日本甲壳素_壳聚糖的生产与应用

壳聚糖及其应用孙冀平(大闽食品有限公司,上海　200050) 摘　要:壳聚糖为甲壳素脱乙酰化的产物,其应用研究已取得较大进展,并且已有相当部分进入实用阶段或商品化阶段。

壳聚糖的应用面广,它在生物学、医学领域以及食品、化妆品、环保、纺织、印染、造纸等工业上均有较大的应用价值。

关键词:壳聚糖;甲壳素;应用 中图分类号:TS20213 文献标识码:A 文章编号:1006-2513(2005)05-0083-04Chit o san and its app li ca ti o nSUN J i2p i n g(Da m in Food stuff Co.,L td.,Shanhai200050)Abstract:Chit osan was the de2acetyl chitin,its app licati on study was made the big p r ogress,and there were the very part of having entered p ractical or commercialize stage.The app lied of the chit osan W as very extensive,itwas in bi ol o2 gy,medical science real m and f ood,cos metics,envir on mental p r otecti on,s p in and weave,p rint t o dye,deckle in2 dustry all contain bigger app licati on value.Key words:chit osan;chitin;app licati on壳聚糖(chit osan)为甲壳素的脱乙酰化的产物,是一种天然的生物高分子线形多糖。

在自然界中,壳聚糖广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞,节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳,贝类、软体动物(如鱿鱼、乌贼)的外壳和软骨,高等植物的细胞壁等,每年生物合成的资源量高达100亿吨,是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源,其中海洋生物的生成量在10亿吨以上,可以说是一种用之不竭的生物资源。

甲壳素及壳聚糖的制备与利用
甲壳素和壳聚糖是生物多糖，具有广泛的应用。

它们主要来源于海洋生物，如海藻、海参、单细胞藻类等，也可以从非海洋生物中分离纯化而来，如硅藻中的甲壳素，以及禾谷科植物的壳聚糖。

甲壳素和壳聚糖的制备方法包括离子交换法、溶剂萃取法、乳化-凝胶法、气相法、水解法等，但以水解法为主，因其简便性、成本低廉、效率高、成品纯度高等优势。

在水解中，一般采用酶进行水解，如α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶等，也可以采用酸性碱性溶液进行水解。

利用甲壳素和壳聚糖可以制备各种复合材料，如复合膜、复合无纺布、复合涂料等，具有良好的抗水蚀性能、抗紫外线性能、耐腐蚀性能等，可用于食品包装、水处理、生物医学等领域。

此外，它们还可以用于制备含有药物的纳米粒子、纳米复合材料、纳米纤维素以及药物输送体系等，以及制备生物活性物质、抗菌剂、抗炎剂、抗癌剂等。

甲壳素的应用研究与展望刘淑君090524115摘要：从虾和蟹的壳中提取的甲壳素是一种非常重要的生物材料，应用范围十分广阔，在食品，医药，环保等领域有极其广泛的用途，它在制成人造皮肤, 隐形眼镜, 化妆品, 纸张、食品等方面起着其他材料所无法替代的重要作用, 尤其在整个国际社会日益重视环境的今天, 它在污水处理和用来生产可自然分解的薄膜包装材料上大有用武之地,甲壳素的研究开发已成为世人瞩目的高新科技领域和获利颇丰的新兴产业。

本文主要介绍了甲壳素的应用以及国内外研究进展。

关键词：甲壳素，壳聚糖，应用，发展前景前言甲壳素广泛存在于海洋甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内。

这些虾壳原本是废弃物，几乎成为环境污染源，经过近40多年国内外学者研究，竟变废为宝，一跃成为跨世纪的引人瞩目的全球性热门科研课题，并竞相开发出一系列的甲壳素类高科技产品，应用于工业、农业、国防、化工、环保、医药、保健、美容、纺织等诸多领域。

