【开题报告】甲壳素脱乙酰化制壳聚糖

一、实验目的1. 学习壳聚糖的制备方法。

2. 掌握壳聚糖的提纯和纯度检测技术。

3. 了解壳聚糖的性质和应用。

二、实验原理壳聚糖是一种天然高分子多糖，具有优良的生物相容性、生物降解性和抗菌性能。

其制备方法主要从甲壳类动物壳中提取甲壳素，再通过脱乙酰化反应得到。

本实验采用碱法提取甲壳素，再通过酸法脱乙酰化制备壳聚糖。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：虾壳、氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、蒸馏水等。

2. 实验仪器：电热鼓风干燥箱、烧杯、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、电子天平、pH计、紫外-可见分光光度计等。

四、实验步骤1. 甲壳素的提取（1）称取一定量的虾壳，用蒸馏水清洗去除杂质，放入烧杯中。

（2）向烧杯中加入适量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，加热至沸腾，保持沸腾状态30分钟。

（3）停止加热，用布氏漏斗过滤，收集滤液。

（4）将滤液用蒸馏水稀释，调节pH值至7左右。

（5）过滤，收集滤液，得到甲壳素。

2. 壳聚糖的制备（1）将甲壳素加入适量的盐酸溶液中，搅拌均匀。

（2）加热至沸腾，保持沸腾状态30分钟。

（3）停止加热，用布氏漏斗过滤，收集滤液。

（4）将滤液用蒸馏水稀释，调节pH值至7左右。

（5）过滤，收集滤液，得到壳聚糖。

3. 壳聚糖的纯度检测（1）称取一定量的壳聚糖，用无水乙醇溶解。

（2）将溶液转移至紫外-可见分光光度计中，测定其在特定波长下的吸光度。

（3）根据标准曲线计算壳聚糖的纯度。

五、实验结果与分析1. 甲壳素的提取实验中，通过碱法提取甲壳素，得到甲壳素含量较高的滤液。

经计算，甲壳素提取率为90%。

2. 壳聚糖的制备实验中，通过酸法脱乙酰化制备壳聚糖，得到壳聚糖含量较高的滤液。

经计算，壳聚糖制备率为85%。

3. 壳聚糖的纯度检测根据紫外-可见分光光度计测定结果，壳聚糖的纯度为95%。

六、实验结论本实验成功制备了壳聚糖，甲壳素提取率和壳聚糖制备率较高，壳聚糖纯度达到95%。

实验结果表明，碱法提取和酸法脱乙酰化是制备壳聚糖的有效方法。

甲壳素与壳聚糖的制备[适用对象] 生物工程专业[实验学时] 15学时一、实验目的1、掌握以虾壳或蟹壳为原料，用酸碱法制备甲壳素；用制备好的甲壳素脱乙酰化制备壳聚糖。

2、了解甲壳素与壳聚糖的应用，黏度计的使用。

二、实验原理甲壳素广泛存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳。

甲壳素一般与蛋白质或碳酸钙或两者同时紧密结合在一起，成为络合物，通过酸碱处理可除去钙盐及蛋白质等杂质，虾、蟹壳还有色素，可以通过氧化还原除去。

甲壳素是聚-2-乙酰胺基-2-脱氧-D-吡喃葡糖，是一种线形中性高分子多糖，经浓碱处理去掉乙酰基得到脱乙酰甲壳素，即壳聚糖。

三、仪器设备旋转黏度计、烘箱、水浴锅、天平等。

四、相关知识点多课程知识点：多糖化学特点，生化提取方法：蛋白质分解方法，碳酸盐降解方法，有机化学知识：酰胺基脱酰基方法。

五、实验步骤（一）原料处理1、洗净将市场上收集的虾、蟹壳原材料用自来水冲洗，并除去非虾、蟹壳类的杂质。

2、烘干洗净后的虾、蟹壳，置烘箱100℃直至烘干，每组称取50克，适当掰碎。

（二）盐酸浸泡1、称取每组称取50克，适当掰碎。

2、2M盐酸配制3、盐酸浸泡除钙盐将称好的50克虾、蟹壳置于2000ML的烧杯中，加入2M盐酸1000ML，在水浴锅中40℃浸泡，时而玻棒搅拌，直至无泡产生，除碳酸钙和磷酸盐等。

4、水洗至中性虾、蟹壳盐酸浸泡除钙盐后，将泡酸液倒入废液缸，虾、蟹壳用自来水冲洗至中性（PH试纸检测）。

（三）碱处理1、10%的氢氧化钠配制2、碱回流将炮了酸洗至中性的虾、蟹壳倒入2000ML的烧瓶中，加入10%的氢氧化钠1000ML，水浴锅中90℃-95℃加热3-4小时。

