壳聚糖修饰电极的研究及应用

有序介孔硅-壳聚糖修饰电极差分脉冲溶出伏安法测定锡(Ⅱ)含量张玲;刘楠;矫淞霖;张谦【摘要】实验利用介孔泡沫硅 (MCF) 具有较大孔径、大的比表面积、高吸附性能的特点, 以壳聚糖为粘接剂, 将MCF成功修饰到玻碳电极上, 制备了MCF/Chit/GC 电极.使用差分脉冲溶出伏安技术, 研究了锡(Ⅱ) 在该电极上的溶出伏安特性.实验结果表明:MCF的存在, 改变了常规平面电极对锡离子检测不灵敏的状况.利用锡(Ⅱ) 浓度与其峰电流之间的线性关系, 以MCF/Chit/GC为工作电极, 可实现浓度范围为6.25～43.75μmol/L的锡(Ⅱ) 的测定.%In this study, the siliceous mesostructured was used for construction of modified glass carbon electrode because of its large pore size, large specific surface area and high adsorption performance and the resulting electrode was labeled as MCF/Chit/GC.Here, chitosan effected as the binder.Differential pluse voltanmmetry (DPV) technique was applied to study the eletrochemical response of Sn (Ⅱ) on the MCF/Chit/GC electrode.The experimental results showed that MCF/Chit/GC e lectrode has a good linear response of Sn (Ⅱ) in range of 6.25～43.75μmol/L.【期刊名称】《沈阳师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)006【总页数】7页(P497-503)【关键词】介孔泡沫硅;锡(Ⅱ) 离子;差分脉冲溶出伏安法;修饰电极【作者】张玲;刘楠;矫淞霖;张谦【作者单位】沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;沈阳师范大学化学化工学院,沈阳 110034;辽宁大学化学院,沈阳110036【正文语种】中文【中图分类】O150.25150 引言锡作为最常见的重金属,在空气、水和土壤中广泛传播[1]。

壳聚糖改性研究与应用赵朝霞（1142032224）四川大学化学学院2011级本科摘要：甲壳素是一种天然多糖，脱除乙酰基的产物是壳聚糖，作为新型功能生物材料，它们已在水处理、日用化学品、生物工程和医药等领域得到了应用。

本文综述了近年来关于壳聚糖改性研究进展，以及将其应用到医学、食品、化学工业等各个领域的概况，重点介绍了化学和物理修饰方法的应用研究。

关键词：壳聚糖化学改性与修饰物理改性与修饰功能材料甲壳素的化学名称为(1，4)一2一乙酰氨基一2一脱氧一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，分子量从几十万到几百万。

甲壳素脱除乙酰基后的产物是壳聚糖，其化学名称为(1，4)一2一氨基一2—脱氧—β一D—葡聚糖。

甲壳素和壳聚糖具有与纤维素很相近的化学结构，它们的区别仅是在C位上的羟基分别被一个乙酰氨基和氨基所代替(如图）但它们的化学性质却有较大差别。

甲壳素和壳聚糖具有生物降解性、细胞亲和性和生物效应等许多独特的性质，尤其是含有游离氨基的壳聚糖，是天然多糖中唯一的碱性多糖[1-4]。

因此，它们已在废水处理、食品工业、纺织、化工、日用化学品、农业、生物工程和医药等方面得到应用。

医药领域聚乳酸一羟基乙酸共聚物(PLGA)微粒广泛用于蛋白、多肽、核酸等生物大分子给药。

由于PL-GA纳米微球表面缺乏可用于共价修饰的基团，所以难以在表面负载生物活性物质如DNA、配体和疫苗等，不易于通过受体或抗体进行靶向给药。

因此，人们尝试用不同方法将PLGA 表层包裹不同的聚合物以达到物理改性PLGA微球表面的目的。

如阳离子表面修饰是基于PLGA表层负电荷而设计的，这种方式使PLGA的表面活化成为可能。

将壳聚糖(CHS)选做纳米微球表面修饰材料是因为它具有阳离子电荷，生物可降解，黏膜黏附性等特性。

阎晓霏等以溶菌酶为模型蛋白，将改性PLGA与溶菌酶通过化学键结合并以CHS修饰得到一种新型阳离子纳米微球，达到增大纳米微球的包封率、载药量并促进蛋白类药物吸收的目的[5]。

