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甲壳素壳聚糖及其衍生物吸湿保湿性研究进展邵志会 王爱勤 3(中国科学院兰州化学物理研究所 , 甘肃 兰州 730000)摘要 : 简要介绍了甲壳素 、壳聚糖的物化性质 , 概述了壳聚糖常见的化学修饰方法 , 详细综述了甲壳素 、壳聚 糖及其羟基化衍生物 、羧化衍生物 、酰化衍生物的吸湿性和保湿性的研究现状 , 对β- 壳聚糖 、甲壳低聚糖的吸湿性 和保湿性也进行了介绍 。
关键词 : 化妆品 ; 甲壳素 ; 壳聚糖 ; 衍生物 ; β- 壳聚糖 ; 甲壳低聚糖 ; 吸湿性 ; 保湿性中图分类号 : TQ 65812文献标识码 : A文章编号 : 1001 - 1803 (2001) 05 - 0043 - 03甲壳素 ( 简称 CT ) 又名甲壳质 、几丁质 , 大量 存在于虾 、蟹等海洋节肢动物的甲壳中 , 也存在于低 等动物菌类 、昆虫 、藻类的细胞膜和高等植物的细胞 壁中 , 分布极其广泛 , 自然界中其储量仅次于数量最 大的纤维素 1 。
甲壳素的化学名称为 ( 1 , 4) 22 - 乙 酰氨基 - 2 - 脱氧 - β - D - 葡聚糖 , 它是通过β - 1 ,4 糖苷键相连的线性生物高分子 , 相对分子质量通常在几十万至几百万之间 。
甲壳素在 1811 年最先由法国科学家 Braconnot 从 霉菌中发现 , 1859 年 R ouget 把甲壳素与氢氧化钾溶 液共煮发现了壳聚糖 ( 简称 CTS ) , 后 100 多年间其 研究时断时续 , 直至 20 世纪 50 年代 , 甲壳素的研究 开发才变得十分活跃 , 甲壳素 、壳聚糖不仅本身具许 多优良的特性 , 且可进行化学修饰得到多种衍生物 。
1 甲壳素衍生物由于甲壳素中乙酰氨基的存在 , 分子间的氢键作 用极强 , 因而在溶剂中溶解能力极差 。
除二甲基乙酰 胺/ 氯化锂 、六氟丙酮和三氯乙酸 的 混 合 溶 剂 外2 , 几乎不溶于其他的有机溶剂和稀酸 、稀碱中 , 这极大 地限制了其应用范围 。
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。
甲壳素/壳聚糖及其衍生物的最新应用进展董静※(综述)，刘群(审校)(天津市第四医院烧伤科，天津300222)中图分类号:R644文献标识码:A文章编号:1006-2084(2011)06-0921-02摘要:甲壳素是存在于自然界中的唯一带阳离子的糖类聚合物，来源于节肢动物和低等植物的真菌和藻类。
前者大量存在于海洋之中，以虾蟹为主，能够被生物降解，产量仅次于纤维素。
甲壳素脱乙酰化的产物称为壳聚糖，壳聚糖经结构修饰后可得到一系列适合不同需要的性能优良的衍生物。
甲壳素、壳聚糖及其衍生物特殊的结构特征不仅决定其具有良好的物理、化学、机械性能，还具有很好的生物相容性、降解性、免疫抗原性小、无毒性等特殊的生物医学特性。
同时具有良好的生物安全性，使其在医药保健、农业、食品工业、水处理、纺织、化工、化妆品等领域均有广泛的应用。
关键词:甲壳素;壳聚糖;衍生物The Latest Research Progress in Use of Chitin /Chitosan and their Derivates DONG Jing ，LIU Qun．(Department of Burns ，the Fourth Hospital of Tianjin ，Tianjin 300222，China )Abstract :Chitin is the only cationic carbohydrate polymer existing in the nature ，deriving from arthro-pods ，fungi ，and algae．