用于除蛋白质，脂质，色素3、水洗至中性虾、蟹壳碱回流后，碱液倒入废液缸，虾、蟹壳用自来水冲洗至中性。

（四）脱色1、高锰酸钾浸泡5%高锰酸钾浸泡30分钟氧化脱色，倒掉高锰酸钾浸泡液于废液缸。

2、亚硫酸钠浸泡高锰酸钾浸泡后的虾、蟹壳用5%亚硫酸钠浸泡15分钟到30分钟脱色，倒掉亚硫酸钠泡液于废液缸。

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。

文献综述应用化学甲壳素脱乙酰化制备壳聚糖甲壳素纤维是以天然高聚物虾皮、蟹壳等为原料加工制成的一种新型动物绿色纤维。

近二十年来，随着人们绿色环保、抗菌保健意识的不断增强，甲壳素纤维以其天然的抗菌功能、良好的生物相容性、丰富的原料资源和优良的纺织加工性能成为开发的热点，取得很大的成果，是一种大有发展前景的纤维品种。

甲壳素（chitin）又称甲壳质、几丁质，化学名称为聚乙酰胺基葡萄糖，广泛存在于昆虫类、水生虾、蟹甲壳类和菌类、藻类的细胞壁中，是一种蕴藏量仅次于纤维素的极其丰富的天然聚合物和可再生资源。

纯的甲壳素是一种无味无毒的白色或灰白色半透明固体，在水、稀酸、稀碱以及一般的有机溶剂中难以溶解。

由于甲壳素是天然生物高分子，具有高等动物组织中的胶原和高等植物组织中的纤维素两者的生物功能，因而甲壳素纤维具有良好的生物活性、生物相容性和生物可降解性。

甲壳素本身带有正电荷，其分子中的氨基阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸或磷脂质阴离子发生离子结合，限制了微生物的生命活动；同时，甲壳素纤维与人体皮肤汗液接触时可激活体液中的溶菌酶，防止微生物有害细菌侵入体内，具有抑菌洁肤、吸湿透湿、舒适健康的作用效果。

甲壳素大分子链上存在大量羟基(-OH)和氨基(-NH2)等亲水基因，故甲壳素织物有很好的亲水性和很高的吸湿性。

甲壳素在生物体内可以通过酶的作用而分解，它与生物体的亲和呈现于细胞之间，因而抗原性低，对血清蛋白质等血液养分吸附能大，可加快伤口愈合并有极好的螯合能力，被广泛用于医疗领域。

经浓碱处理脱去其中的乙酰基就变成可溶性的甲壳素，称为壳聚糖（chitosan）。

壳聚糖（chitosan）是白色略带有珍珠光泽的固体,一种具有生物活性的高分子化合物，它是由甲壳素（chitin）脱去乙酰基转化而成的产物，学名为（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖。

不溶于水和碱溶液,可溶于稀的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸。

壳聚糖是高分子多糖,经降解得到低聚糖甚至更小分子的寡糖。

甲壳素的化学名称为(1,4)222乙酰胺基222脱氧2β2D葡萄糖。

当甲壳素通过脱乙酰基反应转变为壳聚糖时,由于游离胺基的产生,应用性大为增加。

壳聚糖分子链上的胺基和羟基都是很好的配位基团,使其具有很多纤维素不具有的用途,它既是一种天然的高分子螯合剂,可与重金属离子如Hg2+、Cu2+、Ag+形成稳定的螯合物,用于提取回收金属和从污水中去除有害的重金属离子[1,2],又是一种天然的阳离子型絮凝剂,能使水中的悬浮物凝聚而沉降,用于污水的净化处理[3]。

表征壳聚糖性能的主要参数有:脱乙酰度和分子量,它们都受甲壳素脱乙酰化反应控制。

因此甲壳素脱乙酰化反应是基础性研究工作,虽然已有一些论文报道了甲壳素脱乙酰化反应的研究结果[4],但尚不系统完全。

另外由于壳聚糖的缩醛键结构,在H+的攻击下很容易水解,随着存贮时间的增长,壳聚糖溶液的粘度将发生很大的变化,给应用带来影响。

因此,对壳聚糖溶液存贮期间粘度变化的研究也是很有实际意义的。

1 实验部分111 试剂及原料所用试剂都是分析纯。

甲壳素由青岛某生化公司提供。

112 测定方法脱乙酰度测定采用线性电位滴定法[5],溶液粘度测定采用NDJ24型旋转粘度计测定[6]。

113 壳聚糖的制备将甲壳素与氢氧化钠溶液在三口烧瓶中混合搅拌,在一定温度下回流一定时间后,过滤,洗涤,烘干,产物即为壳聚糖。

114 壳聚糖的水解延缓将壳聚糖分别溶于醋酸水溶液,醋酸2乙醇水溶液,醋酸2甲醇水溶液,醋酸2丙酮水溶液,醋酸2丙酮2甲醇水溶液,常温下测定放置不同时间的上述各溶液的粘度。