壳聚糖纳米微球的制备及其在药物输送中的应用研究引言壳聚糖纳米微球是一种重要的纳米材料，具有广泛的应用潜力。

本文将讨论壳聚糖纳米微球的制备方法及其在药物输送领域的应用研究。

一、壳聚糖纳米微球的制备方法1. 电沉积法电沉积法是一种常用的壳聚糖纳米微球制备方法。

它通过电化学方法在电极表面沉积壳聚糖材料，形成纳米级的球状微粒。

此方法具有简单、可控性强、成本低等特点。

2. 水相反应法水相反应法是制备壳聚糖纳米微球的另一种常用方法。

该方法通过水相反应使含有壳聚糖和交联剂的溶液在适当的pH值和温度下发生交联反应，形成纳米级的壳聚糖微球。

3. 反相沉淀法反相沉淀法是一种制备单分散壳聚糖纳米微球的有效方法。

在此方法中，壳聚糖和乙酸乙酯等有机溶剂通过超声处理形成乳化液，然后将其引入水相中，壳聚糖微球通过反相沉淀形成。

二、壳聚糖纳米微球在药物输送中的应用研究1. 利用壳聚糖纳米微球的载药性能壳聚糖纳米微球可以通过静电相互作用或共价结合等方法将药物载入微球内部。

其稳定性和生物相容性使其成为一种理想的药物载体。

通过调节壳聚糖微球的大小和表面性质，可以改变药物的释放速度和释放方式，实现药物的缓释和靶向输送。

2. 利用壳聚糖纳米微球的靶向性壳聚糖纳米微球可以通过改变其表面性质来实现靶向输送。

例如，通过修饰壳聚糖微球表面的靶向分子，可以实现对特定细胞或组织的精确靶向输送。

这种靶向性可以提高药物的局部治疗效果，降低副作用。

3. 利用壳聚糖纳米微球的响应性壳聚糖纳米微球可以通过调整其结构和组成来实现对外界刺激的敏感性。

例如，通过改变壳聚糖微球的pH响应性，可以实现在特定pH环境下的药物释放。

这种响应性能使得壳聚糖纳米微球在肿瘤治疗等需要对外界刺激做出响应的场景中具有潜在应用价值。

结论壳聚糖纳米微球作为一种重要的纳米材料，在药物输送中具有广泛的应用潜力。

其制备方法包括电沉积法、水相反应法和反相沉淀法等。

壳聚糖纳米微球可通过载药性能、靶向性和响应性等特点，实现药物的缓释、靶向输送和对外界刺激的响应。

壳聚糖功能研究和临床应用一、壳聚糖功能研究1、降血脂作用血脂是指血液中脂类的含量。

广义的脂类指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和类脂质（胆固醇、胆固醇酯和磷脂）。

2、降血压的作用1）体液调节作用：造成高血压的原因很多，其中体液内分泌调节占重要地位。

实验医学证明，人体过量摄入氯化钠（食盐），使氯离子堆积，导致人体处于高血压状态。

体内适量的壳聚糖溶解后形成阳离子基团与氯离子结合排出体外，削弱了转换酶的作用，血压则无法升高。

2）壳聚糖降血脂同时降血压：壳聚糖降低血脂，多量的胆固醇由周围组织运回肝脏，中小动脉内膜沉着的胆固醇数量减少，血管内壁弹性转佳，促使血压下降。

3、降血糖的作用1）促进胰岛素的分泌：壳聚糖通过协调脏器功能促进内分泌，实现对胰腺功能的调节。