至今，国内发表的甲壳素研究成果已超过400多项，我国甲壳素事业呈现出欣欣向荣的发达景象，一些发达国家争相投入大量资金对甲壳素进行深入研究开发。

目前甲壳素是日本政府惟一准许宣传疗效的机能性食品。

1993 年日本厚生省受理了甲壳素作为癌细胞转移抑制剂静门注射药品的申请。

1996年，甲壳素又通过了美国药品、食品管理局(FDA)及欧共体(EC)检测，核准在美国、欧洲市场销售。

甲壳素的研究开发及其商业产品已出现了全球竞争趋势，并将保持持续稳定的高速发展趋势。

1.甲壳素分子组成和分布1. 1甲壳素分子组成甲壳素又名甲壳质和壳多糖,是法国科学家布拉克诺1811 年首次从蘑菇中提取的一种类似于植物纤维的六碳糖聚合体, 被命名为Fungine( 茸素) 。

1823年法国科学家欧吉尔( Odier)在甲壳动物体外壳中也提取了这种物质, 并命名为几丁质和几丁聚糖, 是几丁胺粉的合称。

经结构分析甲壳素是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物, 它由几丁质与几丁糖组成, 是天然无毒性高分子, 并且具有生物可分解性, 它的构造类似于纤维素, 由1 000~ 3 000个n- 2葡萄糖胺聚合物组成, 属于直链氨基多糖。

收稿日期:20061028作者简介:吕全建(1963),男,河南新密人,副教授,硕士,主要从事饲料有机合成研究工作。

绿色饲料添加剂甲壳素、壳聚糖的应用前景吕全建,王建玲(郑州牧业工程高等专科学校,河南郑州450011)中图分类号:S816 文献标识码:A 文章编号:10043268(2007)02011202 目前,随着环保和食品安全方面的压力增大,寻找绿色饲料添加剂已经成为研究的热点。

在自然界中含量丰富的甲壳素(又名甲壳质、几丁质等),是由N -乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖,其每年生成量约为1000亿t [1],其中,10%来源于海洋,产量仅次于纤维素,主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无脊椎动物的外壳以及真菌类的细胞壁。

甲壳素经脱乙酰化处理后得到壳聚糖。

通常将甲壳素去乙酰基程度达70%以上的产物称为壳聚糖(又名甲壳胺、脱乙酰甲壳素等)[2]。

1983年日本率先开展了甲壳素的开发研究,1989年将其首次用于皮肤癌和肺功能障碍疾病获得成功,此后,陆续作为保健食品和临床开发应用。

欧美国家非常重视甲壳素与壳聚糖的研究,将其誉为蛋白质糖、脂肪、维生素和矿物质之后的第六生命要素[2]。

壳聚糖具有优良的生物相容性,可被溶菌酶溶解,也可生物降解,其代谢产物无毒,且能被生物体完全吸收,在医药、食品、化妆品、农业及环境等方面应用较为广泛。

而壳聚糖作为一种极有潜力的绿色饲料添加剂,只是在近几年才开始进行研究开发的。

我国在20世纪50年代就已对甲壳素的制备和应用进行了一定研究,但此后报道却不多见。

进入20世纪90年代,我国才开始重视甲壳素资源的开发利用,并取得了不少成果。

在动物体内,壳聚糖可吸附脂类,减少胆固醇等甾醇的吸收,降低血液中胆固醇、甘油三脂含量,是一种值得研究开发的饲料添加剂[3,4]。

笔者将对近年有关甲壳素、壳聚糖在饲料中的应用效果进行总结分析。

1　甲壳素、壳聚糖在畜禽饲料中的应用1.1　在家禽饲料中的应用1.1.1　降低饲粮脂肪消化、吸收和体脂沉积　肉鸡脂肪过多是一个国际性问题,虽经过新品系选育等方法来控制体脂的沉积,但仍存在较大的问题[5,6]。

甲壳素及其衍生物壳聚糖的应用研究进展(chitin)又名几丁质，是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖，同时，也是地球上数量最大的含氮有机化合物。

其在自然界中主要存在于节肢动物(主要是甲壳纲如虾、蟹等，含甲壳素高达58%～85%)、软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等中，另外在动物的关节、蹄、足的坚硬部分，自从1811年法国科学H·Braconnnot发现甲壳素以来，甲壳素逐渐被认识和利用。

近年来，国内外相关的研究日趋活跃，甲壳素和壳聚糖已被现代科学称之为继糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等五大生命要素之后的第六生命要素[1]。

