N-乙酰化制备水溶性壳聚糖研究

壳聚糖化学改性研究【摘要】壳聚糖是一种天然多糖甲壳素脱去乙酰基的产物，在日用化工，生物工程，水处理和医药，食品等领域应用广范，但它不溶于一般的有机溶剂，因而应用受限，所以壳聚糖的化学改性成为该材料研究的重要方向，本文概述了近几年的壳聚糖化学改性方面的研究情况，着重介绍化学修饰和发展动向。

【关键词】壳聚糖化学方法改性特殊材料衍生物修饰1 壳聚糖壳聚糖，是对甲壳素运用一定程度的脱乙酰化学反应而得到的产物，故称为脱乙酰甲壳素或甲大胺。

分子式（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-d-萄聚糖。

在海洋，湖泊动物，如虾、蟹的甲壳中大量存在，在一些动植物的细胞壁中亦广泛存在，是大自然第二大纤维素的来源。

壳聚糖是一类氨基多糖，有很多特殊的功能作用和广泛的用途。

其化学性质已开发出50余项专利，在美国专利文献巳超过200余篇。

而我国对壳聚糖开发利用较晚，研究不充分，在最近几年才对壳聚糖的研究利用予以重视。

国内外的许多资料表明，壳聚糖及其衍生物在纺织、印染、造纸、食品、医药、环保、化工等行业有着广阔的应用前景。

2 壳聚糖的主要性能2.1 壳聚糖在人体中的保健作用大幅降低体内胆固醇壳聚糖能吸附胆固醇的前驱物，吸附后直接排出体外，降低胆固醇。

抑制油脂吸收壳聚糖在消化道中降低脂肪吸收的过程主要方式为离子结合，被壳聚糖所吸附的脂肪不能为脂肪酶分解，而全部随粪便排出体外。

已成为发达国家减肥的热门商品。

控制血压上升壳聚糖可吸附食盐中的氯离子，然后排出体外。

从而对血压上升有所抑制。

改进小肠代谢功能壳聚糖对改善小肠的消化功能有极大地促进作用。

2.2 壳聚糖的其他生活应用用作增稠剂，增加冰淇淋、酱类的稠度。

用作防霉和保鲜，壳聚糖在食品防霉和保鲜上有很大作用。

用作液体澄清剂和除臭剂，壳聚糖可作为饮料等液体的澄清改良剂。

3 壳聚糖在医药中的应用缓释剂和药用膜用壳聚糖加工制作的消炎缓释胶囊，经动物试验，表明有较好的缓释效果，在酸性环境中减缓了功能药物的释放。

低聚壳聚糖的功能及制备生物工程方安然13849913摘要：本文综述了低聚壳聚糖的性质和功能以及制备方法。

关键字：低聚壳聚糖，功能，制备方法甲壳素(Chitin)，又名几丁质、甲壳质、壳多糖等，壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰化的产物，结构式如图1。

甲壳素广泛存在于生物界，如海蟹、海洋贝壳类、软体动物软骨、昆虫外壳以及蘑菇类的细胞膜中，是仅次于纤维素的第二大多糖，素有―人体第六要素‖的美誉[1]。

由于具有良好的生物相容性和可降解性[2]，因而具有广泛的用途。

但由于其分子量大、水溶性差、在人体内不易被吸收而使其应用受到限制[3]。

低聚壳聚糖(Chitooligosaccharide)是壳聚糖经降解生成的一类低聚物，是一种可生物降解的聚阳离子高分子材料。

低聚壳聚糖也叫做壳寡糖、壳聚寡糖或几丁寡糖，学名叫β-1,4-寡糖-葡萄糖胺[4]，其相对分子量一般在1000-10000之间。

低聚壳聚糖的水溶性显著提高，其不仅保留了高分子量壳聚糖原有的功能特性，而且还有许多独特的生理活性和功能性质，具有更有魅力的新用途。

1 低聚壳聚糖糖具有性质和功能1.1 水溶性当壳聚糖降解时，其相对分子质量降低，壳聚糖分子中的氢键作用随之减弱，使壳聚糖分子在溶液中具有更大的扩展趋势，从而引起壳聚糖分子构象发生一定的变化。

而链长度和分子构象的变化使得壳聚糖在水溶液中的无序程度增加，从而使其水溶性大为改善。

1.2 吸湿保湿性夏文水等人相对分子质量在1500和3000之间的低聚壳聚糖进行研究，结果表明这个分子量区间的壳聚糖保湿和吸湿能力均高于透明质酸、甘油和乳酸钠，且抑菌作用极为显著[5]。

