聚糖可以用于制备药物缓释剂，其分子式反映了其分子结构和特性，对于控制药物释放速率具有重要意义。
另外，在食品工业中，壳聚糖可以作为食品添加剂，通过控制其分子结构来改变其功能特性，如增稠、凝胶化等，从而实现不同的应用目的。
- QCS壳聚糖分子式的结构特点QCS壳聚糖分子式(C6H11O4N) n的结构特点主要体现在其分子中碳、氢、氧、氮四种元素的排列组合方式上。
壳聚糖的分子结构中，碳元素通过共价键与氢、氧、氮元素相连，形成了稳定的分子结构；同时，氮元素的存在使得壳聚糖具有较强的亲水性和阳离子吸附能力，这些结构特点决定了壳聚糖在医药、食品等领域的广泛应用。
- QCS壳聚糖分子式的相关实验研究针对QCS壳聚糖分子式(C6H11O4N) n的结构特点，科研人员进行了大量的实验研究工作。
通过核磁共振、质谱、红外光谱等技术手段，科研人员揭示了壳聚糖分子结构的细节特征，为壳聚糖的应用提供了重要的理论和实验基础。
例如，利用核磁共振技术可以准确测定壳聚糖分子中各个原子的位置和相互关系，从而揭示了壳聚糖分子的空间结构。
通过对QCS壳聚糖分子式的基本概念、分子式解析、应用、结构特点和相关实验研究的阐述，我们可以更深入地理解和认识壳聚糖分子的组成和结构特征，为其在医药、食品等领域的应用提供了理论和实验基础。
壳聚糖单体结构式一、简介壳聚糖（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，是地球上含氮量最高的多糖。
壳聚糖分子中大量的氨基和羟基使其具有多种化学活性，尤其在碱性介质中显示出优良的成膜性、可交联性和生物相容性。
这些特性使得壳聚糖在食品工业、生物医学、材料科学等多个领域得到了广泛应用。
壳聚糖的单体结构式，即壳二糖，也具有特殊的结构和性质，是研究壳聚糖及其衍生物的重要基础。
二、结构特点壳聚糖单体结构式，即壳二糖，是一种由两个葡萄糖胺分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的二糖。
每个葡萄糖胺分子都含有两个自由氨基，其中一个参与了β-1,4-糖苷键的形成，另一个则保留了化学活性。
壳二糖的这种结构使其在化学反应中具有多种可能性，例如可以发生硝化反应、磺化反应、氧化反应等。
三、物理性质壳聚糖单体结构式具有无毒、无味、水溶性等特点。
其在不同pH值的水溶液中表现出不同的溶解行为。
在酸性条件下，壳聚糖溶解于水形成阳离子型高分子电解质，而在碱性条件下则形成阴离子型高分子电解质。
此外，壳聚糖还具有良好的成膜性和生物相容性，使其在食品包装、生物医学工程等领域具有广泛的应用。
四、化学性质壳聚糖单体结构式的化学性质主要表现在其能够进行硝化反应、磺化反应、氧化反应等。
这些化学反应使得壳聚糖可以制备出多种衍生物，如硝化壳聚糖、磺化壳聚糖、氧化壳聚糖等。
这些衍生物在药物传递、组织工程、生物传感器等领域具有重要的应用价值。
例如，硝化壳聚糖可以作为药物载体用于抗肿瘤药物的靶向传递；磺化壳聚糖可以作为生物材料用于组织工程；氧化壳聚糖可以用于制备功能性的生物传感器。
五、制备方法壳聚糖单体结构式的制备主要通过脱乙酰作用将几丁质转化为壳聚糖。
常用的脱乙酰剂包括盐酸盐酸和，，其中盐酸盐酸是最常用的脱乙酰剂。
制备过程包括将几丁质与脱乙酰剂混合，在一定温度和压力下反应一定时间，然后用乙醇沉淀得到壳聚糖。