甲壳素和壳聚糖经过改性之后生成的改性高分子具有无毒，可完全被生物降解、在自然界形成良性循环等诸多优点，显示了良好的应用前景。

本文主要介绍近年来甲壳素/1Papineau等认为，由于壳聚糖分子的正电荷和细菌细胞膜上负电荷的相互作用，使细胞内的蛋白酶和其他成分泄漏，从而达到抗菌、杀菌作用。

他们研究发现，用量为0.2mg/ml的壳聚糖乳酸盐对大肠杆菌具有较好的抑制作用，而且壳聚糖谷氨酸盐对酵母菌如酿酒酵母的繁衍也具有较好的抑制效果，1mg/ml的壳聚糖乳酸盐会使酵母菌在17min内完全失去活性。

Sudharshan等指出，由于壳聚糖可渗入细菌的核中并和DNA结合，抑制mRNA的合成，从而阻碍了mRNA与蛋白质的合成，达到抗菌作用。

他们研究了水溶性壳聚糖如壳聚糖乳酸盐、壳聚糖谷氨酸和壳聚糖氢化谷氨酸对不同细菌增殖的影响。

结果发现，壳聚糖乳酸盐和壳聚糖谷氨酸盐对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有较好的抗菌作用。

Chen等[2]研究了脱乙酰度为69%的壳聚糖、磺化度为0.63%的壳聚糖、磺化度为13.03%的壳聚糖和硫代苯甲酰壳聚糖对牡蛎的防2败变质，从而缩短肉制品的贮存寿命和破坏肉制品的风味。

Darmadji和Izumimoto研究了用壳聚糖处理的牛肉的氧化稳定性效果。

作者简介:陈煜(1979-),男,甘肃天水市人,博士研究生,研究方向为甲壳素、壳聚糖的改性及应用,E mail:bityuchen@甲壳素和壳聚糖在伤口敷料中的应用陈 煜1,窦桂芳2,罗运军1,谭惠民1(1北京理工大学材料科学与工程学院,北京 1000812军事医学科学院野战输血研究所,北京 100850)摘要:天然高分子甲壳素和壳聚糖以其良好的生物相容性、生物可降解性、无毒、止血、止痛、抗菌、促进伤口愈合并减少疤痕等优点,在伤口敷料方面的研究正在引起人们的重视。

本文对甲壳素和壳聚糖适于作为伤口敷料的优异性能从机理上进行了讨论,并介绍了通过甲壳素、壳聚糖及其衍生物制备性能优异的伤口敷料的研究进展。

关键词:甲壳素;壳聚糖;伤口敷料;机理皮肤是人体的重要器官,它起着控制体温,防止感染及体液流失,免疫及传感的作用。

由于创伤、擦伤、皮肤溃烂和烧伤等原因,可能导致皮肤的大范围伤害。

皮肤的损伤容易造成细菌感染,体液流失并引起各种并发症[1]。

通常采用伤口敷料对伤口进行保护,防止伤口的感染和脱水,在伤口处维持有利于治疗的潮湿环境,改善治疗效果,促进伤口愈合。

通常对于伤口敷料有如下要求[2~7]:(1)具有与人体皮肤相近的柔软性能,在湿润时也能保持一定的形态和强度;(2)能保持创面的湿润环境,有较好的吸收伤口分泌物的能力,并有一定的透气性;(3)敷料无毒,对人体不发生有害的反应和刺激,而且必须能够阻止细菌进入创面以防止造成二次感染,避免伤口接触粒子和有毒的污染物,无热源;(4)最好有止血、止痛等作用,可促进肉芽生长和皮肤再生,加速愈合,减少疤痕;(5)贮存稳定性好,最好具有可降解性能,废弃物对环境不产生污染。

甲壳素是从虾、蟹等甲壳类动物的外壳以及菌、藻类低等植物的细胞壁中提取出的天然高分子材料,是自然界中仅次于纤维素的第二大生物衍生资源。

壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物,是自然界中唯一的碱性多糖。

一般来说,甲壳素的N -乙酰基脱去50%以上就可以称为壳聚糖[8]。

谢长志:男,1979年生,硕士研究生,主要研究方向为功能高分子　刘俊龙:通讯联系人　Tel :0411281227868　E 2mail :junlongliu @甲壳素与壳聚糖的改性及应用谢长志,王　井,刘俊龙(大连轻工业学院化工与材料学院,大连116034) 摘要 甲壳素、壳聚糖及其衍生物是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。

