壳聚糖溶液流变学性质的研究
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壳聚糖的研究壳聚糖的研究郑英奇 04300079壳聚糖[CS, (1 , 4) - 2- 氨基- 2- 脱氧- B- D - 葡聚糖]是目前自然界中发现的膳食纤维中唯一带正电荷的动物纤维, 分子内存的大量游离氨基, 使得其溶解性能较甲壳素有很大提高, 同时反应活性大大增强, 引起人们的广泛关注[ 1 ]。
壳聚糖分子中的氨基、羟基与大部分重金属离子形成稳定螯合物的性质, 可应用于贵金属回收、工业废水处理; 其天然生物活性的直链聚阳离子结构具有抑菌、消炎、保湿等功能, 可用于医药、化妆品配方等领域; 特别是经过化学改性得到的壳聚糖衍生物, 其物理化学性质得到改善, 使其应用范围大大拓展, 因此壳聚糖及其衍生物的开发及应用研究已引起人们广泛的兴趣。
本文就其功能化及其作为生物医用高分子材料方面的研究进行了简要综述。
1 壳聚糖的功能化及其在生物医用高分子材料方面的应用同其它碳水化合物一样, 壳聚糖也可以发生交联与接枝、酯化、氧化、醚化等反应, 生成一系列各具其特殊功能的新材料。
1. 1 壳聚糖的接枝反应及其在生物医用高分子方面的应用近几年壳聚糖的接枝共聚研究进展较快, 较为典型的引发剂是偶氮二异丁腈、Ce (IV ) [ 2 ]和氧化还原体系。
壳聚糖C6- 伯, C3- 仲羟基及C2-氨基皆可以成为接枝点, 通过接枝反应, 可将糖基、多肽、聚酯链、烷基链等引入到壳聚糖中, 赋予壳聚糖新的性能。
单纯的壳聚糖作为药物释放包覆物, 有溶解性差、对pH 的依赖性太强和机械性能不好等缺点, 而接枝上具有水溶性、生物相容性好的PVA 后, 能极大地改善其对药物的释放行为, 且满足H iguch i’s 扩散模型[ 3 ]。
在壳聚糖上接枝唾液酸的一部分, 有望成为人类红细胞凝结的抑制剂, 壳聚糖上NH2 的正电荷与细胞表面的脂质体的负电荷(如唾液酸) 相结合后, 可抑制细胞的活动能力, 从而抑制细菌生长; 低聚体的壳聚糖能穿透细胞壁, 进入细菌的细胞内, 抑制其细胞中mRNA 的形成, 从而抑制细菌的生长。
中国修复重建外科杂志2008年7月第22卷第7期·861·温敏性壳聚糖凝胶的流变学表征张雪雁 朱彬 顾其胜【摘 要】 目的 研究壳聚糖(chitosan,CH)脱乙酰度(degree of deacetylation,DDA)对CH-甘油磷酸盐温控体系凝胶化行为的影响,同时比较其在凝胶形成前后的流变学行为差异。
方法 将DDA为70%、85%、90%和97%的CH粉末分别溶解于0.1 mol/L的盐酸溶液,制备各DDA浓度为2%(w/v)的CH溶液样品,每种DDA制备5个样品,于10℃下与五水甘油磷酸钠(β-glycerol phosphate disodium salt pentahydrate,GP)溶液混匀后,得到不同DDA的CH-GP温敏溶液。
用AR 2000ex流变仪在pH7.02条件下分别对CH-GP溶液和凝胶进行流变学以及物理性质表征测定。
结果pH7.02条件下,DDA分别为85%、90%及97%的CH-GP温敏溶液,其初始凝胶化温度分别为(59.90 ± 0.08)、(48.10 ± 0.08)、(37.10 ± 0.11)℃,凝胶化时间分别为(12.4 ± 0.6)、(8.2 ± 0.5)、(4.9 ± 0.1)min;DDA为70%的CH-GP溶液凝胶化温度超过70℃,凝胶化时间超过15 min。
各DDA的CH样品凝胶化温度和凝胶化时间比较差异均有统计学意义(P < 0.05)。
CH-GP体系形成凝胶前,储能模量(G')和耗能模量(G'')最初均随频率升高而上升,至凝胶化温度点时2条曲线交汇,之后G'显著升高,G''则缓慢下降。
形成凝胶后,随着频率升高,G'和G''均无明显改变。
结论 流变学表征可客观测定CH-GP体系的凝胶化温度以及凝胶的力学性能,因而这种方法在组织工程设计用于不同目的的支架时,有助于针对不同靶向组织选择合适DDA的CH原料。
壳聚糖的物化性质及基础应用研究的开题报告
一、研究背景
壳聚糖是一种天然生物高分子,是葡萄糖聚合而成的多糖。
由于壳
聚糖结构特殊,所以,在应用中具有广泛的应用前景。
比如:在医药、
食品、农业等领域,壳聚糖都广泛应用。
目前已发现很多壳聚糖的生理
功能和物化性质,深入了解壳聚糖的生物学、化学和物理学性质,对于
进一步挖掘壳聚糖的潜力及应用具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在通过对壳聚糖的物化性质及基础应用进行深入研究,了
解其结构、性质和应用的相关知识,为壳聚糖的实际应用提供科学依据
和理论支持。
三、研究内容
(1)壳聚糖结构及其属性的研究:对壳聚糖的分子结构、物化性质、功能特性等进行研究和分析。
(2)壳聚糖的基础应用:针对壳聚糖在医药、食品、农业等领域中的应用,进行深入研究分析,探索新的应用领域。
