壳聚糖及衍生物

关于壳聚糖及其衍生物的医药的研究进展（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）作者：凌沛学荣晓花张天民论文关键词：壳聚糖；衍生物；纳米粒；研究进展论文摘要：壳聚糖是天然多糖甲壳素的脱乙酰基产物，是一种含有游离氨基的碱性多糖，其相对分子质量从数十万到数百万不等，具有多种生理功能。

经降解和化学修饰后的壳聚糖，在某些方面具有比壳聚糖更好的生物活性。

壳聚糖及其降解物和修饰物安全性良好，且具有可降解性和组织相容性，在医药领域具有很高的应用价值。

多年来，壳聚糖及其衍生物一直是医药研发领域的热点之一。

本文根据国内外的参考文献，对壳聚糖及其衍生物的最新医药研究进展进行综述。

壳聚糖（chitosan）是天然多糖甲壳素的脱乙酰基产物，学名聚氨基葡糖，是由N-乙酰-D-氨基葡糖单体通过β-1，4-糖苷键连接起来的直链状高分子化合物。

壳聚糖是一种含有游离氨基的碱性多糖，其相对分子质量（Mr）从数十万到数百万不等。

目前已知壳聚糖及其衍生物具有抗微生物、增强免疫、调节血脂、抑制肿瘤等药理活性[1]。

另外，由于壳聚糖及其衍生物安全性良好，且具有可降解性和组织相容性，因此在药物传递系统中也得到广泛应用。

本文从药理活性和在药物传递系统中的应用两部分，对壳聚糖及其衍生物的研究进展进行综述。

1壳聚糖及其衍生物的药理活性1.1抗菌活性已有大量的研究证实壳聚糖及其衍生物具有广谱的抗菌活性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌、八叠球菌、放线菌和热带白色念珠菌等均具有抑制作用。

壳聚糖的抑菌活性和多种因素有关。

壳聚糖只有在酸性溶液中才具有抑菌活性，并且溶液的pH值越低抑菌活性越强。

壳聚糖的抑菌活性也受到其脱乙酰度的影响，脱乙酰度越高，抑菌活性越强。

不同Mr的壳聚糖对于细菌的抑制活性不同，整体上抑菌活性随分子量的升高而呈降低趋势。

Seyfarth等[1]最近对一系列不同Mr的壳聚糖衍生物的抗真菌活性进行了研究，发现其抗真菌活性随着Mr的减小而降低，随着功能团掩蔽质子化的氨基而增强。

甲壳素是自然界中来源广泛、储量丰富的一种天然含氮多糖，具有良好的生物相容性、可降解性等特性。

壳聚糖是甲壳素在碱性条件下脱乙酰化的产物，即脱乙酰甲壳素，又被称为可溶性甲壳质、甲壳胺［1］。

壳聚糖分子结构中存在游离的氨基，在特定条件下具有阳离子性，可以作为理想的织物改性剂，例如赋予织物抗菌性能，提升纤维染色性能，提高染料的利用率等。

因此，壳聚糖及其衍生物在纺织工业中具有广阔的应用前景。

壳聚糖由于分子质量大，易在分子内及分子间形成较强的氢键，几乎不溶于水、碱性溶液、稀硫酸和稀磷酸溶液，大大限制了壳聚糖的应用［2］。

壳聚糖分子中存在氨基、羟基等基团，可进行多种化学改性，降低结晶度，改善溶解性，制备其他功能化壳聚糖［3］，使壳聚糖的应用性能得到提升，应用范围得到拓宽，从而有更广泛的用途。

本文介绍了壳聚糖几种常见的化学改性方法，综述了壳聚糖及其衍生物在不同种类纤维染色加工过程中的应用，并对其未来的发展和应用进行展望。

1壳聚糖的改性方法目前对壳聚糖的改性研究主要集中在两方面：（1）对壳聚糖进行化学改性，制备出不同性能、不同用途的壳聚糖衍生物；（2）壳聚糖降解，制备低聚壳齐凡凡，邢建伟，徐成书（西安工程大学，陕西西安710048）摘要壳聚糖是一种天然的阳离子多糖，与纤维素结构相似，具有良好的生物相容性和可降解性。

将壳聚糖作为一种改性剂应用于纤维上，可以使纤维阳离子化，改善纤维的染色性能，也可以赋予纤维抗菌、抗皱等优良特性。

因此，壳聚糖及其衍生物在染整加工过程中的应用越来越受到人们的重视。

综述了壳聚糖化学改性方法以及壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用，对壳聚糖及其衍生物未来的进一步发展和应用作出展望。

