壳聚糖1

壳聚糖的化学名称
壳聚糖的化学名称为N-乙酰葡聚糖，是一种天然的多糖类化合物。

它由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成。

壳聚糖在自然界中广泛存在，包括虾壳、蟹壳、贝壳等海洋生物的外壳中。

壳聚糖具有多种独特的化学性质和生物功能。

首先，壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，可被人体内的酶降解成无毒的物质，不会对人体造成任何不良反应。

其次，壳聚糖具有优秀的吸附性能和离子交换性能，能够吸附和去除水中的金属离子、染料、有机物等污染物。

此外，壳聚糖还具有良好的膜形成性能，可用于制备膜材料，广泛应用于水处理、生物医学、食品工业等领域。

壳聚糖还可以通过化学修饰或改性得到不同的功能材料。

例如，通过引入阳离子官能团，可以制备具有吸附和杀菌功能的壳聚糖材料；通过引入羟基磷酸根，可以制备具有骨组织工程应用潜力的壳聚糖材料。

此外，壳聚糖还可以与其他功能材料复合，形成具有多种功能的复合材料，例如壳聚糖/明胶复合凝胶用于药物缓释、壳聚糖/纳米颗粒复合材料用于生物成像等。

壳聚糖作为一种重要的天然多糖类化合物，具有多种独特的化学性质和生物功能，广泛应用于水处理、生物医学、食品工业等领域。

通过化学修饰和复合等手段，可以获得不同功能的壳聚糖材料，为解决环境污染、药物缓释、组织工程等问题提供了新的思路和方法。

壳聚糖的研究和应用前景广阔，对于推动相关领域的发展具有重要
意义。

壳聚糖壳聚糖壳聚糖(chitosan)是由⾃然界⼴泛存在的⼏丁质(chitin)经过脱⼄酰作⽤得到的，化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，⾃1859年，法国⼈Rouget⾸先得到壳聚糖后，这种天然⾼分⼦的⽣物官能性和相容性、⾎液相容性、安全性、微⽣物降解性等优良性能被各⾏各业⼴泛关注，在医药、⾷品、化⼯、化妆品、⽔处理、⾦属提取及回收、⽣化和⽣物医学⼯程等诸多领域的应⽤研究取得了重⼤进展。

针对患者，壳聚糖降⾎脂、降⾎糖的作⽤已有研究报告。

分⼦式:C56H103N9O39分⼦量:1526.4539简介壳聚糖是甲壳质经脱⼄酰反应后的产品，脱⼄酰基程度(D.D)决定了⼤分⼦链上胺基(NH2)含量的多少，⽽且D.D增加，由于胺基质⼦化⽽使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，⾄今壳聚糖稀溶液性质⽅⾯的研究都忽略了D.D值对⽅程的影响。

壳聚糖是以甲壳质为原料，再经提炼⽽成，不溶于⽔，能溶于稀酸，能被⼈体吸收。

壳聚糖是甲壳质的⼀级衍⽣物。

其化学结构为带阳离⼦的⾼分⼦碱性多糖聚合物，并具有独特的理化性能和⽣物活化功能。

近年来国内外的报导主要集中在吸附和絮凝⽅⾯。

也有报道表明，壳聚糖是⼀种很好的污泥调理剂，将其⽤于活性污泥法废⽔处理，有助于形成良好的活性污泥菌胶团，并能提⾼处理效率。

但研究其对活性污泥中微⽣物活性的影响以及其强化⽣物作⽤的机理，国内外均未见有报导。

在甲壳素分⼦中，因其内外氢键的相互作⽤，形成了有序的⼤分⼦结构．溶解性能很差，这限制了它在许多⽅⾯的应⽤，⽽甲壳素经脱⼄酰化处理的产物⼀壳聚糖，却由于其分⼦结构中⼤量游离氨的存在，溶解性能⼤⼤改观，具有⼀些独特的物化性质及⽣理功能，在农业、医药、⾷品、化妆品、环保诸⽅⾯具有⼴阔的应⽤前景。

物性数据1. 性状:⽩⾊⽆定形透明物质，⽆味⽆臭。

2. 密度（g/mL,25℃）：未确定3. 相对蒸汽密度（g/mL,空⽓=1）：未确定4. 熔点（oC）：未确定5. 沸点（oC,常压）：未确定6. 沸点（oC,5.2kPa）：未确定7. 折射率：未确定8. 闪点（oC）：未确定9. ⽐旋光度（o）：未确定10. ⾃燃点或引燃温度（oC）：未确定11. 蒸⽓压（kPa,20oC）：未确定12. 饱和蒸⽓压（kPa,60oC）：未确定13. 燃烧热（KJ/mol）：未确定14. 临界温度（oC）：未确定15. 临界压⼒（KPa）：未确定16. 油⽔（⾟醇/⽔）分配系数的对数值：未确定17. 爆炸上限（%,V/V）：未确定18. 爆炸下限（%,V/V）：未确定19. 溶解性：溶于PH<6.5的稀酸,不溶于⽔和碱溶液.主要⽤途1.主要应⽤于⾷品、医药、农业种⼦、⽇⽤化⼯、⼯业废⽔处理等⾏业。

