羧甲基壳聚糖衍生物的制备

总第136期2005年第4期安徽化工甲壳素是由虾、蟹等甲壳类动物外壳制备的一种天然生物高分子化合物，属线形多糖类。

但它难溶于水、稀酸及一般有机溶剂。

经脱乙酰化反应后制成的壳聚糖，虽能溶于稀酸，但不溶于水，使它的应用受到了限制。

因此，改善壳聚糖的溶解性能，尤其是溶解于水的性能，是开拓壳聚糖应用领域的重要环节。

将壳聚糖进一步醚化，可制成水溶性的羧甲基壳聚糖，根据羧甲基位置不同羧甲基壳聚糖可分为三种：O-羧甲基壳聚糖，N-羧甲基壳聚糖，N，O-羧甲基壳聚糖。

羧甲基壳聚糖是一种新型的无毒高分子絮凝剂，能够吸附水中的一些重金属离子，在环境保护方面尤其是水处理方面的应用前景很好。

壳聚糖经羧甲基化改性以后，提高了其水溶性，具有成膜、增稠、保湿、絮凝、螯合和胶化等特性。

作为一种新型材料，羧甲基壳聚糖在化工、食品、医疗、纺织等领域将有愈来愈广泛的应用[1~2]。

这里介绍羧甲基壳聚糖作为吸附剂和絮凝剂在水处理方面的应用。

1 羧甲基壳聚糖的制备1.1 以壳聚糖为原料合成羧甲基壳聚糖传统的羧甲基壳聚糖合成方法一般分为以下几步：溶胀、碱化、羧甲基化、提纯。

其中溶胀这一步采用乙醇、异丙醇等有机溶剂浸泡数小时即可；碱化，采取浓度为38%~60%的碱液为佳，温度可控制在20C~60C之间，且时间也是一个关键的控制参数；羧甲基化，将适量的氯乙酸加到碱化后的壳聚糖中，反应温度65C为佳，反应数小时后得粗品，采用75%或80%乙醇或甲醇溶液进行洗涤以除去反应过程中生成的盐类。

也可采用膜析法除去盐，但是成本较高。

除盐后需在真空状态下干燥，得黄色或白色纤维状粉末，干燥温度不超过65C，否则产品变性[1~2]。

1.2 以甲壳素为原料合成羧甲基壳聚糖壳聚糖是由甲壳素制备来的，若直接以甲壳素为原料制备羧甲基壳聚糖也是一条可行的路线，且因为制备壳聚糖的过程也存在碱化步骤，可合二为一，使碱化一步到位。

具体制备方法如下：甲壳素浸泡于40%~60%的NaOH溶液中，一定温度下浸泡数小时后，在搅拌过程中缓慢加入氯乙酸，于70C反应0.5~5h，酸碱质量比控制在1.2~1.6I1；反应混合物再在0C~80C时保温5~ 36h，然后用盐酸或醋酸中和，将分离出来的产物用75%乙醇水溶液洗涤后于60C干燥[3~5]。

高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺研究一、引言- 研究背景- 国内外研究现状- 研究目的和意义二、文献综述- 羧甲基壳聚糖的概述- 羧甲基壳聚糖的应用- 高取代度羧甲基壳聚糖的研究进展三、实验材料和方法- 壳聚糖的来源和性质- 羧甲基化反应的反应物和条件- 产品的检测方法四、结果和讨论- 羧甲化反应的影响因素和工艺优化- 合成高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺研究- 产品质量评价五、总结与展望- 研究成果总结- 存在问题和改进方向- 高取代度羧甲基壳聚糖的应用前景注：如此类文章无法纯人工写作，需要结合领域知识以及材料，如实验数据等，能够提供这些内容即可。

第一章，引言随着对可再生资源的关注和环境保护意识的增强，生物基材料越来越受到人们的关注和重视，特别是壳聚糖（Chitosan）作为一种重要的生物高分子材料，在生物医学、食品工业、环境保护等领域中具有广泛的应用前景。

然而，由于壳聚糖在自然界中含量极少，而且成本较高，限制其广泛应用和工业化生产。

为了提高壳聚糖的应用效果和拓展其更广泛的应用范围，羧甲基化是一种有效的方法。

羧甲基壳聚糖是一种羧甲基基团被引入壳聚糖分子中而得到的产物，具有更好的水溶性、生物相容性、生物可降解性、抗菌性以及药物缓释等优良的性质，因此已被广泛应用于生物医学、食品工业、环境保护等领域。

尽管羧甲基壳聚糖具有广阔的应用前景，但目前市场上所出售的羧甲基壳聚糖产物取代度较低，水溶性差，限制了其应用发展。

高取代度羧甲基壳聚糖的制备成为研究的热点之一。

因此，本研究旨在利用壳聚糖为原料，研究高取代度羧甲基壳聚糖的制备工艺，为壳聚糖的应用拓展奠定基础。

此外，通过优化工艺条件，提高羧甲基化反应的产率和取代度，为羧甲基壳聚糖的产业化生产提供技术支持。

第二章，文献综述2.1 壳聚糖的概述壳聚糖是一种由葡萄糖聚合物组成的高分子材料，其结构形式为N-乙酰葡萄糖胺单元与D-葡萄糖单元交替排列而成，在真菌、海洋生物、甲壳类等生物体内均有广泛分布。