关键词壳聚糖；改性；抗菌；抗皱中图分类号：TS195.2文献标志码:A 文章编号:1005-9350（2020）12-0006-05Application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishingQI Fanfan,XING Jianwei,XU Chengshu(Xi′an Polytechnic University,Xi'an 710048,China)Abstract Chitosan was a natural cationic polysaccharide,which had similar structure with cellulose,and had good biocompatibility and biodegradability.Chitosan could be used as a modifier on the fiber,which could make the fiber cation-ic,improve the dyeing performance of the fiber,and also give the fiber anti-bacterial and anti-wrinkle and other excellent characteristics.Therefore the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing process was attracting more and more attention.The chemical modification methods of chitosan and the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing were reviewed,and the future development and application of chitosan and its derivatives were pros-pected.Key words chitosan;modification;anti-bacterial;anti-wrinkle壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用收稿日期：2020-03-20基金项目：西安工程大学纺织科学与工程学科建设与绿色印染加工创新团队支持项目（TD-13）；西安工程大学柯桥纺织产业创新研究院暨（柯桥）研究生创新学院2019年产学研协同创新项目（19KQZD10）作者简介：齐凡凡（1996—），女，硕士在读，研究方向为纺织品化学加工新材料、新工艺的理论及应用研究，*****************。

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。

织工程学应用的支持功能性材料。

In-Yong Kim 和Seog-Jin Seo 集中于研究各种类型的壳聚糖衍生物及其在各种组织工程中的用途，即皮肤，骨骼，软骨，肝脏，神经和血管，发现壳聚糖在相关领域有非常出彩的应用效果[3]。

近年来，对基于壳聚糖(CS)的材料及其在整形外科组织工程领域的应用给予了相当大的关注。

壳聚糖之所以在该领域能够得到应用，靠的是其最小的异物反应、固有的抗菌性质以及能够以各种几何形式模制的能力，因而适用于细胞向内生长和骨传导。

高嘉[4]利用脂肪组织工程技术，以小鼠为实验对象，成功制备出了壳聚糖支架，细胞在壳聚糖支架上有良好的粘附生长效果，并且得到了对小鼠细胞无毒性、生物相容性良好等结果，为软组织缺损的修复重建技术提供了新的思路与实验数据。

壳聚糖的阳离子性质使其能够复合DNA 分子，成为基因递送策略的理想候选者。

使用这种材料操纵和重构组织结构与功能具有巨大的临床意义，并且可能在未来几年中在细胞和基因治疗中发挥关键作用。

张文华[5]依据透明质酸(HA)的受体CD44在非小细胞肺癌(NSCLC)中具有高表达性的特点，制备了透明质酸修饰的新型壳聚糖纳米载体，为非小细胞肺癌的基因靶向治疗方法提供了新的理论依据。

罗晓梅等综述了利用壳聚糖微囊化药物各种特性的见解，还综述了用于制备壳聚糖微球和评价这些微球的各种技术，该评价还包括影响壳聚糖微球药物的包封效率和释放动力学的因素[6]。

张春礼等为了研究医用羧甲基壳聚糖改善甲状腺术后颈部活动舒适度的效果，通过对患者的资料进行分析，将患者分0 引言壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，又称脱乙酰甲壳素，化学名称为β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。

壳聚糖没有毒性，可生物降解，物理吸附性很好。

在壳聚糖的结构中，同时存在氨基和羟基这两种基团，可以将壳聚糖进行特定的化学反应，制造出水溶性相对较好而且功能更丰富的壳聚糖衍生物。

1 壳聚糖及其衍生物在医学领域的研究进展壳聚糖具有良好的生物相容性及多种生理学活性，例如抗肿瘤活性可以应用于基因治疗，良好的组织修复特性可以应用于组织工程学，抗菌活性可以应用于促进伤口愈合的创面辅料等，在医学领域有广泛的应用空间。

「壳聚糖及其衍生物」在医药领域的应用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：壳聚糖及其衍生物是一种重要的生物大分子化合物，具有多种生物活性和良好的生物相容性，在医药领域有着广泛的应用。