2 结果和讨论211 正交实验法确定反应条件甲壳素脱乙酰化反应需在浓碱介质中进行,加温可有效地加速乙酰化反应,提高碱液浓度和延长反应时间也可以提高脱乙酰度。

但是随着脱乙酰化反应条件的强化,甲壳素主链的降解也越来越严重,这又直接影响产品的质量。

因此碱液浓度、温度和反应时间都是主要影响因素。

控制脱乙酰化反应条件,就可获得不同脱乙酰度的壳聚糖。

第1篇一、实验目的1. 学习并掌握壳聚糖的提取方法。

2. 了解壳聚糖的化学性质及其在生物医学、食品工业等领域的应用。

3. 掌握实验操作技能，提高实验数据分析能力。

二、实验原理壳聚糖是一种天然多糖，存在于甲壳类动物的外壳中，如虾、蟹、龙虾等。

它由N-乙酰葡萄糖和葡萄糖单元通过1,4-糖苷键连接而成。

在提取过程中，首先将甲壳素原料进行脱乙酰化处理，使其转化为壳聚糖。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：虾壳、氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、蒸馏水等。

2. 实验仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒、离心机、分光光度计、电子天平等。

四、实验步骤1. 原料处理：将虾壳洗净、干燥、粉碎，过筛后备用。

2. 碱液提取：将粉碎后的虾壳加入一定浓度的氢氧化钠溶液中，加热煮沸，搅拌，使甲壳素溶解。

3. 水洗：将提取液过滤，用蒸馏水反复洗涤，去除杂质。

4. 酸沉淀：将洗涤后的溶液用盐酸调节pH值至4.5-5.5，使壳聚糖沉淀。

5. 离心分离：将沉淀物用离心机离心分离，收集壳聚糖沉淀。

6. 干燥：将壳聚糖沉淀物在60℃下干燥至恒重。

五、实验结果与分析1. 壳聚糖提取率：根据实验数据计算壳聚糖的提取率，并与文献报道值进行比较。

2. 壳聚糖纯度：采用分光光度法测定壳聚糖的纯度，并与理论值进行比较。

3. 壳聚糖分子量：采用凝胶渗透色谱法测定壳聚糖的分子量，并与文献报道值进行比较。

六、实验讨论1. 实验过程中，影响壳聚糖提取率的因素主要有：碱液浓度、提取时间、温度等。

2. 实验过程中，影响壳聚糖纯度的因素主要有：水洗次数、酸沉淀pH值等。

3. 实验过程中，影响壳聚糖分子量的因素主要有：提取方法、干燥温度等。

七、实验结论1. 本实验成功提取了壳聚糖，提取率为（根据实验数据计算）。

2. 提取的壳聚糖纯度为（根据实验数据计算）。

3. 提取的壳聚糖分子量为（根据实验数据计算）。

八、实验总结1. 本实验通过碱液提取法成功提取了壳聚糖，为后续壳聚糖的应用研究奠定了基础。

毕业论文开题报告一：课题名称两性壳聚糖的制备与研究二：前言：壳聚糖（chitosan）又名壳多糖，脱乙酰甲壳素，甲壳胺，甲壳糖，聚氨基葡萄糖等，是由虾蟹壳经一系列处理而得到的无毒无味的线形半刚性生物大分子，是自然界大量存在的一种可再生资源，分子量为12-59万。

其学名为聚（1，4）-2-氨基-2-脱氧-D葡萄糖。

壳聚糖是第二大类天然高分子甲壳素的脱乙酰化产物，它存在活泼的羟基和氨基，可以进行多种化学修饰，如羟烷基化，烷基话，酰化，磺化，醛亚氨化，叠氮化，卤化，成盐，螯合，水解，氧化，接枝等，化学改性极大的扩展了它的用途，由于壳聚糖分子中-NH2和-OH活性基团，故可对其进行化学改性，以使其能够溶于有机溶剂，达到扩大其应用范围的目的。

壳聚糖具有良好的组织相容性，能被广泛存在于生物体组织中的溶菌酶降解，产生的代谢产物无毒，没有免疫原性。

因此，用它作为生物医学材料具有明显的优势。

壳聚糖是由甲壳素（chitin）脱乙酰化制得的一种聚氨基葡萄糖。

它无毒无味，具有优良的生物降解性能和生物亲和性。

其分子链上丰富的羟基和氨基使其易于进行化学反应而赋予多种功能。

壳聚糖作为一种新型制剂辅料正受到人们的普遍重视。

国外用做口服药物，缓释辅料的研究交多。

在医药领域的应用研究日益广泛。

国内的研究虽然起步较晚，但近年来也出现了上升的趋势。

不仅发表论文的数量在逐年增多，而且研究的领域也不断扩大。

壳聚糖作为天然的高分子物质，因其良好的生物相溶性，极小的毒性，并且来源经济而倍受各国药学和材料学等领域研究人员的关注，被誉为人体所需的第六生命要素。

目前，对于壳聚糖应用于缓释，控释制剂已有了相当的研究深度和广度。

随多肽和蛋白质类药物制剂的开发，对于壳聚糖如何用于蛋白类和多肽类药物的制剂化，已成为新兴的研究热点。

三：文献综述壳聚糖是从虾壳、蟹壳中提取的一种氨基多糖，曾被用作伤口的治愈材料。

关干壳聚糖的研究是二十世纪开始的。

1934年．Righy发明两项专利，一项是壳聚糖的制备，另一项是利用壳聚糖制各膜和纤维。

XXXX大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）壳聚糖( CTS )是甲壳素脱乙酰化的产物。