羧甲基壳聚糖明胶水凝胶
羧甲基壳聚糖明胶水凝胶是一种由羧甲基壳聚糖和明胶制成的水凝胶材料。

羧甲基壳聚糖是壳聚糖的一种衍生物，它是通过将壳聚糖进行羧甲基化反应得到的。

羧甲基壳聚糖具有良好的水溶性和生物相容性，常用于生物医学领域。

明胶是一种从动物结缔组织中提取的天然高分子物质，具有良好的生物相容性和可降解性。

将羧甲基壳聚糖和明胶混合在一起，可以形成一种水凝胶材料。

这种水凝胶具有一定的机械强度和弹性，可以作为生物医用材料使用，如用于组织工程、药物传递和伤口敷料等领域。

羧甲基壳聚糖明胶水凝胶的制备方法通常包括将羧甲基壳聚糖和明胶溶解在水中，然后通过物理或化学方法使其形成凝胶。

具体的制备方法可以根据不同的应用需求进行调整。

需要注意的是，羧甲基壳聚糖明胶水凝胶的性能和特性会受到多种因素的影响，如羧甲基壳聚糖和明胶的比例、制备方法、pH 值、离子强度等。

因此，在实际应用中需要根据具体情况进行优化和调整。

羧化壳聚糖和羧甲基壳聚糖
羧化壳聚糖和羧甲基壳聚糖是两种常见的壳聚糖衍生物，它们在生物医药、食品工业等领域有着广泛的应用。

本文将围绕这两种化合物展开讨论，分步骤介绍它们的制备方法、特点以及主要应用。

一、羧化壳聚糖
羧化壳聚糖是将壳聚糖上的氨基上的羟基和部分醣胺键羧化反应而来的，主要应用于生物医药领域。

羧化壳聚糖制备方法如下：
1. 在碱性条件下，将壳聚糖加入2-氯乙酸中反应。

2. 反应后，通过滴定法测定羧化度，再利用漂白剂除去未反应的2-氯乙酸等杂质即可得到羧化壳聚糖。

羧化壳聚糖的特点：
1. 具有优异的生物相容性，能够与许多生物分子结构相似。

2. 具有良好的溶解性和可吸收性。

3. 具有广泛的应用前景，在医药领域可用作药物的制剂、缓释剂和修饰剂等。

二、羧甲基壳聚糖
羧甲基壳聚糖是通过将甲醛和壳聚糖反应而来，主要应用于食品工业和其他领域。

羧甲基壳聚糖制备方法如下：
1. 在酸性条件下，将甲醛加入含有壳聚糖的溶液中。

2. 反应后，用氢氧化钠或碳酸氢钠调节溶液的pH值，然后用漂白剂去除未反应的甲醛和杂质，即可得到羧甲基壳聚糖。

羧甲基壳聚糖的特点：
1. 具有良好的润滑性和粘附性，在食品工业中可用作乳化剂、凝胶剂和稳定剂等。

2. 具有良好的生物降解性，不会对环境造成污染。

3. 具有较强的抗氧化性和抗菌性能，在茶叶、果汁等食品中应用广泛。

总体来说，羧化壳聚糖和羧甲基壳聚糖在不同领域的应用十分广
泛，将有助于推动相关产业的发展。

另外，随着研究的深入，这两种化合物的应用前景也将更加广阔。

羧甲基壳聚糖的制备及其在保鲜中的应用朱昌玲;史劲松;孙达峰;张和;戚善龙【摘要】研究了在碱性条件,无溶剂体系下壳聚糖羧甲基化制备工艺,通过IR对反应前后壳聚糖结构进行了表征.最佳反应条件:2 g壳聚糖,在NaOH加入量为5 g、碱化时间为6 h、氯乙酸用量为6 g、3%KI、反应时间为8 h、反应温度60 ℃,产品取代度为1.27.同时研究了羧甲基壳聚糖对辣椒、猪肉涂膜保鲜实验,结果显示对辣椒、猪肉具有较好的涂膜保鲜作用.【期刊名称】《中国野生植物资源》【年(卷),期】2010(029)003【总页数】5页(P41-45)【关键词】壳聚糖;羧甲基化反应;保鲜【作者】朱昌玲;史劲松;孙达峰;张和;戚善龙【作者单位】南京野生植物研究院,江苏,南京,210042;南京野生植物研究院,江苏,南京,210042;南京野生植物研究院,江苏,南京,210042;扬州日兴生物科技股份有限公司,江苏,扬州,225001;扬州日兴生物科技股份有限公司,江苏,扬州,225001【正文语种】中文【中图分类】O636.1壳聚糖(Chitosan，Cts)是甲壳素脱乙酰后的产物，是一种天然碱性多糖，由于只能溶解于酸及酸性水溶液中，限制了它的理论研究及生产应用。

但壳聚糖具有优良的生物亲和性和生物可降解性，容易制成各种衍生物［1］。

在众多衍生物中羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl－chitosan，CMC)研究最早，也最引人注目。

羧甲基壳聚糖是将羧甲基引入壳聚糖而得到的一类壳聚糖衍生物，通过羧甲基改性，可以破坏壳聚糖分子间的氢键，增加其水溶性。

使其既能溶于酸中，又能溶于碱中，成为聚两性电解质，从而大大扩大了壳聚糖的应用范围［2］。

由于CMC的水溶性比甲壳素和壳聚糖好，从而得到更好的发挥功效，可用作化妆品的保湿剂、果蔬保鲜剂、植物生长促进剂、水处理絮凝剂及多种药物辅剂等［3］。

根据文献［4－10］报道，在制备羧甲基壳聚糖时，均需加入异丙醇、1，4－二氧六环、二甲亚砜(DMSO)等其中一种有机溶剂进行膨化，生产时也不利于乙醇的回收利用。