近年来，随着科学技术的进步，壳聚糖及其衍生物在药物传递、创伤修复、组织工程等方面的应用越来越受到重视。

壳聚糖及其衍生物在药物传递领域具有广阔的应用前景。

由于其生物相容性好、可降解性强以及与药物具有良好的相互作用性，壳聚糖及其衍生物被广泛用于制备药物载体。

通过将药物包裹在壳聚糖微球或纳米粒子中，可以提高药物的稳定性和生物利用度，延长药物的作用时间，减少对健康组织的损伤。

壳聚糖及其衍生物还可以通过表面修饰来实现靶向输送，将药物准确地送达到病灶部位，提高治疗效果，减少副作用。

壳聚糖及其衍生物在创伤修复领域也有着重要的作用。

由于其良好的生物相容性和生物降解性，壳聚糖及其衍生物可以作为生物材料用于创伤修复。

研究表明，壳聚糖膜可以有效地促进创面愈合，减少炎症反应，提高伤口愈合的速度和质量。

壳聚糖衍生物还具有抗菌和抗炎作用，可以有效预防感染并促进创面愈合。

壳聚糖及其衍生物在创伤修复领域有着广阔的应用前景。

壳聚糖及其衍生物在组织工程领域也展现出了巨大的潜力。

由于其与细胞具有良好的相容性，可以促进细胞的生长和分化，被广泛用于制备支架和人工组织工程材料。

研究表明，将壳聚糖膜用于人工皮肤、软骨修复、骨骼重建等领域可以促进组织的再生和修复，达到良好的治疗效果。

第二篇示例：壳聚糖及其衍生物是一种天然高分子材料，具有极强的生物相容性和生物降解性，在医药领域有着广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步，人们对壳聚糖及其衍生物在药物输送、创伤修复、抗感染等方面的应用进行了深入研究，取得了显著的成果。

壳聚糖及其衍生物在药物输送领域具有重要的应用。

由于其优良的生物相容性和可控的降解性，壳聚糖可以作为药物的载体，帮助药物更好地传递到靶组织或细胞，提高药物的疗效和减少副作用。

・综述・壳聚糖及其衍生物在中药制药工业中的应用王龙虎1,吴国良2,程翼宇13(1.浙江大学中药科学与工程系,浙江杭州310027;2.浙江大学化工厂,浙江杭州310027)[摘要]　壳聚糖是一种优良的天然絮凝澄清剂,用于中药分离过程去除杂质,对传统的水提醇沉工艺进行改造,有利于药效成分的保留和重金属含量的降低;壳聚糖及其衍生物在人体内可生物降解,并具有良好的生物相容性,是理想的控释载体材料,可作为中药的增效剂或缓释剂;作为唯一天然碱性多糖,壳聚糖具有消炎、抑菌和治疗体表溃疡等药理作用。

壳聚糖具有独特优异的物化性质、生物相容性和生理活性,在中药制药领域中具有广阔的应用前景。

[关键词]　壳聚糖;甲壳素;中药制剂;絮凝剂;药用辅料[中图分类号]R 283　[文献标识码]A [文章编号]100125302(2004)0420289204 壳聚糖(chitosan )是甲壳素(chitin )的部分脱乙酰产物,也是迄今所发现的唯一天然碱性多糖[1]。

甲壳素广泛存在蟹、虾等低等动物以及藻类、真菌等植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在1013～1014kg ,是仅次于纤维素的第二大多糖。

壳聚糖近年之所以引起人们关注,是因为:①壳聚糖的生物相容性好,且能被生物降解,降解产物无毒性;②壳聚糖及其衍生物具有许多独特的性质,如对重金属离子的螯合性、抗菌性、抗病毒性、抗癌性、促进伤口的愈合等等。

因此,它在污水处理、贵金属回收、膜分离、化妆品、抗凝血药物、伤口愈合材料、功能膜材料等方面获得了广泛的应用。

近年来,随着我国中药现代化步伐的加快,壳聚糖在中药制药领域中的应用研究十分活跃。

作者就这方面的进展作简要评述。

1　壳聚糖的结构特征与主要的特性壳聚糖是22氨基222脱氧2D 2葡萄糖单体以β2(1→4)苷键连接的均聚物,是生物界唯一的聚阳离子多糖,分子结构如图1。

图1　壳聚糖的分子结构1.1　壳聚糖的溶解性能壳聚糖不溶于中性与碱性水溶液以及绝大部分有机溶剂,可溶于无机酸和大部分有机酸,其溶解度取决于它的脱[收稿日期]　2003220220[通讯作者]　3程翼宇,T el :(0571)87952509,E 2mail :chengyy @乙酰度与溶液的pH 值。