作为一种广谱抑菌剂, 壳聚糖能有效抑制细菌和真菌的生长。

它具有抑菌活性高、广谱、杀灭率高及对哺乳动物细胞毒性低等优点。

由于壳聚糖只能溶解于酸性溶剂, 这极大地限制了它的应用范围。

壳聚糖的抑菌活性主要与其氨基有关。

壳聚糖分子中含有丰富的氨基，溶于酸性水溶液，在中性和碱性条件下不溶解，通过壳聚糖的接枝改性，可提高其水溶性和生物功能性，对于拓宽壳聚糖的应用具有重要意义。

羧甲基壳聚糖是目前壳聚糖改性研究最多的一种壳聚糖衍生物，在医用生物材料等领域中具有广泛的应用前景。

羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan，CMCS)是壳聚糖(Chitosan，CS)经羧甲基化反应后的一类壳聚糖衍生物。

根据羧甲基的取代位置不同，可分为O-羧甲基壳聚糖(O-CMCS)，N-羧甲基壳聚糖(N-CMCS)及N，O-羧甲基壳聚糖(N，O-CMCS)。

本次设计主要研究的是O-羧甲基壳聚糖的树枝状胺化改性及抗菌性能。

羧甲基壳聚糖是壳聚糖的衍生化合产物，与壳聚糖具有相似的抗菌机理。

一般认为羧甲基壳聚糖的抗菌机理主要有以下两个方面：○１羧甲基壳聚糖高分子长链先对菌细胞聚沉、絮凝，然后分子链上的消毒因子NH3+聚集于菌体表面，NH3+与微生物细胞壁中的唾液酸磷脂等阴离子相互吸引，阻碍了微生物的代谢和繁殖；同时细菌细胞壁上类脂-蛋白质复合物反应，使蛋白质变性，改变细胞膜通透性，使细菌死亡。

○2羧甲基壳聚糖渗透进入细胞体内，吸附细胞体内带有电荷的细胞质，发生絮凝作用，扰乱细胞的正常生理活动，或者阻断细胞体内的DNA 的转录从而抑制细菌的繁殖。

O-羧甲基壳聚糖正是含有较多的氨基，抗菌因子数量相对增加；同时-COO－和NH3+两种基团可以形成分子内或者是分子间的氢键，使大分子链柔顺性下降，分子链更加舒展，在取代度不太高时候NH3+的被包埋程度下降，暴露的NH3+能与细菌充分作用。

开题报告应用化学精氨酸接枝改性壳聚糖的制备一、选题的背景和意义壳聚糖，甲壳素的脱乙酰化产物，是地球上产量仅次于纤维素的多聚糖，学名为β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，主要来源于甲壳动物的表皮、昆虫和一些细菌及真菌的细胞壁。

作为一种天然的阳离子型聚合物，壳聚糖除了无毒、生物相溶、可降解等特性，还具有抗菌性能、促进伤口愈合以及止血功能，同时它作为天然高分子絮凝剂，其杀菌作用早已得到人们的认识和利用。

但是，壳聚糖类化合物具有分子量大，粘度大，且在大多数溶剂中溶解性较差，容易降解以及紫外吸收较弱的特点，对于其进行分析也一直是较大的难点。

由于壳聚糖分子在C2和C6位上有-NH2和-OH 活性基团，故可对其进行化学改性。

如：酰基化、酯化、烷基化、磺化、羧甲基化、羟乙基化、季铵化等，分子链中引入多种官能团，从而获得具有不同功效的壳聚糖衍生物，克服壳聚糖的缺点，得到所需要的功能性壳聚糖衍生物。

壳聚糖及其衍生物具有良好的生物可降解性以及生物相容性，并且具有抗肿瘤、抗凝血、抗血栓和增强免疫等功能，已经在食品、农业、化妆品、保健品、废水处理以及制药工业中得到了广泛的应用。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）壳聚糖是甲壳素的脱乙酰产物，是生物界唯一的碱性多糖，壳聚糖及其衍生物是一种丰富的自然资源，存储量仅次于维生素，地球上每年生成量达100 亿吨。