The former source is mainly abundant in ocean ，especially in shrimps and crabs ，which can be biologically degraded ，only second to cellulose in production．Chitosan ，a deacetylated product of chi-tin ，can synthesize a series of derivatives with excellent properties for different needs through the structuralmodification．The structures of chitin ，chitosan ，and its derivatives not only render themselves good physical ，chemical ，and mechanical properties ，but also favorable biocompatibility ，biodegradability ，minimal immuno-genicity ，and non-toxicity．Additionally ，they also have good biosafety profiles．Therefore ，they have a wide-range application in healthcare ，agriculture ，food industry ，water treatment ，textiles ，chemicals ，cosmetics and other fields．Key words :Chitin ;Chitosan ;Derivates 甲壳素是自然界除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子化合物，早在400年前《本草纲目》中就有甲壳素应用的记载［1］。
第22卷 第2期2006年4月 忻州师范学院学报JOU RNA L OF XIN ZHO U T EACHERS U N IV ERSIT YV ol.22 No.2Apr.2006 甲壳素、壳聚糖研究与应用进展张海容,白宝林,任光明,李满秀,李志英(忻州师范学院,山西忻州034000)摘 要:文章综述了甲壳素和壳聚糖的重要性质、制备、化学修饰及不同领域的研究与应用,并介绍了甲壳素及其衍生物在各领域的开发前景。
关键词:甲壳素;壳聚糖;化学修饰;衍生物中图分类号:O636.9 文献标识码:A 文章编号:1671-1491(2006)02-0001-041811年法国科学家H Braconnot从菌类中提取出一种酷似纤维素的物质,由于存在于动物的甲壳中,故取名甲壳素。
甲壳素[1-2](chitin)是自然界中仅次于纤维素的第二大类生物材料,它也是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机物。
壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱乙酰化的产物,是一种天然的阳离子聚合物,无毒无害,安全可靠,易生物降解。
自然界每年生物合成的甲壳素估计有数十亿吨之多[3],远远超过其它氨基多糖,几乎是一种取之不尽用之不竭的再生资源。
人们发现它们在生物、化工、医药、食品、农业、纺织、印染、造纸等众多领域具有许多应用价值[4-9],可与塑料等量齐观,有 21世纪塑料 之称。
一、性质甲壳素是一种无色、无毒、无味、耐晒、耐热、耐腐蚀、不怕虫蛀的结晶或无定形物。