壳聚糖简介壳聚糖的化学名为β-（1，4）- 2 -氨基- 2 -脱氧-D-葡萄糖，是甲壳素脱乙酰甲壳素经过脱乙酰度的壳聚糖产品，超过55%。

事实上，脱乙酰甲壳素的N-程度均大于在稀溶液中的酸溶液55%。

N -脱乙酰度达70%之上，可作为工业用品。

这已经看到，壳聚糖和N -甲壳素脱乙酰化程度的差异是不同的。

壳聚糖（CS）是一类新型的优良的性能和普遍的用途的材料，其生物活动性表现出优异的吸附，透明，可以成为膜状结构，多孔可以帮助吸除水分和多孔使其不易挥发具备保湿的性能，纤维。

CS的优点,例如，止血，抗菌活性，时间久了自己可以降解掉，壳聚糖在生物体内可以存在，无毒性，药物损伤和具有抗菌的作用伤口愈合作用，由于其独特的性质,可应用于药物控制释放载体[29]。

因为小，低粘度的壳聚糖的溶解性能，力学性能差，提出了阳离子聚电解质壳聚糖的性质，所以依赖较强的酸碱度，这些劣势使纯壳聚糖溶液电纺很难的。

当前，电纺一般采用壳聚糖和一些聚合物共混进行，如壳聚糖／聚乙烯醇(PV A／CS)[30]、壳聚糖／丝素(CS／SF)[31]、壳聚糖／聚氧化乙烯(CS／PEO)[32]等，这些高分子化合物的壳聚糖含量大多小于43%，但随着CS含量的继续增加，使溶液的浓度稀释，电纺纤维形态的变化，开始出现液滴和主轴，并伴有纤维纠缠和折断现象。

壳聚糖的性质壳聚糖（CS）的制备方法和原料的不同，使壳聚糖固体出现灰白色或半透明的白色，非晶特性。

它的分子数从数十万到数百万之间到大不相同，CS的溶解性对酸碱性的要求很严格,可以溶于稀酸盐这种酸性溶液，如无机酸,无机盐和大多数有机酸，通常不溶于稀的磷酸和硫酸，更不溶于碱性溶液和中性的水。

在较稀的酸溶液中壳聚糖能够少量溶于稀酸溶液中，壳聚糖通常是现配现用的,因为它的主链会因为溶液呈现酸性而缓慢水解,使溶液的粘度逐渐降低。

壳聚糖大分子中存在很多羟基和氨基，它们的化学反应活性都很强，使壳聚糖能在特定条件下反应生成具有不同性能的衍生物，应用范围得到扩大。

文献综述钟士亮 041511130壳聚糖(chitosan)是甲壳素N-脱乙酰基的产物，是由β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖单元和β-(1,4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-D-葡萄糖单元组成的共聚体[1]。

而甲壳素是地球上最丰富的高分子化合物之一，每年的天然产量达上百亿吨，仅次于纤维素。

甲壳素与Ca2+是虾、蟹、昆虫的外壳、藻类、菌类细胞壁的主要构成成分[2]。

壳聚糖是迄今发现的唯一具有明显碱性、带正电荷的天然多糖类有机高分子。

壳聚糖分子结构中含有氨基、羟基、氧桥以及富含电子的吡喃环活性基团，通常在生物体内表现出极强的亲和性，同时具有抗菌活性等，但是，壳聚糖结构上大量的羟基和氨基，使得壳聚糖分子间与分子内有强烈的氢键作用，所以壳聚糖不溶于一般溶剂和水，但可以溶解于稀酸，如醋酸，盐酸等，这使得壳聚糖的推广应用受到很大程度上的限制，因此改善壳聚糖的溶解性能特别是改善其水溶性，是壳聚糖改性研究中最重要的方向之一[3-4]。

壳聚糖在生物学和医学上都具有潜在的应用价值。

据报道壳聚糖单体，有许多独特的生理活性，促进脾脏抗体生长，抑制肿瘤细胞[5]；强化肝脏功能，降低血压，吸附胆固醇；在微酸环境中具有较强的抗菌作用和显著的吸湿保湿力；活化植物细胞，促进植物快速生长[6]。