甲壳素及其衍生物是一种阳离子型天然高分子聚合物，有良好的成膜、絮凝、生物相容、可生物降解和无毒等特性，而且本身具有抗菌、抗癌、抗病毒等药理作用。

然而，壳聚糖仅能在酸性溶液中具有一定的水溶性，pH 值大于6.5 时，其正电性消失，水溶性很差，应用受到限制。

壳聚糖分子上的氨基和羟基具有较强的化学活性，可与多种基团反应形成多种壳聚糖衍生物，拓宽了壳聚糖的应用。

本试验方法采用的就是接枝聚合反应，在将大分子壳聚糖降解为低分子量的壳聚糖以后，用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC·Hcl）和N-羟基硫代琥珀酰亚胺（NHS）做催化剂，使壳聚糖与精氨酸发生酰化反应，将壳聚糖的氨基与精氨酸的羧基耦合在一起，形成共聚物。

文献综述食品科学与工程甲壳素/壳聚糖的制备与应用概况[摘要] 甲壳素是一种极其有前途和极其重要的天然高分子多聚糖，是不造成环境污染的新型高分子材料。

本文全面的综述了甲壳素/壳聚糖的制备以及在食品工业、医药卫生、农业和作为功能高分子方面的应用。

[关键字] 甲壳素/壳聚糖；制备；应用1 概述甲壳素(Chitin)又名壳多糖、几丁质等，化学名为1,4-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖，是N-乙酰基-D-葡萄糖胺(GlcNAc)以β-1,4键结合而成的直链多聚物(C16H26O10N2)n。

1811年，法国学者Braconnot于第一次从蘑菇中发现，1823年，法国科学家Odier首次从甲壳类昆虫翅鞘中分离出并命名。

甲壳素广泛存在于甲壳纲动物如昆虫的甲壳，虾、蟹的甲壳，真菌（酵母，霉菌）、藻类及植物细胞壁中[1]。

甲壳素自然界年生物合成的量有将近100亿t之，仅次于纤维素。

同时，甲壳素是自然界中除蛋白质之外数量最大的含氮有机化合物[2]，据此可以说明甲壳素的重要地位。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰基之后的产物。

甲壳素(Chitin)和壳聚糖(Chitosan)的结构式见图1:甲壳素壳聚糖图1 甲壳素(Chitin)和壳聚糖(Chitosan)结构式甲壳素为生物提取物，已经有很多科学家证明其本身及其降解产物具有对生物无毒性等特点[3]，自然界中甲壳素含量很大，因此可以被开发提取而广泛使用，但是因为甲壳素本身的结晶度高，水溶性比较差，直接应用有一定的困难，因此要对甲壳素作一个相应的改性，而壳聚糖为甲壳素改性后最主要的产物，具有无毒、亲水性、生物可降解性、生物相溶性、抗菌性等优点，因而受到广泛的关注，近四十多年以来，国内外学者竞相研究，已经开发出很多种高科技的产品，这些产品被应用于诸多领域。

2甲壳素和壳聚糖的制备2.1 甲壳素的制备自然界的甲壳素并不是以纯的物质形式存在的，它总是跟一些不溶于水的无机盐，如钙、镁的碳酸盐及磷酸盐以及蛋白质紧密地结合在一起。

壳聚糖的制备TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-壳聚糖的制备甲壳素是许多甲壳类动物 (如虾、蟹)及昆虫等外壳的重要组成成分 ,同时也存在于菌类的细胞壁中，还可来源于有机酸类，抗生素与酶酿造副产物。

甲壳素是一种十分丰富的天然资源，在自然界蕴藏量仅次于纤维素。

它不溶于水和酸性介质，甲壳素脱乙酰后形成壳聚糖（CTS）。

其溶解性较甲壳素大。

它是生物合成的天然高分子,又可生物降解, 安全无毒, 有良好的生物相容性且化学性质稳定, 具有许多独特的优点。

壳聚糖广泛应用于纺织、印染、皮革、涂料、卷烟、塑料、化妆品食品医药保健彩色胶卷造纸、生物工程、农业植保、污水处理等。

壳聚糖的脱乙酰度是一项极为重要的技术指标之一壳聚糖的脱乙酰度的高低,直接关系到它在稀酸中的溶解能力、粘度离子交换能力、絮凝性能和与氨基有关的化学反应能力,以及许多方面的应用。

壳聚糖的英文名: chitosan, 化学名: ( 1, 4) - 二氨基 - 2- 脱氧 - B - D- 葡聚糖, 其它中英文名尚有 Deacetylated ch itin、F lonac N、甲壳胺、可溶性甲壳质、脱乙酰甲壳素、脱乙酰几丁质聚氨基葡糖可溶性甲壳素、粘性甲壳素等。

壳聚糖的脱乙酰度( DegreeofDeacetylation, 缩写为D1 D1 )可定义为壳聚糖分子中脱除乙酰基的糖残基数占壳聚糖分子中总的糖残基数的百数。

脱乙酰度的测定方法很多,如碱量法 (包括酸碱滴定法、电位滴定法、氢溴酸盐法等 )、红外光谱法、折光指数法、胶体滴定法、热分析法、气相色谱法、元素分析法、紫外光谱一阶导数、苦味酸分光光度法等。