天然产物研究与开发Na t Prod R es Dev 2010,22:919 927文章编号:1001 6880(2010)05 0919 09d收稿日期:2009 10 09 接受日期:2009 11 24基金项目:科技部国际合作重点项目(2008DF A31640);教育部博士点基金项目(20070423013)*通讯作者Te:l 86 532 82032215;Em ai:l xgchen @ou c .edu .c n壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶研究进展及其应用康传真,程晓杰,陈西广*中国海洋大学海洋生命学院.青岛266003摘 要:壳聚糖基温度敏感性水凝胶具有原位成胶的特点,广泛应用于组织工程修复和药物释放载体的研究中。

近年来围绕壳聚糖及其衍生物温敏水凝胶的研究逐年增多,本文综述了近年来壳聚糖基温敏水凝胶的研究进展及其应用。

关键词:壳聚糖;甘油磷酸盐;温敏水凝胶;药物释放载体;组织工程中图分类号:R 944.1+5文献标识码:AThe Progress and Application of Therm osensitive HydrogelBased on Chitosan and Its DerivativesKANG Chuan zhen ,C H E NG X iao jie ,C HEN X i guang*College of M arine L i f e S cience .O cean Uni versity of China .Q i ngdao 266003,ChinaAbstract :Chitosan based t her m osensiti ve hydroge l cou l d undergo a liqu i d so lid phase transfo r ma ti on when i n j ec ted fro m room te m pe ra t ure environment to hu m an body .Ce lls ,pro te i ns and other drug s cou l d be i ncorporated i nto the hydrogel and the ir i n situ fi x ati on o r release cou l d be rea lized .So t h is hydroge l cou l d be app lied to cell transplantati on for ti ssue repa ir and drug deli very .In th i s paper ,t he deve l op m ent o f ch itosan based t her m osensiti ve hydrog el i s i n troduced ,and its appli ca ti on in tissue eng i nee ri ng and drug de livery are rev ie w ed i n deta i.lK ey word s :ch i tosan ;g lycerophosphate ;ther m osensiti ve hydroge ;l drug de li very ;ti ssue eng ineer i ng温度敏感水凝胶能够感受外界环境温度的变化而发生溶胶 凝胶转变或者可逆体积转变,广泛应用于组织工程、药物释放系统等的研究。

1.引言几丁质是地球上仅次于纤维素的第二大生物聚合物，也是最丰富的多糖之一。

它是由N-乙酰葡糖胺连接β（1 4）为单体形成的多聚糖，广泛分布于甲壳动物和昆虫，保护其骨骼，同时存在于大多数真菌细胞壁中。

几丁质通常用甲壳动物如蟹、虾、龙虾的壳制备(Jayakumara, Prabaharan, Nair, & Tamura, 2010; Muzzarelli, 1997)。

壳聚糖是几丁质碱性条件下脱乙酰基合成的一种天然无毒生物多聚体。

几丁质和壳聚糖不溶于水，也不溶于大多数有机溶剂，这是它们应用于生物系统的主要限制因素。

因此，通过酸水解或者酶水解生产可溶性几丁质和壳聚糖具有重要意义。

壳寡糖（COSs）是壳聚糖衍生物（主要由葡糖胺单体组成的阳离子聚合物），可以通过化学或酶水解壳聚糖生成。

由于壳寡糖的非细胞毒性和高度水溶性，药剂学和医学应用领域都对它有极大的兴趣。

壳寡糖的各项活性受脱乙酰基的程度（DD）、分子量（MW）和链长度的影响(Jayakumaret al., 2010; Kim, Ngo, &Rajapakse, 2006; Muzzarelli, Stanic, & Ramos, 1999; Razdan&Pettersson, 1994)。