不溶于水、有机溶剂、稀酸和稀碱,可溶于浓硫酸、浓盐酸、85%磷酸,同时发生降解,分子量由100万~200万明显降至30万~70万。
在pH=3时,壳聚糖的氨基可完全质子化。
甲壳素可溶于一些特殊溶剂中,如二甲基乙酰胺-氯化锂、N-甲基吡咯烷酮-氯化锂等混合溶剂。
甲壳素、壳聚糖的化学结构与纤维素极其相似。
纤维素是葡萄糖以 -1,4糖苷结合形成的多糖。
当纤维素葡萄糖环C2位置的羟基被乙酰胺基取代是甲壳素,被氨基取代是壳聚糖(见图1)。
壳聚糖的制备改性及其应用进展摘要:扼要地介绍了甲壳素及壳聚糖的主要性质、结构、及制法。
重点论述了壳聚糖的一些主要的改性方法，包括醚化、氧化、酰化、交联、烷基化、接枝共聚、季铵化及和其他材料复合等方法；并综述了壳聚糖及其衍生物在食品工业、日用化学、医药行业、环保、轻工业及其他领域的应用现状。
关键词：壳聚糖；衍生物；化学改性；应用1 前言壳聚糖(chitosan) , 学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖,是甲壳素(chitin) 脱乙酰的产物, 而甲壳素是仅次于纤维素的第2 大天然有机高分子物质, 每年地球上甲壳素自然生成量高达百亿吨, 其产量与纤维素相当, 储量巨大[1] 。
由于它具有良好的絮凝能力、成膜性和生物相容性等较为独特的功能, 近年来在纺织、医药、日化、农业、环保、生物工程等领域有了广泛的应用。
目前壳聚糖在全世界范围内供不应求。
我国有丰富的甲壳素资源和巨大的壳聚糖产品的潜在市场, 应充分利用资源优势, 加快研究和开发壳聚糖系列产品的步伐, 满足不同用途的需要。
2 壳聚糖的制备方法壳聚糖可由甲壳素通过脱乙酰基反应制的，其反应式如下：反应的实质是酰胺的水解反应，一般在40%的NaOH溶液中于100~180℃加热非均相进行，得到可溶于稀酸、脱乙酞度一般为80%左右的壳聚糖。
与一般的胺类物质不同，壳聚糖中的氨基在碱液中十分稳定，即使在50%的NaOH中加热到160℃也不分解[2]。
提高反应温度、碱液浓度及延长反应时间可提高脱乙酞度，但在碱液中壳聚糖的主链降解也变得严重，其表现为随着脱乙酞度的提高，通常伴随粘度及分子量的下降[3](表1-1)。
为了避免大分子链被破坏，可采用加入1 %NaBH 4[4]或通入惰性气体的办法。
最近有报道通过降低脱乙酞反应的温度、缩短反应时间、增加反应次数并进行中间产物的溶解一沉淀处理，可得到脱乙酞度达99%的高分子量(M W =59万)的壳聚糖[5]。
甲壳素∕壳聚糖及衍生物在水处理中的应用摘要：甲壳素具吸附及螯合性，可以和重金属离子形成错合物，再加上其生物可分解特性，不致于造成二次公害，因此为一良好的环境友好型水处理材料。
本文主要介绍了甲壳素∕壳聚糖及衍生物在水处理中的应用研究进展。
关键词: 壳聚糖;螯合; 水处理一．壳聚糖简介甲壳质是1811年由法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(odier)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。
因此,甲壳素/壳聚糖越来越多地被国内外研究者所重视,对它的研究也日益深入,现在,甲壳素/壳聚糖的应用领域已覆盖环保、食品、生物医用材料、生物农药等诸多方面。
甲壳素的化学名称为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是线型多糖类聚合物，简称为N-乙酰-D-葡糖胺。
二．1、壳聚糖的制备壳聚糖是许多低等动物,特别是节肢类动物(如昆虫、甲壳类动物等)外壳的主要成分,主要以无机盐及蛋白质结合形式存在.但其中尤以虾蟹壳中含量最高，因此通常以是虾蟹壳为原料。
（1）传统工艺[1]以虾蟹壳为原料，常温下用稀释盐酸分解无机盐，用稀碱脱除蛋白质得甲壳素，甲壳素再经浓碱脱乙酰基得壳聚糖。