常用的有酸碱滴定法、红外光谱法、紫外光谱法、电位滴定法等。

一、壳聚糖的制备将虾壳去腿去杂质后 , 流水冲洗 ,洗净残余的虾肉 ,于 60℃烘箱中烘干，用研钵磨碎.称取 10 g虾壳 3份 ,于 100 mL 5 % HCl中浸泡 4h至无气泡冒出 ,再补加 50 mL 5 %HCl ,浸泡 2h ,除去虾壳中的钙质和无机盐 ,抽滤用去离子水洗至中性 ,加 100 mL 10 % NaOH于50℃水浴中加热 2h ,除去蛋白 ,过滤 ,用去离子水80℃水浴中反应 4 h ,水洗至中性 ,抽滤 ,烘干后得白色粉末状甲壳素分别为,,2,12g，平均产率为%。

甲壳素的生物脱乙酰技术研究的开题报告题目：甲壳素的生物脱乙酰技术研究开题报告研究背景及意义：甲壳素是甲壳类动物外壳中主要成分，其主要成分为N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰氨基半乳糖。

其中N-乙酰葡萄糖胺具有重要的医药和食品功能价值，为生物科技领域中的研究热点。

传统的甲壳素提取技术为化学法或物理法，这种方法存在一定的污染和高能耗的缺点。

而生物脱乙酰技术可以通过利用微生物产生的脱乙酰酶从而实现甲壳素的生物脱乙酰，避免了传统提取法的缺点，同时也具有很好的环保性和经济性。

因此，甲壳素的生物脱乙酰技术研究具有重要的意义，对于生物科技产业的发展具有重要的推动作用。

研究内容：本研究将选取适宜的微生物作为研究对象，利用定向进化、高通量筛选等技术将甲壳素脱乙酰酶进行改进和优化，并研究其发酵条件、反应过程、反应产物等方面的特性。

同时，通过对不同来源的甲壳素进行生物脱乙酰反应，实现甲壳素的高效生物脱乙酰，并对脱乙酰产物进行分析和鉴定。

研究方法：本研究采用分子生物学、微生物学、发酵工程、高通量筛选等方法进行研究。

首先，选择适宜的微生物作为研究对象，利用分子生物学技术对甲壳素脱乙酰酶进行改造和优化。

其次，在优化后的甲壳素脱乙酰酶反应体系中，利用发酵工程技术进行甲壳素生物脱乙酰反应，研究反应条件和反应过程。

最后，通过对生物脱乙酰反应产物进行分析和鉴定，探究甲壳素的生物脱乙酰产物的结构和功能。

预期成果：本研究旨在实现甲壳素生物脱乙酰技术的研发，提高脱乙酰酶的反应效率和产物纯度，同时分析和鉴定产物结构和功能，为甲壳素在医药和食品领域中的应用提供技术支持。

参考文献：1. Lisbeth G. Pedersen andClaus H. Christensen（2000）Optimization of Enzymatic Removal of Acetyl Groups from Chitin，International Journal of Biological Macromolecules.2.艾红波等人，壳聚糖生物脱乙酰酶分子改良及其应用，微生物学报。

甲壳素——（经脱乙酰化后称为）壳聚糖中文名称：甲壳质英文名称：chitin其他名称：壳多糖,几丁质;几丁质、甲壳素定义1：由N-乙酰基-D-吡喃葡糖胺聚合而成的直链多糖，是虾、蟹外壳的主要有机成分。

应用学科：海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海洋生物技术（三级学科）定义2：由虾、蟹甲壳提取的含有氨基的多糖类物质。

Chitin.甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(()dier)从甲壳动物外壳中提取，并命名为CHITIN，译名为几丁质。

外观及性质：淡米黄色至白色，溶于浓盐酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于碱及其它有机溶剂,也不溶于水。

甲壳质的脱乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)可溶于水。

甲壳素具有抗癌抑制癌、瘤细胞转移，提高人体免疫力及护肝解毒作用。

尤其适用于糖尿病、肝肾病、高血压、肥胖等症，有利于预防癌细胞病变和辅助放化疗治疗肿瘤疾病。

甲壳质（Chitin）的概念甲壳质存在于自然界中的低等植物菌类、藻类的细胞，甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳，高等植物的细胞壁等，是从蟹、虾壳中应用遗传基因工程提取的动物性高分子纤维素，被科学界誉之为"第六生命要素"！因此被欧美中日政府认定为机能性免疫物质。

在灵芝、冬虫夏草等植物中也含有微量"几丁聚糖"，但含量只在2%-7%之间。

甲壳素是宇宙中唯一带正电的阳性食物纤维，地球上存在的天然有机化合物中，数量最大的是纤维素，其次是甲壳素，估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿吨。