首先是刺激迷走神经，兴奋大脑皮层的饥饿中枢和血管运动中枢，然后使胰腺的血管扩张，增加血液循环量，胰岛素的分泌量增加。

改善胰腺的功能，活化胰岛细胞，促进Β细胞分泌胰岛素。

2）强化胰岛素的活性：实验证明胰岛素的活性与体液的PH值（酸碱度）密切相关。

胰岛素在酸性环境中是没有功能的，只有体液PH值7.4时发挥作用最好。

壳聚糖能够提升PH 值0.5个单位，从而使胰岛素的活性可明显改善。

3）提高胰岛素受体的敏感性：文献表明肥胖人的胰岛素受体敏感性下降。

壳聚糖降血脂后有良好的减肥作用，从而提高改善胰岛素受体的状况。

4）控制餐后高血糖：壳聚糖吸收胃内的水分呈凝胶状与胃内物混合，体积膨胀，扩容效应使胃的排空时间延长，餐后血糖峰值下降时限拖后。

4、强化肝脏机能作用1）保护肝细胞功能：适量的壳聚糖从阻碍脂类吸收，降低胆固醇含量开始，增强神经体液调节，保持肝细胞具有旺盛的分泌功能，强化代谢和排泄能力。

2）增强生物转换功能：壳聚糖在体内形成带正电荷的阳离子基团，良好的吸附性和螯合作用，保证了肝脏的生物转换功能。

3）预防脂肪肝：壳聚糖在人体内能聚集在带负电荷的油滴周围，形成屏障而防止细胞、组织对脂肪的吸收，从而有效地强化了肝脏机能，防止了脂肪肝的发生。

壳聚糖的改性研究进展及其应用王浩【摘要】Research progress of chitosan modification in recent years was reviewed.The applications of chitosan and its derivatives as new functional materials in medicine, environmental protection, textile, food, daily cosmetics and other fields were introduced.The development trend of the research and application of chitosan was prospected.%综述了近年来壳聚糖改性的研究进展,介绍了壳聚糖及其衍生物作为新型的功能材料在医药、环保、纺织、食品及日用化妆品等领域的应用,展望了壳聚糖研究应用的发展趋势.【期刊名称】《成都纺织高等专科学校学报》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】8页(P187-194)【关键词】壳聚糖;改性;衍生物;应用【作者】王浩【作者单位】安徽农业大学轻纺工程与艺术学院,安徽合肥 230036【正文语种】中文【中图分类】TS102壳聚糖是自然界中含量仅次于纤维素的第二大丰富的生物多糖，主要来自于低等节肢类动物如虾、蟹、昆虫等外壳以及低等植物如藻类、菌类的细胞壁中。

壳聚糖是已知的唯一的天然碱性阳离子聚合物，具有优异的生物官能性、生物相容性、无毒、抗菌性和生物降解性等特点[1-2]，已成为一个新型的生理功能材料而广泛应用于医药、环保、纺织、食品及化妆品行业等领域。