其简易流程如下：虾蟹壳——清洗、去杂质、烘干（加稀HCL）——脱无机盐（加稀NaOH）——脱蛋白质（加浓NaOH）——脱乙酰基——烘干得壳聚糖壳聚糖的主要质量指标是粘度及胺基含量，在制备壳聚糖过程中，用稀盐酸分解虾蟹壳无机盐的同时，壳聚堂的链也会发生不同程度的水解作用，因此在分解无机盐的过程中盐酸的浓度、处理时间及温度对壳聚糖制品的粘度、胺基含量均有影响。
综述甲壳素、壳聚糖的化学改性及其衍生物应用研究进展X汪玉庭X X , 刘玉红, 张淑琴(武汉大学资源与环境科学学院环境科学系,湖北武汉 430072)摘 要: 简要评述了甲壳素和壳聚糖化学改性的研究进展,讨论了酰化、醚化、酯化、接枝和交联等化学改性方法,简要介绍甲壳素衍生物在化妆品、医学和环保方面的应用,并提出了其发展过程中存在的一些问题,对其发展趋势作了预测。
关键词: 甲壳素;壳聚糖;化学改性中图分类号: O63 文献标识码: A 文章编号: 1008-9357(2002)01-0107-08甲壳素(chitin)是自然界中大量存在的唯一的氨基多糖,其化学命名为B -(1y 4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。
壳聚糖(chitosan)是甲壳素的脱乙酰基产物,也叫脱乙酰甲壳素,简称(CTS)。
它们的结构式112分别为:甲壳素结构与纤维素类似,分子中含有H-OH 和H-NH 键,还含有分子间氢键。
甲壳素的这种有序的大分子结构,在一般的溶剂中不容易溶解。
壳聚糖的分子结构中含有游离氨基,溶解性能有了一些改观,但也只能溶于某些稀酸,如盐酸、醋酸、乳酸、苯甲酸、甲酸等,不溶于水及碱溶液。
甲壳素与壳聚糖无毒,无害,易于生物降解,不污染环境,而且在自然界中含量仅次于纤维素,并以相同的循环速率产生和消失。
近年来,国内外学者对甲壳素或壳聚糖的化学改性开展了研究,拓宽了壳聚糖及其衍生物的应用领域。
现结合我们的研究工作,对甲壳素或壳聚糖的化学改性及其衍生物的应用予以简要评述。
Vo l.152002年3月 功 能 高 分 子 学 报Journal of Functional Polymers No.1M ar.2002X XX 作者简介:汪玉庭(1942-),男,湖北鄂州人,教授,博士生导师,研究方向:环境友好材料的合成及应用。
E -mail:hxxzls @w hu..收稿日期:2001-10-11基金项目:教育部博士学科点专项研究基金资助项目(2000048615)1 酰化改性及应用在甲壳素和壳聚糖的化学改性中,酰化改性是研究得较多的。
甲壳素和壳聚糖通过与酰氯或酸酐反应,在大分子链上导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基。
酰化反应可在羟基(O -酰化)或氨基(N -酰化)上进行122。
酰化产物的生成与反应溶剂、酰基结构、催化剂种类和反应温度有关。
最早是用干燥氯化氢饱和的乙酐对甲壳素及壳聚糖进行乙酰化的。
这种反应较慢,而且甲壳素的降解产物很多。
最近,有在甲磺酸中进行的酰化反应的报道112。
如用4份甲磺酸和6份乙酸酐与1份甲壳素在均相中的反应;4份甲磺酸、6分冰醋酸和计算量的乙酸酐与1份甲壳素在非均相中的反应。
酰化甲壳素及其衍生物中的酰基破坏了甲壳素及其衍生物大分子间的氢键,改变了它们的晶态结构,提高了甲壳素材料的溶解性。
如高取代的苯甲酰化甲壳素溶于苯甲醇、二甲基亚砜;高取代的己酰化、癸酰化、十二酰化甲壳素可溶于苯、苯酚、四氢呋喃、二氯甲烷。
除此之外,酰化甲壳素及其衍生物的成型加工性也大大改善了132。
酰化甲壳素可应用于化妆品方面,如3,4,5-三甲氧基苯甲酰甲壳素能吸收紫外线,可用于防晒护肤品的添加剂142。