甲壳素是地球上数量最大的含氮有机化合物，其次才是蛋白质仅此两点，就足以说明甲壳素的重要性。

蟹壳中含有40%的蛋白质、30%的钙、30%的几丁质。

提取甲壳质（几丁质）的工艺是：首先用稀的氢氧化钠液除去蛋白质，然后，用盐酸除去钙盐，剩下的就是几丁质。

为了从这些几丁质中除去乙酰基，用长时间的高温，使之在浓的氢氧化钠中发生反应，就可制成含有氨基的甲壳质。

毕业论文开题报告高分子材料与工程苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究一、选题的背景和意义壳聚糖（α-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖）是由甲壳素经脱乙酰化应后而得到的一种生物高分子物质，是生物界中大量存在的唯一的一种碱性多糖。

分子结构中含有丰富的羟基和氨基，具有生物相容性、无毒性和生物黏附性，使之易于进行化学修饰和改性，近年来已在水处理、医药、食品、化妆品、农业等领域显示出其独特的应用价值。

该类产品来自天然物质，不会损害人体健康,应用前景广阔。

壳聚糖是应用广泛的新型药用辅料之一，所制成的纳米粒具有靶向、缓释、增加药物吸收、提高药物稳定性等作用，已成为药物新剂型研究的热点。

从技术角度来看, 壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性, 这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用, 由此发生的溶胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）壳聚糖（CS）的正电性特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用，由此发生的溶胶凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米粒子的制备。

壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放、延长药物疗效、降低药物毒副作用，提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给药途径，还可以大大加强制剂的靶向给药能力。

同时壳聚糖大分子链上分布着许多羟基和氨基，性质比较活泼，它很容易和酸酐作用，发生N-酰化反应。

因此研究人员常对壳聚糖进行化学改性，以提高其水溶性，实现其各种功能。

本论文旨在研究两个方面：（1）苹果酸对壳聚糖进行改性，改变反应温度、反应比率和反应时间等提高其接枝率。

对改性产物进行红外和核磁表征，确定其接枝率。

同时用差示扫描量热分析对改性产物的热力学性能进行表征，测定其稳定性。

(2) 将改性最佳的壳聚糖制备成纳米粒子，同时研究其负载溶菌酶的能力。

三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等用苹果酸改性壳聚糖，制备能够溶于水的壳聚糖改性产物。

甲壳素、壳聚糖提取工艺摘要：本文以虾壳为原料探讨了甲壳素、壳聚糖的最佳提取工艺。

试验中利用稀氢氧化钠溶液除去虾壳中的粗蛋白质,稀盐酸溶液除去虾壳中的灰分,并通过单因素试验得出制备甲壳素的最佳工艺条件为:先用5.0%氢氧化钠溶液脱粗蛋白质,处理时间5h,然后用5.0%盐酸溶液脱灰分,处理时间3h,循环处理直至加酸无气泡产生,甲壳素得率为6.0%,色泽白度为50.3,灰分为2.0%。

通过正交试验探讨出甲壳素脱乙酰制备壳聚糖的最佳条件为:氢氧化钠溶液浓度50%,温度90℃,时间12h,料液比1∶70。

壳聚糖脱乙酰度(D.D% )为84.8%,粘度(浓度1% )为38.3mPa·s。

关键词：甲壳素壳聚糖提取分析正文：甲壳素(Chitin)又名几丁质,化学名称为(1, 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖,是一种来自于甲壳类动物的天然高分子材料,在自然界的分布较为广泛,是目前市场中唯一商品化的碱性多糖[1]。

与多数合成高分子化合物相比,甲壳素具有无毒、无味、可生物降解等优点,被大量用于食品工业中,作为食品填充剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂、脱色剂、调味剂、香味增补剂等使用[2-4]。

但甲壳素分子中乙酰基的存在及分子间的氢键导致甲壳素不溶于水,从而大大限制了它的应用范围,因此有必要对甲壳素进行脱乙酰处理。

壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰的产物,溶于稀酸,高度脱乙酰化产物可溶于水,是自然界中少见的带正电荷的高分子聚合物。

这些性质使得壳聚糖在医药、高分子材料等领域内都扮演着很重要的角色,壳聚糖可用作烧伤敷料及伤口愈合剂,例如包扎纱布用壳聚糖处理后,伤口愈合速度可提高75%。

用壳聚糖制成的可吸收性手术缝线,机械强度高,可长期贮存,能用常规方法消毒,可染色,可掺入药剂,能被组织降解吸收,免除患者拆线的痛苦。

此外,壳聚糖还可用于制作人工肾透析膜和隐形眼镜等[5-7]。

据统计,甲壳素占虾壳干重的21·6%[8]但长期以来这部分资源除少量被用于生产肥料或饲料、制备甲壳素之外,大部分被作为垃圾扔掉[9],污染环境。

第1篇一、实验目的1. 学习壳聚糖的提取方法。

2. 探究壳聚糖的性质及其应用。

3. 了解壳聚糖在食品、医药等领域的应用前景。

二、实验原理壳聚糖是一种天然的高分子多糖，由甲壳素经过脱乙酰化反应得到。

壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌性、成膜性等特性，广泛应用于食品、医药、环保等领域。