随着壳聚糖及其衍生物的研究工作不断深入广泛，其应用领域也随之不断扩展，有着巨大的潜在市场。

甲壳素由于其分子内、分子间强的氢键作用，构成紧密的晶态结构，其溶解性差，不溶于一般溶剂。

壳聚糖的表面修饰及功能化方法研究壳聚糖是一种重要的天然高分子材料，具有生物相容性好、生物可降解、低毒性等优点，因此在医药、食品、化妆品等领域有着广泛的应用前景。

然而，壳聚糖的应用受限于其特性，如溶解性差、稳定性低等问题。

为了克服这些不足，研究人员开展了大量关于壳聚糖表面修饰及功能化的研究，以提高其性能和应用价值。

本文将从壳聚糖的表面修饰方法及功能化方法两个方面进行介绍。

一、壳聚糖表面修饰方法1. 化学修饰法化学修饰法是最常见的壳聚糖表面修饰方法之一，通过化学反应引入具有特定功能基团的化合物，改变壳聚糖分子的结构和性质。

例如，可以通过酰化、醇化、胺化等化学反应将壳聚糖表面引入不同的官能团，如羟基、羧基、胺基等，从而改变壳聚糖的溶解性、稳定性和吸附性能。

2. 生物修饰法生物修饰法是利用生物学反应或酶的作用，通过生物修饰剂改变壳聚糖表面的化学组成和性质。

例如，利用酶可选择性地将特定官能团引入壳聚糖分子，进而调控壳聚糖的亲疏水性、电荷性和生物活性。

生物修饰法不需要外部化学试剂，避免了可能的毒性和环境污染。

二、壳聚糖功能化方法1. 电化学功能化电化学功能化是利用电化学技术对壳聚糖进行表面修饰，实现对其电化学性能的调控。

通过电化学反应，可以在壳聚糖表面形成导电聚合物或金属氧化物纳米材料，从而赋予壳聚糖电导性能和催化性能。

电化学功能化方法在传感器、电池等领域具有广阔的应用前景。

2. 纳米材料功能化纳米材料功能化是利用纳米技术将纳米材料与壳聚糖进行复合，从而赋予壳聚糖新的性能和功能。

例如，将金属纳米粒子、碳纳米管等引入壳聚糖分子中，可以提高壳聚糖的导电性、光催化性能和抗菌性能等。

纳米材料功能化方法为壳聚糖的应用拓宽了可能性。

3. 多功能化多功能化是指通过对壳聚糖进行多种功能修饰，使其具备多种性能和功能。

例如，将壳聚糖与药物进行复合，可以制备出药物缓释系统；将壳聚糖与抗菌剂结合，可以制备出具有抗菌功能的材料。

多功能化方法可以利用壳聚糖的特性以及其他功能材料的优势，实现合成材料的多样化性能。

壳聚糖纳米纤维的制备及其生物医学应用探究引言：壳聚糖是一种天然的多糖聚合物，具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性。

近年来，壳聚糖纳米纤维作为一种新型的生物材料在生物医学领域中引起了广泛的关注。

本文将详细介绍壳聚糖纳米纤维的制备方法以及其在生物医学应用中的潜力探究。

一、制备方法：1.1 电纺法：电纺法是制备壳聚糖纳米纤维的常用方法。

该方法通过将壳聚糖溶液注入电纺装置中，通过高电压静电纺丝，形成纤维状的壳聚糖纳米纤维。

电纺法制备的壳聚糖纳米纤维具有较高的比表面积、孔隙率和细胞附着性，适用于组织工程、药物控释等方面的应用。

1.2 模板法：模板法制备壳聚糖纳米纤维需要使用模板材料，在模板上沉积壳聚糖溶液，然后通过交联、去模板等步骤得到纳米纤维。

该方法制备的纳米纤维具有较高的结构稳定性和可调控性，适用于组织修复和细胞培养等方面的应用。

1.3 电沉积法：电沉积法是利用电化学原理，通过电极化壳聚糖溶液，并在电极上沉积纳米纤维的方法。

该方法制备的纳米纤维具有较高的均一性和结构稳定性，适用于生物传感、药物控释等方面的应用。

二、生物医学应用：2.1 组织工程：壳聚糖纳米纤维具有类似于自然细胞外基质的结构特征，能够提供细胞黏附、增殖和分化的微环境。

因此，壳聚糖纳米纤维可以作为优秀的组织工程支架材料，在组织修复和再生医学领域具有广阔的应用前景。

研究表明，壳聚糖纳米纤维用于骨组织工程、软组织修复和血管再生等方面可以促进细胞的生长和组织的再生。

2.2 控释药物：壳聚糖纳米纤维具有良好的药物负载能力和控释性能，可以作为理想的药物控释材料。

通过调控壳聚糖纳米纤维的孔隙结构和电荷性质，可以实现对药物的缓慢释放和靶向释放，提高药物的生物利用度和疗效。

研究表明，壳聚糖纳米纤维用于癌症治疗、创伤修复和感染控制等方面具有良好的应用潜力。

2.3 生物传感：壳聚糖纳米纤维具有较高的比表面积和生物相容性，可以作为生物传感器的载体材料。

通过修饰壳聚糖纳米纤维表面的生物分子、导电聚合物等，可以实现对生物分子、细胞和微生物的高灵敏度检测。

壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理电化学技术是分析研究和利用电化学现象的一门技术。

它的原理是利用溶液中的离子在电极上进行物质转移和电荷转移，继而实现电量的传递，这种技术现在在许多领域中应用广泛。

本文将介绍壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理。

一、壳聚糖石墨烯修饰电极的制备与性质壳聚糖石墨烯是一种由壳聚糖和石墨烯组成的复合材料。

它的制备方法通常采用还原法，即通过还原还原剂，将石墨烯氧化物还原成还原态石墨烯，并将其与壳聚糖共混，再使用溶液法制备而成。

壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中有着广泛的应用，这是因为它有以下性质：1. 因为石墨烯的存在，壳聚糖石墨烯修饰电极的比表面积相对较大，表面活性位点也相对比较多。