还可应用于环境分析方面,如酰化壳聚糖可制成多孔微粒用作分子筛或液相色谱载体,分离不同分子量的葡萄糖或氨基酸152;还可制成胶状物用于酶的固定和凝胶色谱载体142。
应用于医药方面,如双-乙酰化甲壳素具有良好的抗凝血性能162;甲酰化和乙酰化物的混合物可制成可吸收性手术缝合线、医用无纺布172;N -乙酰化甲壳素可模塑成型为硬性接触透镜,有较好的透氧性和促进伤口愈合的特性,能作为发炎和受伤眼睛的辅助治疗152。
2 烷基化改性及应用烷基化反应可以在甲壳素的羟基上(O-烷基化),也可以在壳聚糖的氨基上进行(N -烷基化),以N -烷基化较易发生。
一般是甲壳素碱与卤代烃或硫酸酯反应生成烷基化产物。
用不同碳链长度的卤代烷对壳聚糖进行改性,可制备乙基壳聚糖(E-CTS),丁基壳聚糖(B-CT S),辛基壳聚糖(O-CTS)和十六烷基壳聚糖(C-CTS)182。
壳聚糖的烷基化反应主要发生在C 2上的-NH 2上,C 3、C 6位的-OH 上也可发生取代反应。
在壳聚糖的烷基化反应中,反应时间、反应温度、反应介质、碱的用量和改性剂的用量直接影响改性产物的理化性质。
一般而言,为了制得高取代度和高粘度的衍生物,反应时间以2~4h 为宜,反应温度以40~60e 度为宜182。
壳聚糖引入烷基后,CTS 的分子间氢键被显著削弱,因此烷基化壳聚糖溶于水,但若引入的烷基链太长,则其衍生物会不完全溶于水,甚至不完全溶于酸性水溶液,如C-CTS 。
烷基化壳聚糖可用于化妆品中。
如双二羟正丙基壳聚糖能与阴离子洗涤剂相容,适用于洗发香波水;用缩水甘油三甲胺卤化物(GTMAC)与壳聚糖反应所得到的阴离子聚合物(GTCC),用于洗发香波水中,洗过的头发易于梳理,柔滑192。
烷基化壳聚糖还可用于医学方面。
如甲基化壳聚糖碘化物对草蓝无阳性菌具有很强的抗菌作用1102。
烷基化壳聚糖还具有良好的抗凝血性能182。
3 醚化改性及应用用类似纤维素改性的方法,碱性甲壳素与醚化试剂反应,可以得到羟烷基甲壳素和羧烷基甲壳素。
甲壳素碱与环氧乙烷在高温高压下反应可制得溶于水、3%的乙酸和5%氢氧化钠的羟乙基化甲壳素;甲壳素碱与A -氯代丙三醇反应可制得溶于水的羟丙基甲壳素;甲壳素碱与N ,N -二乙氨基氯乙烷反应可制得6-O-二乙氨基乙基化甲壳素。
甲壳素碱与氯代烷基酸或乙醛酸反应,在甲壳素或壳聚糖的氨基上引入羧烷基基团,得到溶于水的羧烷基甲壳素或羧烷基壳聚糖。
研究最多的羧甲基化反应,可以得到羧甲基甲壳素(CM -chitin),O -羧#108#汪玉庭, 刘玉红, 张淑琴甲基壳聚糖(O -CM -chitosan),N -羧甲基壳聚糖(N -CM -chitosan)和O-N-羧甲基壳聚糖(O -N -CM -chitosan)。
将甲壳素在冷冻下用十二烷基硫酸钠(SDS)碱化后,悬浮于异丙醇中,室温下与氯乙酸反应可得到CM -chitin,若在30e 左右进行碱化反应,则得到O -CM -chitosan 。
醚化甲壳素在化妆品方面有广泛的用途。
如CM -chitin 有使化妆品润滑和保湿的作用1112;O -CM -chitosan 可作为保水剂代替透明质酸1122;N -CM -chitosan 用于化妆品中,可辅助抗皮肤过敏1132。
在环境保护方面,CM -chitin 可用于金属离子的提取和回收;N -CM -chitosan 能够螯和过渡金属离子;O-N -CM -chitosan 可以纯化水142。