三、实验材料与仪器1. 材料：虾壳、稀盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、氯仿、硫酸铜、硫酸锌、硫酸钠等。

2. 仪器：电子天平、恒温加热器、电热鼓风干燥箱、研钵、烧杯、滴定管、移液管、容量瓶、锥形瓶、玻璃棒等。

四、实验步骤1. 壳聚糖的提取（1）将虾壳洗净，晾干，剪碎。

（2）将虾壳放入烧杯中，加入适量的稀盐酸，加热煮沸，搅拌，使虾壳中的甲壳素溶解。

（3）过滤，取滤液，用氢氧化钠调节pH值至7-8。

（4）将调节pH值后的溶液加热煮沸，使壳聚糖析出。

（5）过滤，取滤饼，用无水乙醇洗涤，去除杂质。

（6）将洗涤后的滤饼放入电热鼓风干燥箱中，干燥至恒重。

2. 壳聚糖的性质研究（1）溶解性：将干燥后的壳聚糖加入适量的氯仿中，观察壳聚糖在氯仿中的溶解情况。

（2）成膜性：将壳聚糖溶液滴在玻璃板上，待溶液蒸发后，观察壳聚糖薄膜的形成情况。

（3）抗菌性：将壳聚糖溶液滴在含有细菌的培养基上，观察细菌的生长情况。

（4）生物降解性：将壳聚糖溶液滴在土壤中，观察壳聚糖在土壤中的降解情况。

五、实验结果与分析1. 壳聚糖的提取经过实验，成功提取出壳聚糖，干燥后的壳聚糖呈白色粉末状。

2. 壳聚糖的性质研究（1）溶解性：壳聚糖在氯仿中溶解度较低，说明其具有一定的溶解性。

（2）成膜性：壳聚糖溶液在玻璃板上形成薄膜，说明其具有良好的成膜性。

（3）抗菌性：壳聚糖溶液对细菌具有一定的抑制作用，说明其具有良好的抗菌性。

（4）生物降解性：壳聚糖在土壤中逐渐降解，说明其具有良好的生物降解性。

六、结论1. 成功提取出壳聚糖，干燥后的壳聚糖呈白色粉末状。

2. 壳聚糖具有良好的溶解性、成膜性、抗菌性和生物降解性。

毕业设计开题报告应用化学精氨酸接枝改性壳聚糖的制备一、选题的背景和意义壳聚糖，甲壳素的脱乙酰化产物，是地球上产量仅次于纤维素的多聚糖，学名为β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，主要来源于甲壳动物的表皮、昆虫和一些细菌及真菌的细胞壁。

作为一种天然的阳离子型聚合物，壳聚糖除了无毒、生物相溶、可降解等特性，还具有抗菌性能、促进伤口愈合以及止血功能，同时它作为天然高分子絮凝剂，其杀菌作用早已得到人们的认识和利用。

但是，壳聚糖类化合物具有分子量大，粘度大，且在大多数溶剂中溶解性较差，容易降解以及紫外吸收较弱的特点，对于其进行分析也一直是较大的难点。

由于壳聚糖分子在C2和C6位上有-NH2和-OH 活性基团，故可对其进行化学改性。

如：酰基化、酯化、烷基化、磺化、羧甲基化、羟乙基化、季铵化等，分子链中引入多种官能团，从而获得具有不同功效的壳聚糖衍生物，克服壳聚糖的缺点，得到所需要的功能性壳聚糖衍生物。

壳聚糖及其衍生物具有良好的生物可降解性以及生物相容性，并且具有抗肿瘤、抗凝血、抗血栓和增强免疫等功能，已经在食品、农业、化妆品、保健品、废水处理以及制药工业中得到了广泛的应用。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）壳聚糖是甲壳素的脱乙酰产物，是生物界唯一的碱性多糖，壳聚糖及其衍生物是一种丰富的自然资源，存储量仅次于维生素，地球上每年生成量达100 亿吨。

甲壳素及其衍生物是一种阳离子型天然高分子聚合物，有良好的成膜、絮凝、生物相容、可生物降解和无毒等特性，而且本身具有抗菌、抗癌、抗病毒等药理作用。

然而，壳聚糖仅能在酸性溶液中具有一定的水溶性，pH 值大于6.5 时，其正电性消失，水溶性很差，应用受到限制。

壳聚糖分子上的氨基和羟基具有较强的化学活性，可与多种基团反应形成多种壳聚糖衍生物，拓宽了壳聚糖的应用。

本试验方法采用的就是接枝聚合反应，在将大分子壳聚糖降解为低分子量的壳聚糖以后，用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC·Hcl）和N-羟基硫代琥珀酰亚胺（NHS）做催化剂，使壳聚糖与精氨酸发生酰化反应，将壳聚糖的氨基与精氨酸的羧基耦合在一起，形成共聚物。