概述了甲壳素、壳聚糖的结构、性质及其化学改性和共混改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。

关键词 甲壳素　壳聚糖　化学改性　共混改性　应用Modif ication and Application of Chitin and ChitosanXIE Changzhi ,WAN G Jing ,L IU J unlong(School of Chemistry Engineering &Material ,Dalian Institute of Light Industry ,Dalian 116034)Abstract Chitin ,chitosan and their ramifications are nature macromolecules.With the investigation ,theircontents and applications are broad.The article summarizes the structures ,properties ,chemical modifications ,blend 2ing modifications ,applications of the chitin and chitosan 1K ey w ords chitin ,chitosan ,chemical modification ,blending modification ,application0　前言甲壳素(chitin )学名为:β2(1,4)222乙酰氨基222脱氧2D 2葡萄糖,为白色或灰白色无定型、半透明固体[1],广泛存在于海洋甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内[2]。

壳聚糖壳聚糖（chitosan）系甲壳质（chitin)脱去乙酰分子基团后的物质称，也称脱乙酰甲壳素、几丁聚糖、甲壳胺、壳多糖等。

九十年代，该产品自日本进入中国市场后被称呼为“救多善”、“基多酸”等。

壳聚糖是自然界唯一带阳离子的天然活性多糖，被成为人体第六生命要素，在日本被确定为唯一可以宣传疗效的保健食品，可以广泛运用在食品、医药、保健、日化、农业、环保等多个领域。

食品级壳聚糖：食品级壳聚糖采用寒冷水域的、无污染的、多年生蟹壳（一般为阿拉斯加雪蟹壳），依靠尖端的生物生化技术生产而成，安全可靠、有益健康。

壳聚糖功能作用：保健品领域提高机体免疫力、降血压、降血糖、降血脂、调节胆固醇、抑制癌细胞、排出体内重金属、增殖肠道有益菌；食品领域保健保健品原料、食品添加剂、食品增稠、营养液澄清、果汁澄清、水果保鲜、食品防腐、果酒脱酸、葡萄酒脱酸。

生物医用材料：人工皮肤、手术缝合线、创伤生物敷料、人工器官、隐形眼镜、人工血管、神经修复导管等。

医药领域：药物缓释控释、医药敷料、治疗溃疡、治疗烧伤烫伤、医疗器械、抗菌消毒产品、医用纱布等。

日化领域：护肤化妆品、固发剂、头发整理剂，洗发香波，功能性护肤品等。

其它：环保领域废水处理、重金属和放射性元素吸附、大分子物质絮凝回收、生活用水净化等。

造纸领域造纸增强剂、造纸助留剂、造纸中性胶等。

烟草领域烟草薄片胶、烟草过滤嘴。

纺织印染纺织整理剂、印染助剂。

农业领域促进生长、抑制病害、提高品质。

功能材料各种膜材料等等。

壳聚糖的优势我公司生产的医药级和食品级壳聚糖，100％以北冰洋附近寒冷水域生长的阿拉斯加深海雪蟹壳为原料，采用现代高科技手段，依靠严格的质量控制体系提取精制而成，完全符合欧美等发达国家产品质量标准要求，现已长期销往美国、德国、加拿大、荷兰、日本、韩国等30多个国家和地区。

本公司采用的蟹壳原料，通过本公司驻加拿大的海外分支机构直接进口，质量保证，渠道畅通。

壳聚糖的应用保健品原料：壳聚糖作为保健品原料，一般设计人体每天用量约为1g-3g；0＃胶囊灌装量一般设计为0.2g-0.5g/粒，每粒胶囊的灌装量与原料的密度有关。

作者简介:李维静(1979-),女,安徽蚌埠人,助教,主要从事食品生物技术的教学和研究工作。

　收稿日期:2007-04-28甲壳素、壳聚糖的性质、制备及其在食品中的应用李维静(蚌埠学院食品与生物工程系,安徽蚌埠　233030)摘　要:本文概述了甲壳素、壳聚糖的研究现状和最新进展,并介绍了它们的性质、制备,着重探讨了其在食品工业中的应用。