此外，为了得到高纯度的壳聚糖单体结构式，还需要进行进一步的提纯和结晶。
壳聚糖及其结构特点壳聚糖是一种天然高分子化合物，是由一种重要的葡萄糖多糖-2-氨基-2-脱乙酰壳聚糖构成的。
壳聚糖在自然界中广泛存在于海洋生物、昆虫和真菌中，并在酿酒、食品、生物医药等领域具有广泛的应用。
壳聚糖的结构特点主要包括分子量、胺基官能团、空间构型和溶解性等方面。
首先是壳聚糖的分子量，壳聚糖的分子量通常在几千到几十万之间。
它的分子量对于其应用性能具有重要影响，分子量较高的壳聚糖在药物控释和生物医学领域具有更好的应用前景。
其次是壳聚糖的胺基官能团，壳聚糖分子中的氨基官能团赋予它良好的生物活性和可改性。
通过适当的化学修饰，壳聚糖可以与其他物质发生共价键结合，形成更稳定的复合物，广泛应用于药物控释系统、生物传感器等领域。
壳聚糖的空间构型是其重要的结构特点之一、壳聚糖的葡萄糖环通过1,4-β连接方式形成线性链状结构，而线性链之间通过1,6-β连接方式形成混乱的空间网络结构。
这种空间构型使得壳聚糖在水中形成网状结构，表现出较强的黏度和凝胶性质。
这种凝胶性质使得壳聚糖在药物控释、组织工程和伤口愈合等领域具有重要的应用潜力。
最后是壳聚糖的溶解性。
壳聚糖是天然来说是溶于酸性溶液和醇类溶剂中的，而在中性和碱性溶液中很难溶解。
然而通过化学修饰或物理处理，可以改善壳聚糖的溶解性，并使其在更广泛的溶剂体系中可溶解。
这对于壳聚糖的应用来说具有重要意义。
总的来说，壳聚糖作为一种天然高分子化合物，具有许多重要的结构特点。
这些特点决定了壳聚糖在药物控释、组织工程和生物医药等领域具有广泛的应用前景。
同时，对壳聚糖的结构特点的深入研究也为其进一步改性和提高应用性能提供了重要的理论基础。
壳聚糖的结构特点及应用领域壳聚糖是一种生物可降解的天然聚合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。
它具有特殊的结构特点和优良的物理化学性质，因此在多个应用领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖具有多种结构特点。
首先，壳聚糖分子中含有大量的氨基基团，这使得它具有良好的溶胀性和生物相容性，能够与许多生物组织和细胞相互作用。
其次，壳聚糖在接枝或修饰后可以引入不同的官能团，从而赋予其特殊的化学性质。
此外，壳聚糖分子中的氢键和静电相互作用使其具有较高的结晶性，从而产生一定的机械强度和稳定性。
在医药领域，壳聚糖具有广泛的应用。
首先，作为一种生物可降解的材料，壳聚糖被广泛应用于药物输送系统中。
通过改变壳聚糖分子的结构和化学性质，可以制备出载药微球、纳米粒子等药物输送系统，实现药物的缓释、靶向传递和保护等功能。
其次，壳聚糖还具有良好的组织相容性和生物降解性，可以用于修复和再生组织工程领域。
例如，壳聚糖可以作为修复软骨和骨组织的支架材料，帮助组织修复和再生。
此外，壳聚糖还可以用于制备人工血管和人工皮肤等生物医学材料。
在食品工业中，壳聚糖也有着重要的应用。
壳聚糖具有良好的抗菌性能，可以用作食品保鲜剂。
研究表明，壳聚糖对多种细菌和真菌都具有良好的抑制作用，可以有效保护食品免受微生物污染和腐败。
此外，壳聚糖还可以用作食品添加剂，具有增稠、乳化、稳定和成膜等功能。