(3)壳聚糖的制备与改性:研究壳聚糖的制备方法,并对其进行改性以提高应用性能。
四、研究方法
本研究采用文献调查法和实验研究相结合的方法。
文献调查法主要
是对相关文献进行系统性阅读和资料收集,对壳聚糖的基础知识进行深
入了解;实验研究则是选取适当的实验方法,对壳聚糖的物性及其应用
进行实验研究。
五、研究意义
本研究对于用户充分认识壳聚糖的综合性能和应用前景有着重要意义,有助于从根本上改善壳聚糖的应用质量和安全性,并为壳聚糖在日常生活中的应用提供理论和实践支持,也有助于为其他材料的研究提供一定的参考借鉴。
154壳聚糖增稠剂的研究进展李星科1,纵伟1,夏文水2*1. 郑州轻工业学院食品与生物工程系(郑州 450002);2. 江南大学食品学院(无锡 214122)摘要概述了壳聚糖增稠剂的流变性质、凝胶性质、乳化性质以及壳聚糖和蛋白质的相互作用,并对壳聚糖作为新型食品增稠剂的发展前景进行了分析。
关键词壳聚糖;食品增稠剂;研究进展Research Progress of Chitosan as Food ThickenerLi Xing-ke 1, Zong Wei 1, Xia Wen-shui 2*1. Department of Food & Biological Engineering, Zhengzhou University of Light Industry (Zhengzhou 450002);2. School of Food Science and Technology, Jiangnan University (Wuxi 214122)Abstract The thickening rheological properties, gel properties, emulsifying properties of chitosan and interaction between chitosan and proteins was reviewed. The research progress of chitosan as a new food thickener was discussed.Keywords chitosan; food thickener; research progress*通讯作者;基金项目:国家863计划项目(No. 2007AA100401)、重点实验室目标导向项(SKLF-MB-200805)和江苏省科技成果转壳聚糖是由2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖和少量的N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖单元通过β-1,4糖苷键连接而成的杂多糖[1]。
壳聚糖的研究范文摘要:壳聚糖是一种广泛存在于自然界中的天然高分子化合物。
近年来,壳聚糖由于其特殊的生物活性和良好的生物相容性,受到了广泛的研究和应用。
本文主要从壳聚糖的结构、性质以及在生物医学领域中的应用等方面进行了综述,旨在为壳聚糖的研究和开发提供参考。
引言:壳聚糖是一种多糖类化合物,由N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)和D-葡萄糖(Glc)两种单糖通过β-(1→4)糖苷键连接组成。
壳聚糖在自然界中广泛存在于贻贝、螃蟹、虾等海洋生物的外壳中,也存在于昆虫的外骨骼以及真菌的细胞壁中。
壳聚糖具有一系列独特的物理、化学和生物学特性,被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
结构与性质:壳聚糖的分子结构由一定数量的葡萄糖单元和乙酰葡萄糖胺单元组成,其数量和排列方式决定了壳聚糖的分子量和结构特点。
壳聚糖的分子量和乙酰化程度直接影响其溶解性、黏度以及生物活性等。
壳聚糖分别通过氧原子和氢键与水分子和其他溶剂分子相互作用,使其具有良好的水溶性和溶胀性。
此外,壳聚糖还具有一些特殊的性质,如阳离子吸附能力、生物可降解性等,这些特性使其成为一种理想的生物材料。
应用:壳聚糖在生物医学领域中的应用已经引起了广泛的关注。
首先,壳聚糖具有良好的生物相容性,可以被人体组织接受和降解。
其次,壳聚糖可以通过改变其分子结构和化学修饰等方法,使其具有特定的功能。
例如,壳聚糖可以通过胺基化改性后,具有良好的溶解性和荷电性,可用于药物的包埋和缓释释放。
此外,壳聚糖还可以通过交联反应制备成薄膜、微球等形式,用于药物给药系统的设计。
最后,壳聚糖还可以作为生物传感器、组织工程材料等方面的载体,发挥其在生物医学研究中的重要作用。
结论:随着科学技术的进步和人们对生命科学的深入研究,壳聚糖作为一种天然的高分子化合物,其在生物医学领域中的应用前景非常广阔。
通过进一步的研究,我们可以更好地理解壳聚糖的组成和结构特点,进而针对其生物活性和功能进行改性和调控。
相信未来壳聚糖将在药物传递系统、组织工程、生物传感器等领域发挥着重要的作用。