关键词:甲壳素;壳聚糖;食品;应用中图分类号　O622.1 文献标识码　B 文章编号　1007-7731(2007)10-58-03 甲壳素是2-乙酰基葡萄糖直链多聚体,是自然界中大量存在的唯一的氨基多糖,结构见图1,每年地球上的自然生成量就达数十亿t,仅次于纤维素是地球上第2大可再生资源。

壳聚糖,又称为脱乙酰甲壳素、甲壳胺,是通过甲壳素一定程度的脱乙酰而得到,化学名称是(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D -葡聚糖,结构见图1。

因为甲壳素的脱乙酰反应一般不完全,壳聚糖工业品的脱乙酰度通常在70%-90%之间,所以实际上壳聚糖工业品可视为甲壳素和壳聚糖两种单体单元的无规共聚体。

图1　甲壳素,壳聚糖的结构式最早发现甲壳素的是法国科学家H.B raconnet 。

1811年他从蘑菇中提取到一种类似纤维素的物质并命名为Fungine 。

1823年法国人Odier 在昆虫表面坚硬角皮部分也发现类似物质,用希腊语改为Chitin,是“外壳、信封”的意思。

1859年法国人Rouget 将甲壳素置于氢氧化钠溶液中加热后得到可溶于有机酸的一种新物质,1894年德国人Aoppe -Seuler 将这种脱乙酰物质命名为壳聚糖(Chi 2t osan )。

此后各国科学家对壳聚糖的开发及应用越来越感兴趣,并先后于1978年和1982年两次召开国际会议探讨壳聚糖的提取技术和应用研究。

1　性质甲壳素是一种天然粘多糖,属聚多糖类,分子式(C 16H 26O 10N 2)n,其化学结构与纤维素极其相似,可看成2-羟基被乙酰胺所取代的纤维素。

甲壳素/壳聚糖生物学活性及应用4.1 甲壳素/壳聚糖的生物学活性4.1.1 调节脂类代谢甲壳素、壳聚糖有脂粘连性的特殊功能，可降低动物血脂、胆固醇、甘油三脂含量，也可降低动物产品如鸡蛋中的胆固醇含量。

X加罗等（1996）试验表明，大鼠摄入一定剂量的壳聚糖能有效抑制血清总胆固醇升高（P＜0.01），但能使高度密度脂蛋白胆固醇（HCL-C）升高（P＜0.01）；同时表明壳聚糖降低血清总胆固醇（TC）效应可能主要表现在降低密度脂蛋白（LDL-C）和极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL-C）上，而对HDL-C有升高用。

另外，壳聚糖对食欲及体重影响不大，对脏器无明显的损害作用。

甲壳素、壳聚糖之所以具有此项功能大多数人认为是由于此类物质成分中的葡萄糖胺连带由4个铵离子，它具有较高的阴离子交换能力，与胆汁酸有很好的结合能力，可阻止胆肝汁酸的循环，降低脂肪的吸收，增加粪中脂肪的排出量。

另外甲壳素、壳聚糖也能与脂类化合物络合，形成不易被胃酸水解和消化系统吸收的络合物，降低机体对脂肪类物质的吸收。

4.1.2 抗微生物活性壳聚糖有较强的抑菌、杀菌能力。

脱乙酰化度为30％和70％的甲壳素（DAC-30及DAC-70）能提高宿主抗Sendai病毒及大肠杆菌感染的能力，提高静脉注射甲壳素的水有产物N-乙酰氨基葡萄糖六聚体（NACOS-6），对绿脓杆菌感染的大鼠有较强的保护作用。

Mnzzarelir（1987）对N-羧丁基壳聚糖的抗微生物活性作了研究，试验表明，浓度为4mg.ml-1、PH5.4-6.8的N-羧丁基壳聚糖-3，6-二硫酸酯对体外培养的金黄色葡萄球菌，链球菌、奇异变形菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、肺炎杆菌和柠檬酸细菌有抑制作用（韩新燕等，2000）。