例如，壳聚糖可以被添加到果汁、酱料和糕点等食品中，提高其质地和稳定性。
此外，在环境保护领域，壳聚糖也有着潜在的应用价值。
由于其良好的吸附性能和生物降解性，壳聚糖可以作为吸附剂用于废水处理和环境污染物的去除。
研究表明，壳聚糖对重金属离子、染料和有机污染物等具有良好的吸附能力，可以有效净化废水。
此外，壳聚糖还可以用于制备可降解的环境友好型材料，如生物降解塑料袋和包装材料。
综上所述，壳聚糖具有独特的结构特点和优良的物理化学性质，使其在医药、食品和环境保护等多个领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖作为药物载体的应用研究壳聚糖，是一种天然高分子聚合物，由葡萄糖-胺基葡萄糖构成，是生物体内结构的基础，因此具有生物相容性好、可降解性、低毒性等特点，被广泛应用于生物医学领域。
其中，壳聚糖作为药物载体在医药领域得到广泛应用。
壳聚糖作为药物载体的应用研究可以从以下几个方面入手。
一、药物负载与控释药物负载是指将药物分子通过化学结合、吸附或物理混合等方式与载体结合，形成复合体，以提高药物的生物利用度和治疗效果。
而壳聚糖因具有良好的物理化学性质和结构特点，可以把许多相对较小的分子、多肽、蛋白质等药物结合到其上方便其输送到目标部位，同时还可以将药物通过壳聚糖的结构进行控释，减少药物对人体产生的不良反应，提高疗效。
近年来，壳聚糖作为药物载体的研究越来越受到关注。
二、成型技术目前，制备壳聚糖药物载体的技术主要有溶液混凝法、电喷雾法、共析法等。
溶液混凝法是一种成本低、操作简单的制备载体的方法，通过将壳聚糖在化学试剂的作用下形成凝胶进而形成载体。
电喷雾法与共析法是制备微型药物载体的主要方法，这些技术可以制备尺寸均匀的壳聚糖微球，并且可以通过改变操作条件来实现不同尺寸、不同药物的负载情况。
三、靶向输送壳聚糖药物载体不仅可以通过药物的控释和负载提高治疗效果，还可以利用壳聚糖自身的结构特点实现靶向输送。
壳聚糖在酸性环境下存在阳离子，可以与细胞负电性差异表现出的阴离子表面进行靶向治疗。
通过加入特定的靶向肽或是大分子，还可以实现对特定细胞、器官的靶向输送。
四、临床应用目前，壳聚糖作为药物载体在药物疗法、细胞治疗、组织工程及急救医疗等领域得到了广泛应用。
以药物疗法为例，壳聚糖可作为微球状、纳米粒子状、载体状药物制剂，通过道路中把药物输送到病患的需要部位。
此外，壳聚糖药物载体还可以在口腔、鼻腔、眼球、皮肤等疾病治疗中得到广泛应用。
总之，壳聚糖作为药物载体具有许多优点，一方面可以提高药物的生物利用度和治疗效果，另一方面可以减少药物对人体产生的不良反应。
第一章 绪 论1．1 壳聚糖及其结构特点壳聚糖(Chitosan)是甲壳素(Chitin)脱乙酰基后的产物，是甲壳素最基本、最重要的衍生物。
甲壳素又名甲壳质、几丁质，化学名为(1,4)—2—乙酰胺—2—脱氧—β—D—葡聚糖，主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及菌类、藻类植物的细胞壁中。
节肢类动物的干外壳约含20~50%甲壳素。
自然界中甲壳素有三种结构：α、β、γ，其中最为常见、普通的是α型。
地球上每年甲壳素的生物合成量为数十亿吨，是产量仅次于纤维素的天然高分子化合物。