几丁质、壳聚糖及其衍生物的生物活性在医学和药剂学应用中用重要意义，比如抗氧化(Aytekin, Morimura, & Kida, 2011; Kim & Ngo, 2013; Ying, Xiong, Wang, Sun, & Liu, 2011)、抗过敏(Vo, Kim, Ngo, Kong, & Kim,2012; Vo, Kong, & Kim, 2011; Vo, Ngo, & Kim, 2012)、抗炎(Lee, Senevirathne, Ahn, Kim, & Je, 2009; Pangestuti, Bak, & Kim, 2011)、抗HIV (Vo&Kim,2010)、抗凝(Yang et al., 2012)、脂肪细胞的抑制(Cho et al., 2008)、抗肿瘤和抗癌(Cho, Park, Seo, &Yoo, 2009; Shen, Chen, Chan, Jeng, & Wang, 2009; Toshkova et al., 2010)、抗菌(Sajomsang, Gonil, &Saesoo, 2009; Xu, Xin, Li, Huang, & Zhou, 2010; Yang et al., 2010; Yang, Chou, & Li, 2005; Zhong, Li, Xing, & Liu, 2009)、抗高血压(Ngo,Qian,Je,Kim,&Kim,2008;Qian,Eom,Ryu,&Kim,2010)、免疫刺激剂(Jeon& Kim, 2001)、抗阿尔兹海默症(Cho, Kim, Ahn, & Je, 2011a; Yoon, Ngo, & Kim, 2009),促钙铁结合(BravoOsuna, Millotti, Vauthier, &Ponchel, 2007; Liao, Shieh, Chang, &Chien, 2007)、降血脂(Zhang et al., 2010; Zhou, Xia,Zhang, & Yu, 2006)。

壳聚糖及衍生物用于降血糖21世纪的最新研究进展来水利王克玲(陕西科技大学化学与化工学院，陕西西安，710021)【摘要】壳聚糖是甲壳质的脱乙酰基产物，分子中含有多个氨基和羟基等活性基团，经化学修饰得到的衍生物可具有新的性能。

壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血糖的生物活性，而且可以作为胰岛素基因载体制成治疗胰岛素依赖型糖尿病的生物技术药物，还可以用于制备胰岛素口服制剂，从而达到缓释的目的。

【关键词】壳聚糖，衍生物，降血糖，胰岛素基因，口服制剂壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酞化的产物，于1859年由法国人Rouget首先得到，由于该多糖结构的特殊性，生物可降解性，安全无毒和多功能性，已在农业、轻工业、医药、健康食品、医用功能材料、环保等领域得到广泛的研究和应用。

可溶于稀酸，高度脱乙酞壳聚糖可溶于水，分子中含有多个氨基和羟基等活性基团，经化学修饰可具有新的性能。

壳聚糖是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物，这类多糖既可生物合成，又可生物降解，与动物的器官组织及细胞有良好的生物相容性，无毒，降解过程中产生的低分子寡聚糖在体内不积累，几乎没有免疫原性。

糖尿病是一组由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合征。

病情严重或应激时可发生多种急性代谢性紊乱。

1998年世界卫生组织资料表明，全世界有 1.48亿糖尿病患者，预测到2025年将达到3亿[1]。

糖尿病的治疗，目前所用的方法有:口服药物治疗、胰岛素治疗和非药物治疗，还缺少特效药，现有的传统治疗方法，很难达到既能使患者24 h血糖维持在正常水平或接近正常水平，又能避免发生严重低血糖的治疗目标。

因此，如何防治糖尿病已成为国内外科学工作者的一个重要课题。

壳聚糖及其衍生物不但本身具有降血脂、降血糖、抗菌、降血压等生物活性，而且还可以作为胰岛素基因载体和用于制备胰岛素口服制剂，用于胰岛素依赖型糖尿病的治疗。

本文着重对21世纪以来壳聚糖及其衍生物对糖尿病作用的研究作一综述。

壳聚糖及其衍生物在食品工农业中的应用研究进展颜阿娜;李世迁【摘要】壳聚糖作为一种天然碱性多糖，具有高附加值、可再生资源、抑菌、无毒、易成膜、可生物降解、螯合重金属等优点。

文章综述了壳聚糖在食品工农业方面的应用研究进展情况，详细介绍了壳聚糖、改性壳聚糖和复合壳聚糖在果蔬保鲜、植物诱导、防止微生物生长、果汁澄清、添加剂和食品工业废水方面的应用性能，并对壳聚糖在食品中应用的未来发展进行展望。