2. 由于其表面的阴离子官能团，壳聚糖石墨烯修饰电极在电解质中存在较好的亲和力，能够促进其与电解质之间的电子转移，从而提高电化学反应的效率。

3. 壳聚糖的存在还使得壳聚糖石墨烯修饰电极对于某些离子有着非常好的选择性吸附能力。

二、壳聚糖石墨烯修饰电极电化学工作原理电化学研究中，壳聚糖石墨烯修饰电极主要有两个重要作用：一是能够大幅度增加电化学反应速率，二是可以使电化学反应发生在低电位下。

具体来说，壳聚糖石墨烯修饰电极在电化学研究中，通常采用三电极系统，包括工作电极、参比电极、计时电极。

当施加一定的电位时，电解质中的阳离子和阴离子将在壳聚糖石墨烯修饰电极表面分别还原和氧化，这会产生一定的电流，通过检测这种电流，可以计算出反应的速率。

壳聚糖的存在还能够促使电化学反应在更低的电位下发生，这一点尤其重要，因为相对于传统的电化学技术而言，低电位下的反应能够更好地保护电极，而且使电化学反应的选择性更好。

三、壳聚糖石墨烯修饰电极的应用由于壳聚糖石墨烯修饰电极具有以上优异的性能，因此可在生物成像、电化学传感器、生物传感器等领域中得到广泛的应用。

当然壳聚糖石墨烯修饰电极产品的应用也越来越广泛，如使用于无损检测材料、药物快速检测等。

壳聚糖的表面修饰及其在生物分离技术中的应用壳聚糖是一种天然高分子化合物，具有广泛的应用前景，特别是在生物分离技术中。

为了改善其性能和适应特定应用，科学家们进行了许多研究，通过表面修饰壳聚糖，可以使其在生物分离技术中发挥更大的作用。

为何选择壳聚糖进行表面修饰呢？首先，壳聚糖具有天然的生物相容性、生物可降解性和低毒性，非常适合用于生物分离技术。

其次，壳聚糖具有丰富的官能团，可以方便地引入各种化学修饰物，进一步扩展壳聚糖在生物分离技术中的应用范围。

表面修饰是指在壳聚糖纳米颗粒或薄膜的表面引入化学修饰物，以改变其物理化学性质。

这种修饰可以通过多种方法实现，包括化学修饰、物理修饰和生物修饰等。

下面将主要介绍壳聚糖表面修饰的几种常见方法及其在生物分离技术中的应用。

一种常见的表面修饰方法是化学修饰。

通过反应引入不同的官能团，可以改变壳聚糖的电荷、疏水性、亲疏水性等性质，进而调控其在生物分离技术中的应用。

例如，引入阳离子化合物可以使壳聚糖纳米颗粒与带有负电荷的生物大分子发生吸附作用，实现分离和富集。

此外，通过引入疏水基团，可以改变壳聚糖的亲疏水性，用于固相萃取和液相色谱分离等技术。

物理修饰是另一种常见的壳聚糖表面修饰方法。

例如，通过物理吸附金属离子或金属纳米颗粒，可以在壳聚糖纳米颗粒表面形成具有特定功能的修饰层。

这对于生物分离技术中的催化反应、分子识别和传感器等应用非常重要。

另外，通过将壳聚糖纳米颗粒或薄膜制备成不同形状或尺寸，也可以改变其在生物分离技术中的应用特性。

生物修饰则是利用生物相容性的特性，通过壳聚糖与目标生物大分子发生特异性相互作用。

例如，通过壳聚糖的凝胶化反应，可以将一些生物识别分子（如抗体和DNA）固定在壳聚糖基质上，形成具有分子识别功能的修饰层。

这种方法可以实现对特定生物分子的高效分离和富集，有助于生物分析和临床诊断等领域的研究与应用。

壳聚糖的表面修饰在生物分离技术中具有广阔的应用前景。

首先，在纳米颗粒和薄膜的表面修饰方面，壳聚糖可以用于生物分离材料的制备，如固相萃取材料、柱分离材料等。