下图1-1是甲壳素和壳聚糖的结构：图1-1 甲壳素、壳聚糖分子的结构示意图Fig.1-1 The configuration schematic of chitin and chitosan纯净的甲壳素和壳聚糖均为白色片状或粉状固体，比重0.3，常温下能稳定存在。
甲壳素分子之间存在强烈的氢键作用，使得甲壳素形成高度的结晶结构，因而甲壳素分子高度难溶。
甲壳素不溶于水及绝大多数有机溶剂，也不溶于稀酸、稀浓碱，只溶于浓酸和某些溶剂。
壳聚糖分子的活性基团为氨基而不是乙酰基，因而化学性质和溶解性较甲壳素有所改善，可溶于稀酸、甲酸、乙酸，但也不溶于水和绝大多数有机溶剂。
由于氨基和羟基比较活泼，壳聚糖的化学性质较甲壳素活泼，可以发生多种化学反应，比如烷基化、酰基化反应等等。
1．2 壳聚糖及其衍生物产品的应用壳聚糖及其衍生物由于其可再生性、生物相容性以及结构中的多种活性基团，具有多种优良的性质，已经广泛应用于化妆品、食品、医药、农业、环保等多个行业中。
1．2．1 在环保中的应用壳聚糖及其衍生物能够通过分子中的氨基和羟基与多种金属离子形成稳定的整合物且可帮助微粒凝聚，故广泛用作化工、轻工纺织等废水处理中的吸附剂和絮凝剂。
壳聚糖作为吸附剂和絮凝剂，能够有效地捕集溶液中的重金属离子和有机物，并可以抑制细菌生长，使污水变清，特别是对于汞、铬、铜、铅、钴、3n n甲壳素壳聚糖锌和砷等元素的离子有明显的吸附滤除作用[1-2]。
1．2．2在食品中的应用壳聚糖在食品中的应用很广，此处只提它在补充微量元素方面的应用。
人体需要吸收微量元素。
在适宜的pH值条件下，壳聚糖分子所含有的氨基和羟基可以有效地螯合某些金属离子。
把这些螯合物添加到食品中，就可以制成微量元素补充剂。
此外，在食品中添加壳聚糖，可以在胃内的环境下结合一些微量元素，起到防止这些微量元素流失的作用。
1．2．3在日用化妆品工业中的应用壳聚糖及其衍生物具有极强的附着力，同时有成膜、保温、防尘、抗静电等优良性能，因此可用于制备发型固定剂、毛发保护剂、柔软剂等，不仅能使头发蓬松、易于梳理、保持头发的色泽，而且还具有促进毛发生长的作用，广泛应用于配制香波、润肤剂、固发摩丝和洗发水等，其性能优于传统的配料产品。
1．2．4在医药工业中的应用在医药工业中，由壳聚糖制得的手术缝合线机械强度好，可长期存放，能用常规方法消毒，能被人体内组织液降解而吸收，伤口愈合后无须拆除手术线。
由壳聚糖制成的人造皮肤，具有柔软、舒适的特点，覆盖在烧伤面上能减轻痛苦，加速伤口愈合，促进皮肤再生[3]。
此外，壳聚糖还可用于微型胶囊的制备和疫苗的缓释，用作消炎眼膏的载体和用于制造隐形眼镜等。
1．2．5在纺织工业中的应用用壳聚糖醋酸溶液作直接染料和疏化染料的固化剂，不仅可以增进织物和花布的耐光和耐磨性，而且可使织物富有滑爽和硬挺的外观。
1．2．6在造纸工业中的应用壳聚糖及其衍生物可有效地提高纸张的干、湿强度和改善表面印刷性，广泛地应用于印刷的生产，以适应高速印刷、高粘度油墨的要求。
1．3国内外壳聚糖的市场现状及前景展望1．3．1世界壳聚糖市场的概况全世界每年由生物合成的甲壳素约为100亿吨，可提取壳聚糖20亿吨以上。
在日本，壳聚糖类保健品是该国政府特许的唯一准许宣传疗效的功能型保健食品；而欧洲及美国的营养学界称壳聚糖为六大要素之一，并投入大量人力、物力、财力研制开发生产以壳聚糖为主要原料的第四代保健食品。