壳聚糖能促进血液凝固，可用作止血剂。

它还可用于伤口填料物质，良好的生物相容性和生物可降解性，还具有消炎、减少创面渗出和促进创伤组织再生、修复和愈合的作用。

壳聚糖结构如下图1.1：图 1.1 壳聚糖的结构式它分子链上的胺基和羟基都是很好的配位基团。

1 壳聚糖的性质1.1壳聚糖物理化学性质1811年法国科学家Braconno提取得到的甲壳素，甲壳素通过脱乙酰化得到壳聚糖，从此人们对它的研究越来越多。

壳聚糖呈白色或灰白色，略有金属光泽，为透明且无定形固体。

在185 ℃下开始分解，不溶于水和稀碱，可溶于大多数有机酸和部分无机酸中，壳聚糖分子中同时存在大量的氨基和羟基，因此可以进行相应的修饰、接枝、以及活化等[7]壳聚糖以其氢键相互交联成网状结构，利用适当的溶剂，可制成透明的的薄膜，壳聚糖的溶液具有粘性是一种理想的成膜物。

一、壳聚糖是什么壳聚糖是一种广泛存在于甲壳类动物和肢节昆虫体内，自然界中至今为止发现的带阳离子性质的碱性多糖体，是一种天然海洋生物提取物，是含有氨基的带阳离子性质的天然高分子动物食物纤维。

二、壳聚糖的研究发展它经过高科技生物手段脱乙酰基后显示多种特殊生理功能。

在1991年被欧、美、日等国营养学家誉为除蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素之外的“人体第六大生命要素”。

壳聚糖在国外最早被发现于1811年（法国），有近200年的科研历史。

美国最早从事壳聚糖生产，20世纪90年代始广泛用于医疗保健领域。

在日、韩、美、法、俄等国家都已开发成保健食品，在欧美、日本、中国台湾已得到广泛运用。

壳聚糖在日本的销量占健康食品的首位，是日本厚生省（相当于我国卫生部）准许宣传疗效的机能性食品，能从食品跃升为药品的机能性食品，日本政府还把壳聚糖加在面包、牛奶、饮料里，作为增强国民体质的膳食补充剂。

《科技日报》《中国消费者报》《中国医药报》《健康报》《经济日报》《联合晚报》《中国时报》《每日新闻》《民生报》《光明日报》《解放日报》中央二台《健康之路》栏目等等都对壳聚糖有过详细的报道。

在我国，传统医学对壳聚糖的研究有记载的最早的医学著作《神农本草》，魏晋南北朝时的医学专著《本草经集注》，唐代医药学孙思邈的《千金要方食治》，明代医药学泰斗李时珍的《本草纲目》和现代的《中药大辞典》对蟹、蟹爪、蟹壳均存有详细的药用记载。

三、壳聚糖的特殊生理功能特性1、在稀酸条件下形成带正电荷的阳离子基团，如在胃酸中发生反应；2、可在人体内经酶分解后吸收或直接吸收；壳聚糖在人体内可由溶菌酶、分解酶以及卵磷脂分解为低分子物质。

研究结果表明，当壳聚糖被分解为六个葡萄糖胺分子组成的聚合体后，从而穿透人体组织，显示生理活性，其生理调节作用最为显著；3、对细胞有良好的亲和性；裂解后的寡聚葡萄糖胺和葡萄糖胺与人体细胞的固有成分——透明质酸极相似，因而具有良好的亲和性，对人体不产生排斥反应；4、具有很强的吸附性和螯合作用；遇酸溶解的壳聚糖呈凝胶状态具有很强的吸附能力。