壳聚糖抗微生物的可能机理是此类物质的分子中所带的正电荷及其聚合分子结构可与病原菌表面的鞭毛及套膜吸附凝集，抑制病原菌繁殖，改进小肠代谢功能。

4.1.3 增强免疫、抗肿瘤活性雷朝亮等（1997）往小鼠腹腔注射2％甲壳素水溶液5、10、20ml，结果发现甲壳素可增加小鼠腹腔巨噬细胞及NK细胞的活性，对细胞免疫及体液免疫均有增强的作用。

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甲壳素和壳聚糖的化学性质和应用普拉迪普·库马尔·杜塔，乔伊迪普格杜塔和特里帕蒂阿拉哈巴德，莫逖尼赫鲁国家技术研究所，化学系211004。

甲壳素和壳聚糖是相当灵活和有前途的生物材料。

脱乙酰甲壳素和壳聚糖衍生物，更加有用和有趣的生物活性聚合物。

尽管它的生物降解性，它有许多反应性氨基酸侧链基团，其中提供化学修饰，形成了大量的各种有用的衍生物，是市售的可能性或者可以通过接枝反应和离子相互作用。

本研究着眼于当代研究甲壳素和壳聚糖对在各种工业和医学领域的应用。

关键词：甲壳素，生物降解性，壳聚糖，生物材料介绍甲壳素是第二个最普遍的物质，地球上仅次于纤维素和多糖：它是由（1→4）组成的联-2 - 乙酰氨基-2 - 脱氧- - glucose1（D-N-乙酰葡糖胺）（图1）。

它通常被认为是纤维素衍生物，甚至不会发生在生产纤维素的生物中。

它与纤维素结构上是相同的，但它在C-2位置上具有乙酰胺的组（NHCOCH3）。

同样的衍生物甲壳素，壳聚糖线型聚合物（1→4） - 连接的2 - 氨基-2 - 脱氧--D-吡喃葡萄糖，很容易推导出N-脱乙酰化，其特征在于，不同程度上的脱乙酰度，因此它是一个的N-乙酰葡糖胺和葡糖胺的共聚物（图2）。

估计甲壳素每年待产几乎与纤维素一样多。

它已成为极大的研究热点，不仅是一个可利用的资源，也可作为一个新的高功能的生物材料，潜在于各个领域中的最新进展，化学作用是相当显著的。

图1 - 甲壳素结构图2 - 部分脱乙酰甲壳素甲壳素是一种白色，坚硬，无弹性，在含氮多糖中的外骨骼中发现，以及在内部结构的无脊椎动物中发现。

这些天然聚合物表面的一个主要来源在沿海地区。

作为食品工业中获得的甲壳类的壳进行脱乙酰壳多糖的生产，在经济上是可行的，特别是如果它包括恢复类胡萝卜素。

贝壳含有相当数量的虾青素，迄今尚未合成，类胡萝卜素是作为鱼类食品添加剂销售水产养殖，特别是鲑鱼。

印度的平均降落的固体废物分数贝类介乎60,000至8万吨。

甲壳素及壳聚糖在纺织工业中的应用1 概述甲壳素（Chitin）又名甲壳质、几丁质等，是一种丰富的自然资源，每年生物合成近10亿吨之多，是继纤维素之后地球上最丰富的天然有机物。

甲壳素的结构与纤维素极其相似，是一种天然多糖，可命名为（l，4）-2-乙酸氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。

甲壳素兼有高等动物组织中胶原质和高等植物组织中纤维素两者的生物功能，对动、植物都具有良好的适应性，同时还具有生物可降解性和口服无毒性，因此近年来它已成为一种用途广泛的新型材料。

壳聚糖（Chitosan）是甲壳素脱乙酸化的产物，能溶于低酸度的水溶液中，因其含有游离氨基，能结合酸分子，故具有许多特殊的物理化学性质和生物功能。

壳聚精是甲壳素最重要的衍生物，是甲壳素脱乙酸度达到70％以上的产物，也是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖，具有无毒性、可生物降解性、良好的生物兼容性等特性。

另外，壳聚糖分子中存有大量的氨基和羟基，可以通过化学反应在其上引入各种功能性基团进行化学修饰作为低等动物组织中的纤维成分，所以表现出了极高的应用价值和广泛的发展前景，是一种新型的多功能织物整理剂，在印染、抗折皱、防毡缩、抗菌和纤维滤嘴等方面应用广泛。