壳聚糖在国际市场上供不应求，仅美国、日本每年壳聚糖的消费量就分别高达400吨和2000吨，这一半以上需要是通过进口来满足国内市场的需求。
由于国际市场壳聚糖需求趋旺，日本和美国等从我国大量购买壳聚糖粗品，生产壳聚糖精品和壳聚糖衍生物，再以高科技产品返销我国，成倍获取利润。
1．3．2我国壳聚糖市场的概况及前景展望我国具有丰富的壳聚糖生产原料——甲壳素来源，发展壳聚糖产业具有得天独厚的优势条件，市场潜力大，前景看好。
主要是因为：国内对壳聚糖的需求势头旺盛。
1999年产量为400吨，而国内需求量则高达800吨，仅能满足市场容量底线，处于供不应求的状态。
壳聚糖的应用范围不断扩大。
近些年来，随着各国对壳聚糖的认识不断提高和应用研究的进一步深化进行，壳聚糖已应用于许多领域中，其中化妆品，保健品，食品工业等行业对壳聚糖的需求增长最快；在医药、化工、造纸、农业、环保、轻纺等领域中正在得到广泛的应用。
据了解，目前甲壳素的市场售价约为每吨4.5万元，经进一步加工制得的壳聚糖价格为每吨15万元，而其原料的湿虾壳仅为每吨200元。
结合其他成本，按照这样测算，建设一套年产食品工业级壳聚糖生产装置，其利润是可观的。
1．4壳聚糖改性现状及其意义壳聚糖、甲壳素在许多领域都展示了良好的应用前景。
但是，由于甲壳素的高度紧密晶体结构，不溶于普通溶剂，壳聚糖也只溶于稀酸和某些特定的溶剂，大大限制了它的应用。
因此，对壳聚糖进行化学修饰，引入其它官能团，开发更加高级的用途，是壳聚糖研究中最热门最活跃的课题之一。
目前，对壳聚糖进行化学改性主要集中在酰化反应、烷基化反应、羧甲基化反应、交联反应、希夫碱反应等几个领域。
这里主要介绍本课题研究得较多的羧甲基化反应。
壳聚糖的羧甲基化在碱性环境中，壳聚糖可以与氯乙酸反应引入羧甲基形成具有强极性的羧酸盐基结构，因而直接溶于水。
壳聚糖结构式表示为：的电负性大于氮的电负性，因而-OH基的亲核反应大于-NH2基；C3和C6中，伯醇基（C 6）的反应速度大于仲醇基（C 3）,而且仲醇基上的氢原子可能与-NH 2基上的未共用电子对形成氢键，使C 3-OH 上的氢不易离去，因而羧甲基化反应主要在壳聚糖的伯醇基C 6上进行，氨基上也可发生，即生成的产物主要为O-羧甲基壳聚糖和N-羧甲基壳聚糖[4]。
其结构式为O-羧甲基壳聚糖1．5 羧甲基壳聚糖的性质及其运用1．5．1 羧甲基壳聚糖的种类羧甲基壳聚糖是壳聚糖经羧甲基化反应后的一类甲壳素衍生物，由于壳聚糖分子中存在游离氨基，反应时取代基团可进入O 和N ，则相应的产物有O-羧甲基壳聚糖，N-羧甲基壳聚糖和N,O-羧甲基壳聚糖。
壳聚糖在碱性介质与一氯乙酸发生反应，取代反应局限于C 6的伯羟基，生成的产物为O-羧甲基壳聚糖。
壳聚糖与二羟乙酸反应生成水溶液性胶状亚胺（席夫碱），然后用适当的还原剂如氰基硼氢化物还原，则取代反应只发生在C 2的伯胺上，生成N-羧甲基壳聚糖。
壳聚糖在浓碱液中与一氯乙酸反应，适当控制反应条件，则可以得到N,O-羧甲基壳聚糖[5]。
1．5．2 羧甲基壳聚糖的优良性能（1）水溶性羧甲基壳聚糖的水溶性，除了因为它是一种羧酸盐而溶于水外，还有一个原因是羧甲基的导入，破坏了壳聚糖分子的二次结构，使其结晶度大大降低，几乎成为无定形。
取代度大于0.6的羧甲基壳聚糖易溶于水，取代度愈高，水溶性越好，其溶液的透明度也愈好[6]。