壳聚糖的结构_性质和应用壳聚糖（Chitosan）是一种重要的生物高分子材料，在生物医学、食品、环境和农业领域有广泛的应用。

它是由葡萄糖与脱乙酰化合而成的线性共聚物，具有多种独特的化学性质和生物功能。

下面将详细介绍壳聚糖的结构、性质和应用。

壳聚糖的性质：1.可降解性：壳聚糖是可生物降解的材料，可以通过酶或微生物的作用在自然环境中迅速降解，不会对环境造成污染。

2.生物相容性：壳聚糖具有良好的生物相容性，能够与生物体组织亲和，不会引起免疫反应和排斥反应，适用于生物医学领域的应用。

3.凝胶性：壳聚糖在酸性溶液中易形成凝胶，可以通过调节pH或温度控制凝胶的形成和溶解，具有良好的胶体稳定性。

4.亲水性：壳聚糖具有较强的亲水性，能够吸附水分并保持水分平衡，可以用于保湿剂和水凝胶材料的制备。

5.电荷性：壳聚糖是一种阳离子高分子，表面带正电荷，可以与带负电荷的物质发生吸附和离子交换反应。

6.生物活性：壳聚糖具有抗菌、抗氧化、促进伤口愈合、增强细胞黏附和生长等生物活性，有助于促进组织修复和治疗。

壳聚糖的应用：1.医药领域：壳聚糖具有良好的生物相容性和生物活性，可以用于制备药物输送系统、伤口敷料、组织工程支架、缓控释药物等。

其独特的凝胶性质可以用于制备药物凝胶和水凝胶材料。

2.食品工业：壳聚糖具有保湿、抗菌和稳定乳化等性质，在食品加工中常用作食品包装材料的抗菌涂层、保湿剂、稳定剂和乳化剂等。

此外，壳聚糖还可以用于食品油脂的净化、脱色和脱臭等处理过程。

3.环境保护：壳聚糖具有吸附重金属离子、有机物和染料等的能力，在环境污染的治理中有广泛应用。

壳聚糖还可以用于水处理、土壤修复、污水处理和废气处理等领域。

4.农业领域：壳聚糖可以作为植物生长调节剂和农药增效剂等农业化学品的新载体和添加剂。

壳聚糖也可以制备水凝胶耕作剂、农药缓控释剂和土壤调理剂等。

总结：壳聚糖是一种重要的生物高分子材料，具有多种独特的化学性质和生物功能。

它在医药、食品、环境和农业等领域有广泛的应用，如药物输送系统、伤口敷料、食品包装材料、环境污染治理和农业化学品等。

壳聚糖的制备方法
壳聚糖可以通过多种方法制备，以下是一些常见的制备方法：
1. 天然提取法：天然提取法是直接从自然界中提取壳聚糖的方法。

例如，从虾、蟹等甲壳类动物的外壳中提取壳聚糖。

这种方法得到的壳聚糖纯度较高，但产量较低。

2. 化学合成法：化学合成法是通过化学反应在实验室里制备壳聚糖的方法。

这种方法可以大规模生产壳聚糖，但需要使用大量化学试剂，且产物的纯度可能不如天然提取法。

3. 生物合成法：生物合成法是利用微生物发酵的方法生产壳聚糖。

这种方法可以大规模生产壳聚糖，且不需要使用化学试剂，因此对环境友好。

但需要选择合适的微生物和发酵条件，以确保产物的纯度和产量。

4. 酶促合成法：酶促合成法是利用酶催化反应制备壳聚糖的方法。

这种方法可以在温和的条件下进行，且使用的酶通常对环境友好。

但需要选择合适的酶和反应条件，以确保产物的纯度和产量。

总的来说，制备壳聚糖的方法有很多种，可以根据实际需求选择合适的方法。

壳聚糖和壳寡糖
壳聚糖和壳寡糖是两种与壳多糖相关的化合物。

1. 壳聚糖（Chitosan）：
壳聚糖是一种天然产物，由脱乙酰壳多糖（即壳寡糖）经化学或酶法去乙酰化而得到。

它是由葡萄糖和壳寡糖分子组成的聚合物，具有多种特殊的化学和生物学性质。

壳聚糖在许多领域有广泛的应用，包括食品、医药、农业和环境等。

在食品方面，壳聚糖常用作食品添加剂，具有增稠、凝胶化、稳定乳化等功能。

它还具有抗菌、抗氧化和保鲜的特性，可以用于食品包装和保鲜处理。

在医药领域，壳聚糖被用作药物传递系统的载体，可以提高药物的稳定性和生物利用度。

此外，壳聚糖还具有伤口愈合促进、抗菌和抗炎等作用，被应用于创伤敷料和药物外用制剂。

2. 壳寡糖（Chito-oligosaccharides）：
壳寡糖是壳聚糖分解得到的短链寡糖，它由2-10个葡萄糖分子组成。

壳寡糖在壳聚糖中的存在形式通常是被乙酰基覆盖的形式。

壳寡糖具有多种生物活性和药理作用。

它具有良好的生物相容性，可被人体消化酶系统降解吸收。

壳寡糖具有增强免疫功能、调节肠道菌群、降低胆固醇、抗菌和抗肿瘤等特性。

因此，壳寡糖被广泛应用于保健品、功能食品和医药领域。

总的来说，壳聚糖是由壳寡糖聚合而成的聚合物，具有多种应用，而壳寡糖则是壳聚
糖分解得到的短链寡糖，具有多种生物活性和药理作用。

这两种化合物在食品、医药和其他领域都有重要的应用和研究价值。