另外,在医药方面,CM -chitin 能够有效地诱导细胞毒性巨嗜细胞1142;N -CM -chitosan 能够抑制口腔细菌1132;O -N -CM -chitosan 与双醛试剂交联形成凝胶,可作创可贴,止血剂1152;羧甲基甲壳素与一个三肽(精氨酸-甘氨酸-天门冬氨酸)的缩合物能够抑制癌细胞的转移;6-O -硫酸甲壳素,6-O -硫酸羧甲基甲壳素对黑色素瘤有较明显的抑制作用,且硫酸化程度越高,抑制作用更强;羧甲基壳聚糖能抗心率失常1162;CM -chitosan 可作为半抗原助剂和载体,使机体产生半抗原的特异性抗体1172;交联羧甲基壳聚糖具有两性离子交换能力;羟丙基甲壳素或羟丙基壳聚糖溶于水,可代替甲基纤维素制备人工泪液该制剂能保护角膜,预防感染,而且无刺激性,残留部分可以由泪液中的溶菌酶降解1182。
在食品工业中,羧甲基甲壳素可作保鲜剂,如6-O 羧甲基壳聚糖与植酸复配,添加适量的亚硫酸钠、异Vc 钠,对荔枝或水产品的防褐色突变具有明显效果1192。
甲壳素的醚化改性还包括壳聚糖与丙烯腈进行的加成反应。
低温时,反应发生在壳聚糖的羟基上,当反应温度达到70e 时,壳聚糖的一部分氨基也参与反应。
4 酯化改性及应用常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化1202。
用含氧无机酸作酯化剂,使甲壳素或壳聚糖中的羟基形成有机酯类衍生物。
硫酸酯化试剂主要有浓硫酸、SO 2、SO 3、氯磺酸等,反应一般为非均相反应,通常发生在C 6位的-OH 上。
硫酸酯化甲壳素或壳聚糖的结构与肝素相似,抗凝血性高于肝素而且没有副作用,还可制成人工透析膜。
甲壳素硫酸酯能明显的抑制动脉粥样硬化斑块的形成1212。
浓度为4mg/mL 、pH =5.4~6.4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、浓绿杆菌、肺炎杆菌和柠檬酸细菌属有抑制作用。
壳聚糖与CS 2和NaOH 的水溶液在60e 下反应6h 后再与丙酮反应,可得到N-黄原酸化壳聚糖钠盐112。
它是一种重金属去除剂,其水溶液可喷丝制壳聚糖纤维。
反应过程如下:磷酸酯化反应一般是在甲磺酸中与甲壳素或壳聚糖反应。
各种取代度的磷酸酯化物都易溶于水,高取代度的壳聚糖磷酸酯化物溶于水,而低取代的不溶于水。
反应一般如下:#109#甲壳素、壳聚糖的化学改性及其衍生物应用研究进展5 Shiff 碱反应及应用壳聚糖上的氨基可以与醛酮发生Shiff 碱反应,生成相应的醛亚胺和酮亚胺多糖142。
可用此反应来保护游离NH 2,在羟基上引入其它基团;或用硼氢化钠还原得到N -取代的多糖。
这种还原物对水解反应不敏感,有聚两性电解质的性质。
利用Shiff 碱反应可以把还原性碳水化合物作为支链连接到壳聚糖的氨基N 上,形成N-支链的水溶性产物。
6 壳聚糖季铵盐1222用缩水甘油三甲基氯化铵对壳聚糖进行化学结构修饰,可在壳聚糖分子中引入季铵盐基团,制得壳聚糖季铵盐。
同壳聚糖的烷基化反应一样,生成壳聚糖季铵盐的反应也主要发生在壳聚糖分子中亲核中心位的氨基上。
在壳聚糖中引入位阻大、水合能力强的季铵盐基团,也能大大削弱壳聚糖分子间的氢键,增大壳聚糖衍生物的水溶性。
壳聚糖季铵盐除直接溶于水外,还能与某些有机溶剂以任意比例混合,如许晨、卢灿辉等将10%的壳聚糖羟丙基三甲氯化铵溶液与乙醇、丙二醇、甘油以任意比例混合,均未观察到沉淀或浑浊现象发生1222。
羟丙基三甲基氯化胺与壳聚糖反应制得的壳聚糖季胺盐,与椰油酰胺,甜菜碱的配位性良好,可用作阳离子表面活性剂1122。
7 接枝反应及应用通过在甲壳素或壳聚糖的葡胺糖单元上接枝乙烯基单体或其它单体,合成半聚合物多糖,可将合成聚合物的优异性能赋予甲壳素或壳聚糖。
如将碘代甲壳素分散在硝基苯中,加入路易斯酸SnCl 4与苯乙烯按阳离子接枝共聚反应机理反应得到接枝共聚物112:Chitin -CH 2I SnCl 4Chitin -CH 2+Sn -Cl 4I nPh-CH=CH 2Chitin -CH CH 2_PhCH 2b n甲壳素和壳聚糖的接枝共聚合反应可以在多种条件下,以不同的机理进行。