（2）保湿性羧甲基壳聚糖上的羧基及胺基都是亲水基团，有着较强的吸水性，0.25%的羧甲基壳聚糖溶液的吸湿度和20%的丙三醇相当，溶液的粘度恒定。
（3）成模性羧甲基壳聚糖有较好的成模型，其膜有光泽，透明而柔韧，并有较好的透气性。
（4）高分子性能羧甲基壳聚糖对胶体有稳定作用，有增稠及凝胶的作用和气泡稳定性。
（5）安全无毒性COOH O n n羧甲基壳聚糖安全，无毒，无害。
1．5．3羧甲基壳聚糖的应用（1）食品工业上的应用N，O－羧甲基壳聚糖水溶液形成的薄膜对气体有选择性的通透，特别适合于作为水果保鲜剂。
美国和加拿大有一种商品名为“Nutri－save”的NOCC水果保鲜剂即将上市。
国内近几年来，研究了N，O－羧甲基壳聚糖对猕猴桃、草毒、水蜜桃等水果的保鲜作用[7]。
N—羧甲基壳聚糖的螫合作用在保存肉类方面也发挥了有利的作用，它能避免己醛和不愉快气味的形成，起抗氧化的效果。
（2）化妆品工业上的应用O-羧甲基壳聚糖和N－羧甲基壳聚糖由于优良的水溶性、乳化性、成膜性而适用于做为水质化妆品的功能性成分。
0.25％的N－羧甲基壳聚糖和O-羧甲基壳聚糖水溶液的粘度比其它种类的保湿剂要高，且持续保湿能力优于透明质酸，并且在广泛的pH范围内，即使是高温和长时期加热，都非常稳定，特别适合用于那些需要加热或杀菌的化妆品，如清洗液，洗面奶等。
尤其在N－羧甲基壳聚糖中，带有大量的甘氨酸基团，它在皮肤中是大量存在的，将十分有助于皮肤的保健。
另外，N－羧甲基壳聚糖与壳聚糖和其它改性壳聚糖，具有增强抗菌作用。
这也是应用在化妆品的又一个优点。
特别是对口腔中典型的蛀齿细菌有非常高的抑菌作用，可作为牙膏的配方成分[8]。
（3）农业上的应用在收获前的庄稼如玉米、花生中存在的黄曲霉素对人体和动物有毒害作用。
据报道，N－羧甲基壳聚糖可使黄曲霉素减少90％以上，而真菌生长降低到一半以下。
产毒性真菌细胞显示，N－羧甲基壳聚糖的存在抑制了孢子发芽和真菌体孢子形成。
当玉米、马铃薯用N—羧甲基壳聚糖处理时，可使贮存蛋白质的含量增加2～3成。
N－羧甲基壳聚糖通过增加氨离子的利用而使庄稼贮存蛋白质含量增加。
同样。
N－羧甲基壳聚糖能使玉米种子中蛋白质含量翻倍，整个细胞的RNA含量提高。
这些结果不仅对增加玉米和其它庄稼的食用和经济价值有重要意义，也为研究植物代谢调节机制提供了新途径[8]。
（4）医学上的应用已经发现N－羧甲基壳聚糖适合于阻止组织间粘结[8]，以其凝胶或膜的形式用于外科伤口。
由于粘度和弹性大于血浆，可阻止血液在组织表面凝结从而阻止粘结。
O－羧甲基壳聚糖具有诱导半抗原特异性抗体的免疫功能和作为控制释放的药物载体[9]。
对于低分子量的N一羧甲基壳聚糖，若在C3、C6位羟基和C2位氨基进行磺化，其产物对HIV－1和RLV病毒具有抗回复活性。
N－羧甲基壳聚糖的磺化物也具有类似肝素的活性，可专一性地作用于内凝血因子．而不与体外及普通凝血因子反应，其作用机制与肝素截然不同，这对抗凝血处理是重要的。
1．6微波及其在壳聚糖改性中的应用1．6．1微波及其特性微波是频率大约在300MHz~300GHz，即波长在100cm至1mm之间的电磁波，位于电磁波谱的红外辐射（光波）和无线电波之间。
一般地，微波可以容易穿透一些材料，如玻璃、陶瓷、某些塑料（聚四氟乙烯）等，也可以被一些材料如水、木材、食品、橡胶等吸收而产生热。