此外，将甲壳素或壳聚糖纺成纤维，进而加工成外科用的可吸收手术缝合线、伤口敷料、人造皮肤等医用材料则是近年来科学家们研究的重要课题。

2 在纺织领域中的应用壳聚糖具有许多天然的优良性质，如吸湿透气性、反应活性、生物活性、吸附性、粘合性、抗菌性等，人们利用这些性能来提高棉、毛、丝绸等天然纤维织物的染色、抗菌、防皱、防缩等性能，并可应用于纺织领域的污水处理。

2．1 手术缝合线用壳聚糖纤维制成的缝合线，在预定时间内有很强的抗张强度，在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好的强度，在体内有良好的适应性，尤其是经过一定时间，壳聚糖缝合线能被溶菌西每解，被人体自行吸收。

因此，当伤口愈合后，不必再拆线。

理想的外科缝合线应满足：愈合前与组织兼容；愈合时所有缝合线不拆除，逐渐被人体吸收而消失；缝合线不破坏愈合。

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 2.08,2.00,2,12g,平均产率为20.6%;二、壳聚糖制备工艺的设计甲壳素碱液质量和体积比一般选取m甲壳素g∶ NaOH ml为 1∶20 ,碱液浓度在30 %以下,脱乙酰反应进行得非常缓慢,温度超过120℃时 ,脱乙酰虽然进行得较快 , 但是因此会造成主链的大幅降解 ,故实验中采用 30 %～60 %的浓碱 ,控温在 90～120℃进行反应;即可的壳聚糖;三、壳聚糖的纯化将所得粗品壳聚糖溶于 2 %HAc水溶液中 ,配成 1. 5 %～2. 0 %的壳聚糖醋酸水溶液,滤去不溶杂质,搅拌下缓慢滴入4 %NaOH溶液,调节 pH值至 8～9 ,放各洗 2次 ,真空干燥 ,得壳聚糖纯品;四、脱乙酰的测定1.碱量法甲壳质脱乙酰基后生成的甲壳素中的胺基呈游离态,属伯胺,具有阳离子性质 ,可与酸定量反应生成盐 ,且胺基特别稳定 ,即使在 50 %氢氧化钠溶液中,在 150℃也不会分解 ,基于上述特性来测定脱乙酰度;准确称取 0. 2 g样品置于 250 ml三角烧瓶中 ,加入 0. 2 mol/ L盐酸标准溶液 25 ml ,搅拌 0. 5～1 h完全溶解 ,以甲基橙作指示剂 ,0. 2 mol/ L 氢氧化钠标准溶液滴定过量的盐酸至终点 ,另取 1份样品于 105烘箱中至恒重 ,测定样品含水量;这种方法简单 ,但由于达到终点时 ,壳聚糖析出沉淀 ,使终点判定容易产生误差,尤其在样品摩尔质量较大情况下更是如此,从而导致实验的重复性差;而且样品受溶解度影响较大,有时需加热才能使样品完全溶解,这样使盐酸挥发,测定结果受到影响;但这种方法不需大型仪器,操作简便易行,经常操作,积累一定操作经验,会改善重复性差的缺点;2. 电位滴定法准确称取 0. 2 g壳聚糖 ,溶于 25 ml 0. 2 mol/ L氢氧化钠标准溶液回滴过量盐酸 ,作 pH - V NaOH曲线 ,用三切线法确定终点 ,按碱量法的公式计算脱乙酰度;此方法操作简单 ,分析速度较快 ,终点判断清楚 ,精确度较高,对具有较高脱乙酰度的样品来说,应是一个较为可供选择的方法;3. 紫外光谱法其作用的原理是选择合适的染料使之与壳聚糖作用,在一定波长下测定吸光度,根据吸光度与浓度的关系,经简单的数学处理得到一标准曲线,利用这一标准曲线,可以测定与此壳聚糖具有同一脱乙酰度的未知壳聚糖的含量;人们对染料的变色作用早在19世纪就有了认识;B. D.Gummow和 G. A. F. Roberts报道了阴离子染料酸性红 88与壳聚糖的作用;酸性红88这种带负电荷的染料与壳聚糖大分子上质子化的氨基以 1∶1的化学计量形成络和物 ,此时酸性红 88的最大吸收波长为 505 nm ,吸光度达到最低点 ,可以定量利用这一变色作用;本文用酸性红 143 ,与已知含量壳聚糖作用 ,测定未知含量壳聚糖;1壳聚糖标准溶液的配制 : 准确称取 0. 