%As a natural edible alkalescent polysaccharide , chitosan had many advantages such as high value -added , a kind of renewable resources , antibacterial, non-toxic, easy to be filmed, biodegradable, and chelating heavy metal.The advance in research of chitosan and its derivative on food industry and agriculturewas summarized.The application of single chitosan , modified chitosan and composite in food preservation was overviewed.The plants, antibacterial antioxidant effect , clarified fruit juice , additives and the food industry wastewater treatment were introduced in detail , and the future development of fresh film of chitosan was prospected.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)018【总页数】3页(P8-10)【关键词】壳聚糖;应用;食品;工业;农业【作者】颜阿娜;李世迁【作者单位】福建师范大学福清分校生物与化学工程系，福建福州 350300;福建师范大学福清分校生物与化学工程系，福建福州 350300; 武汉大学资源与环境科学学院，生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室，湖北武汉 430079【正文语种】中文【中图分类】Q53壳聚糖在自然界广泛存在，是自然界中唯一碱性多糖、仅次于纤维素的第二大可利用再生资源［1］。

壳聚糖及其衍生物在药物控释中的应用药物控释技术对于长期服药的患者来说，具有很大的优势，它可以帮助患者减少服药频率，并增加药物在体内的停留时间，提高药效，降低副作用，增加生物利用度。

而目前，控释技术中使用的较多的壳聚糖及其衍生物，因其良好的生物相容性、可降解性、生物黏附性、水溶性等特点，广泛应用于药物控释方面。

壳聚糖的制备壳聚糖是一种天然存在于甲壳动物中的阳离子多糖，因其分子结构与人体内的葡萄糖类似，所以在医学领域中应用广泛。

壳聚糖的制备主要通过碱法和酸法两种方法。

碱法是在壳聚糖的结构中引入氨基基团，从而增强壳聚糖的阳离子特性，使其在生物体内更易发挥作用。

碱法制备中，主要通过将壳聚糖和氧化剂混合，加入碱液使得壳聚糖转变成胶态，从而得到壳聚糖。

酸法制备是利用酸性条件，使其分子结构发生变化，从而增强壳聚糖的生物活性。

酸法制备壳聚糖，主要采用醋酸法和硫酸法，通过酸解壳聚糖的结构，从而得到壳聚糖。

目前，由于碱法制备壳聚糖时将碳酸钙污染问题，酸法制备的应用已成为主流。

壳聚糖衍生物的应用壳聚糖作为一种多糖分子，其分子结构较为复杂，可拆分为多种具有不同功能的衍生物。

针对不同的应用领域，科研人员可以通过调节壳聚糖的结构，得到不同的衍生物，从而实现药物的控释。

在药物控释领域中，壳聚糖衍生物主要应用于三种途径：一是通过包裹药物形成微球进行控释；二是将药物与壳聚糖发生交联反应，使药物得到控释；三是将壳聚糖衍生物与药物共混，形成包覆药物的聚合物。

以下是具体应用案例。

壳聚糖盐酸盐微粒的制备壳聚糖盐酸盐微粒是一种常用的药物控释载体，主要通过电解法和凝胶滴定法两种方法制备。

电解法是利用电场作用力和离子交换作用，将壳聚糖盐酸盐和药物混合，形成微粒；凝胶滴定法则是通过溶液滴定法将壳聚糖盐酸盐与药物混合，随着滴定液的加入，壳聚糖盐酸盐与药物开始凝胶，形成微粒，用洗涤、干燥等方法制得。

壳聚糖-明胶复合软骨损伤修复材料的制备壳聚糖-明胶复合材料主要应用于软骨组织的修复，它的制备采用逐层自组装法，将明胶和壳聚糖交替自组装，通过加入交联剂后，经过干燥固化、剪切加工等处理，制成软骨修复材料。

壳聚糖及其衍生物的制备及其应用研究壳聚糖是一种由壳著生物质，如虾、蟹壳等中提取出的天然多糖。

它具有天然、无毒、可降解等优点。

壳聚糖具有广泛的应用前景，例如食品工业、医药行业和环境保护等领域。

本文将讨论壳聚糖及其衍生物的制备及其应用研究。

一、壳聚糖及其衍生物的制备壳聚糖在自然界中存在于许多壳著生物的组织中，如虾、蟹、龙虾等。

壳聚糖分子是由N-乙酰葡萄糖胺和D-葡萄糖胺交替聚合而成的，具有阳离子性质。

制备壳聚糖的方法通常是从壳著生物的外壳中提取壳聚糖。

提取方法有物理、化学和生物方法。

物理法包括碾磨、超声波处理和高压处理等方法，化学法包括酸解和碱解等方法，生物法包括菌降解和酶解等方法。

提取方法的选择取决于原料的不同、提取效率以及需要的壳聚糖质量等因素。

壳聚糖的水解衍生物是制备壳聚糖衍生物的主要原料。

水解衍生物可以通过环氧化、酯化、酰化等反应进行修饰，从而得到不同功能的壳聚糖衍生物。

二、壳聚糖及其衍生物的应用研究1. 食品工业壳聚糖在食品工业中具有广泛的应用。

壳聚糖可以用作食品的保鲜剂、抗菌剂和增稠剂等。

由于壳聚糖具有大分子结构和阳离子性，可以吸附细菌、微生物和其他污染物，从而具有净化水和食品的作用。

2. 医药行业壳聚糖在医药行业中的应用也十分广泛。

壳聚糖可以用作药物的载体和控释剂等。

壳聚糖通过阳离子性和生物可降解性，使药物在体内减缓释放，从而提高药效和降低副作用。

3. 环境保护壳聚糖可以用作环境保护方面的材料。

壳聚糖的阳离子性和大分子结构可以吸附污染物，例如重金属离子、染料和有机物等，从而净化水体和土壤。

壳聚糖也可以被制备成中空纤维膜，用于水的过滤和分离等。

总之，壳聚糖具有广泛的应用前景，未来随着技术的不断进步，其应用领域将会更加广泛。

通过对壳聚糖的制备及其衍生物的研究，我们可以进一步发掘其潜在的应用价值。

同时，人们在使用壳聚糖及其衍生物时还需要考虑其生态环境和社会效益。

知识介绍壳聚糖的结构特性及其衍生物的应用孟　哲　胡章记　毛宝玲(河北邢台学院化学系　054001) 摘要　壳聚糖由甲壳素经脱乙酰基而得,又称为可溶性甲壳素。

壳聚糖的结构特征使其具有了独特的物理化学性质和生物活性。

本文介绍了壳聚糖的结构特性、重要的化学性质及衍生物的应用。

关键词　壳聚糖　结构特性　衍生物　应用 千百年来,存在于自然界中最丰富的有机物就是纤维素类,是人类应用最多的一种高聚糖。

多糖中数量最大的是纤维素,其次是甲壳素,再次是淀粉。

甲壳素在自然界的存在量仅次于纤维素,而且一直在默默地为人类做着贡献。

从19世纪的1811年发现甲壳素(chitin )到1859年发现壳聚糖(chi 2to san ),人们对它们的认识经历了一个漫长的过程。

20世纪70年代以来,人们对甲壳素和壳聚糖的认识与研究有了长足的进展。

近几年,各国对壳聚糖及其衍生物的研究越来越关注,认为壳聚糖是自然界迄今为止发现的膳食纤维中惟一的阳离子高分子基团,曾被欧美科学家誉为人体的第六生命要素。

壳聚糖以其独有的结构和特性在医学、生物工程、化工、食品、化妆品、农业、环境等领域得到了广泛的应用。

1　壳聚糖的结构特性1.1　壳聚糖的结构壳聚糖是由甲壳素经不同程度的脱乙酰基反应得来[1,2]。

为了很好地认识壳聚糖,首先要了解它的结构特性。

为此,非常有必要对比一下多糖中数量最大的纤维素和次之的甲壳素的结构。

甲壳素是一种天然高分子化合物,属于碳水化合物中的多糖,命名为β2(1,4)222乙酰氨基222脱氧2D 2葡萄糖,是由N 2乙酰胺基葡萄糖以β21,4糖苷键缩合而成的,其结构式见图1。

图1　甲壳素的结构式如果把此结构式中的每个糖基上的乙酰氨基(CH 3CO -NH -)换成羟基(HO -),就成了纤维素,纤维素具有开放性的长链和疏松的网状结构,有利于大分子的渗透和吸附。

纤维素结构中存在着大量的羟基,可通过各种化学反应制成带有多种活泼基团的纤维素衍生物,其结构式见图2。

几丁质/壳聚糖及其衍生物在食品工业中的应用刘高强1,刘卫星1,2(1.中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004;2.浙江科技学院经济管理学院,浙江杭州310023)摘要几丁质/壳聚糖由于其独特的分子结构而具有很多特殊功能。