1504 g日本产壳聚糖 ,溶于 100 ml 0. 1 mol/ L HCl ,准确称取 5 ml ,10 ml ,15 ml ,20 ml ,25 ml此溶液 ,用0. 1 mol/ L的 HAC溶液定容至 250 ml;2染料标准溶液的配制 : 称取酸性红 0. 5 g143溶于0. 1 mol/ L HAC溶液中 ,并稀释至 1 000ml;3壳聚糖的测定 : 移取等份染料溶液 2 ml于 50 ml容量瓶中 ,分别从各浓度的壳聚糖标准溶液中准确移取不同体积的标样;用 0. 1 mol/ LHAC稀释至 50 ml;以2 ml染料,用HAC定容为50 ml的溶液为空白,吸收波长为530 nm ,于Perkin - Elmer紫外分光光度计测定吸光度 ,作吸光度对各浓度的壳聚糖标样体积的曲线,分别得到两条直线,直线交点处所对体积为质子化氨基与染料离子等量反应所需相应壳聚糖标样的体积;4数据处理:用已知不同量的壳聚糖为横坐标,用图1中直线交叉点处所对应的壳聚糖溶液的体积的倒数为纵坐标作图见图 2;五、分子质量的测定目前国内外研究降解甲壳素的方法有很多,有酶降解法,化学降解法,物理降解法等;每种降解方法都有一定的局限性,化学降解法会对环境造成污染 ;酶的价格昂贵 ,不易得到 ,且具有选择性；物理降解法虽然对环境没有污染,但降解效率太低;H2O2有很强的氧化性 ,可以氧化甲壳素主链上的壳素氧化降解法制备低分子量的甲壳素;1.利用 H2 O2制备低分子量分布的壳聚糖将虾皮用 HCl浸泡去除碳酸钙盐 ;再用稀碱除去蛋白质得甲壳素 ;然后浓碱在50℃与其反应,并控制反应时间,分别制备出脱乙酰度为85% , 93% , 99%的壳聚糖 ,最后用 H2 O2氧化不同脱乙酰化壳聚糖 ,得到不同低分子量的壳聚糖;2．低聚壳聚糖的制备取样品按壳聚糖∶水= 1∶30 质量∶体积将其分散在水中;在50℃下加热,用滴液漏斗慢慢滴加一定体积、浓度为30%的H2 O2 ,并不断搅拌 ,在 30 m in内滴加完毕;反应 6 h后 ,抽滤得固相产品 ,水洗 ,烘干称重;用粘度法测定相对分子量;2. 壳聚糖粘度与分子量的关系低粘度样品在滴定过程中呈澄清溶液状态 ,测定值偏差较小 ;而粘度较高的样品 ,在滴定过程中易出现凝集现象 ,使测定结果偏差较大;所以在测定粘度较高的样品时 ,样品量不宜太大 ,在 0. 3 g左右即可 ,而且用少量蒸馏水稀释;以 85%脱乙酰度未降解 CTS为例 ,配制不同浓度的 85%脱乙酰度的CTS,用乌氏粘度计测定其粘度 ,结果见图1;1 测定方法准确称取 105e 烘干至恒重的样品 01 3~ 01 5 g壳聚糖样品, 置于 250 m l 三角瓶中, 加入 01 1 m ol/L 盐酸标准溶液30 m ,l 在 20e ~ 25e 搅拌至溶解完全若粘度太大可加适量加蒸馏水稀释 , 加入 2~ 3 滴混合指示剂 1% 甲基橙+ 1% 苯胺蓝 1B2 , 用 01 1 m ol/L 氢氧化钠标准溶液滴定游离盐酸;式中：C1 盐酸标准溶液的浓度, mol/LC2 氢氧化钠标准溶液的浓度, mol/LV1 加入的盐酸标准溶液的体积, m lV2 滴定耗用的氢氧化钠标准溶液的体积, m lG 样品重, g01 016 与 1 m l 1 m ol/L盐酸溶液相当的氨基量, g91 94% 理论氨基含量。