几丁质/壳聚糖及其衍生物在食品、纺织、印染、造纸、医药、农业、环保、化工等行业有着广阔的应用。

在食品工业中,可作为保健食品基料、抗菌剂、果蔬保鲜剂、液体食品的澄清剂、食用包装膜、食品废水处理、饮用水净化剂、固定化酶载体、食品加工剂、霉菌污染检测、肉制品抗氧化剂等。

关键词几丁质;壳聚糖;衍生物;功能性食品;食品工业中图分类号Q53文献标识码 A 文章编号0517-6611(2006)15-3796-02A pp lic a t ion o f Ch it in an dits D e riv a t iv e s in F oo d In du s tryLI U G a o-q ia n g e t a l(C o llege o f L ife S cien ce and T e chn o logy,C en tra l S ou th U n ive rsity o f F o re stry&T ech n o log y,C h an gsh a,H u n an410004)A b s tra c t C h itin/C h itosan h a s m an y i m por tan t fun ction s du e to its pa r ticu la r stru ctu re.I t h as been app lica ted i n m an y fie l d s,in clud in g food,te x tile, pape r m ak in g,m ed ic i n a l,ag ricu ltu ra l an d ch em ica l i n du od in du stry,ch itin/ch ito san an d its de riva tive s can be u sed infu n ction a l food,an ti m i-crob ia l prepa ra tion,re fresh i n g p repa ra tion,cla rifica tion p repa ra tion,ed ible fil m,trea tm en t o f w a ste w a te r,pu r ifica tion o f w a te r,en zym e i m m ob iliza tion, food processin g,a m ea su re o f m o ld con tam in a tion o f ag ricu ltu ra l co m m oditie s an d food p rodu c ts,an tio x ida tion p repara tionfo r m u scle fo ods,e tc.K e y w o rd s C h iti n;C h ito san;D e r iva tives;F u n ction a l food;F ood indu s try几丁质(C h it in),又名甲壳素、甲壳质等,分布十分广泛,是许多低等动物特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分(约含10%～30%)[1],也存在于低等植物如菌藻类和真菌的细胞壁中。

壳聚糖及其衍生物在组织工程中的应用研究综述概述壳聚糖是一种天然多糖，由葡萄糖和N-乙酰葡萄糖基子单位交替形成的聚合物。

由于其良好的生物相容性、生物可降解性、低毒性和多样化的功能化改性方式，壳聚糖及其衍生物在组织工程中广泛应用。

组织工程旨在重建和修复受损组织，壳聚糖和其衍生物通过提供支架或载体、促进细胞黏附和增殖、调节细胞分化和生长因子释放等多种机制，在组织工程中发挥重要作用。

壳聚糖支架和载体的应用壳聚糖支架和载体是组织工程中常见的应用形式。

壳聚糖支架能够提供一个良好的细胞黏附和生长环境，并且可以通过控制孔洞结构和孔径来调节材料的力学性能和生物活性。

研究表明，壳聚糖支架可以促进特定细胞的再生和修复，并且能够调节细胞的分化和增殖。

同时，壳聚糖支架还可以与其他材料进行复合应用，如生物陶瓷、生物玻璃等，在组织工程中发挥协同作用。

壳聚糖载体可用于药物控释和基因传递等应用。

由于壳聚糖的生物可降解性和可调控的降解速度，壳聚糖载体可以作为药物的携带载体，实现药物的持久释放。

此外，壳聚糖载体还可以与基因材料结合，实现基因的有效传递和表达。

这些应用为组织工程提供了新的思路和方法。

壳聚糖在细胞黏附和增殖中的作用壳聚糖具有良好的生物相容性和生物活性，能够促进细胞的黏附和增殖。

壳聚糖的表面含有大量的氨基和羟基，这些官能团可以与细胞表面的受体相互作用，促进细胞的黏附和生长。

同时，壳聚糖的物理性质和化学性质可以通过改性来调节，以满足不同细胞类型的需求。

壳聚糖修饰和功能化的研究为了进一步提高壳聚糖在组织工程中的应用性能，研究人员对壳聚糖进行了各种修饰和功能化。

例如，通过交联、酰化、磺化、胶原修饰等方法，可以改变壳聚糖的物理性质、机械性能和生物活性。

同时，壳聚糖还可以与其他多糖、蛋白质、多肽等进行共价结合，形成复合材料，进一步扩展其应用范围。

壳聚糖衍生物在血管再生中的应用血管再生是组织工程中重要的研究领域之一。

壳聚糖衍生物在血管再生中的应用主要包括血管支架和促进血管新生。