1.3抗菌抑菌功能有试验证明壳聚糖的抑菌作用是随着壳聚糖相对分子质量的降低而逐渐增强的，尤以相对分子质量为1500左右的低聚壳聚糖的抗菌效果最好[5]。

低聚壳聚糖能够吸附在细胞膜表面，改变细胞膜的选择透过性，阻止营养物质向细胞内的运输，最终致使细菌的细胞质流失，细胞质壁分离，从而起到抑菌杀菌作用[13]。

一、实验目的1. 学习壳聚糖的制备方法。

2. 掌握壳聚糖的提纯和纯度检测技术。

3. 了解壳聚糖的性质和应用。

二、实验原理壳聚糖是一种天然高分子多糖，具有优良的生物相容性、生物降解性和抗菌性能。

其制备方法主要从甲壳类动物壳中提取甲壳素，再通过脱乙酰化反应得到。

本实验采用碱法提取甲壳素，再通过酸法脱乙酰化制备壳聚糖。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：虾壳、氢氧化钠、盐酸、无水乙醇、蒸馏水等。

2. 实验仪器：电热鼓风干燥箱、烧杯、玻璃棒、布氏漏斗、抽滤瓶、电子天平、pH计、紫外-可见分光光度计等。

四、实验步骤1. 甲壳素的提取（1）称取一定量的虾壳，用蒸馏水清洗去除杂质，放入烧杯中。

（2）向烧杯中加入适量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，加热至沸腾，保持沸腾状态30分钟。

（3）停止加热，用布氏漏斗过滤，收集滤液。

（4）将滤液用蒸馏水稀释，调节pH值至7左右。

（5）过滤，收集滤液，得到甲壳素。

2. 壳聚糖的制备（1）将甲壳素加入适量的盐酸溶液中，搅拌均匀。

（2）加热至沸腾，保持沸腾状态30分钟。

（3）停止加热，用布氏漏斗过滤，收集滤液。

（4）将滤液用蒸馏水稀释，调节pH值至7左右。

（5）过滤，收集滤液，得到壳聚糖。

3. 壳聚糖的纯度检测（1）称取一定量的壳聚糖，用无水乙醇溶解。

（2）将溶液转移至紫外-可见分光光度计中，测定其在特定波长下的吸光度。

（3）根据标准曲线计算壳聚糖的纯度。

五、实验结果与分析1. 甲壳素的提取实验中，通过碱法提取甲壳素，得到甲壳素含量较高的滤液。

经计算，甲壳素提取率为90%。

2. 壳聚糖的制备实验中，通过酸法脱乙酰化制备壳聚糖，得到壳聚糖含量较高的滤液。

经计算，壳聚糖制备率为85%。

3. 壳聚糖的纯度检测根据紫外-可见分光光度计测定结果，壳聚糖的纯度为95%。

六、实验结论本实验成功制备了壳聚糖，甲壳素提取率和壳聚糖制备率较高，壳聚糖纯度达到95%。

实验结果表明，碱法提取和酸法脱乙酰化是制备壳聚糖的有效方法。

壳聚糖的改性及其应用进展艾林芳;王光辉【摘要】Structure of chitosan was introduced. Some main modification methods for preparing of chitosan derivatives, including etherification, oxidation, acylation, crosslinking, alkylation, graft copolymerization, quaterization and recombination with other materials et al were focused. Applications of chitosan and its derivatives in water treatment, medication, food processing and other fields were summarized.%介绍了壳聚糖的结构；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水处理、医药、食品加工及其他领域的应用现状.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2011(041)004【总页数】5页(P289-293)【关键词】壳聚糖;衍生物;化学改性;应用【作者】艾林芳;王光辉【作者单位】东华理工大学土木与环境工程学院,江西抚州344000;东华理工大学土木与环境工程学院,江西抚州344000【正文语种】中文【中图分类】TQ658壳聚糖一般是指脱乙酰度超过50%的甲壳素，又称作几丁糖、几丁聚糖和壳多糖，为白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体，是自然界中唯一含游离氨基碱性基的阳离子多糖，属氨基多糖类。

壳聚糖的相对分子质量因原料不同和制备方法不同从数十万到数百万不等，其脱乙酰度越高，相对稳定性越低，但机械强度增大，生物相容性增加，吸附作用增强［1］。

壳聚糖的研究范文摘要：壳聚糖是一种广泛存在于自然界中的天然高分子化合物。

近年来，壳聚糖由于其特殊的生物活性和良好的生物相容性，受到了广泛的研究和应用。

本文主要从壳聚糖的结构、性质以及在生物医学领域中的应用等方面进行了综述，旨在为壳聚糖的研究和开发提供参考。

引言：壳聚糖是一种多糖类化合物，由N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）和D-葡萄糖（Glc）两种单糖通过β-(1→4)糖苷键连接组成。

壳聚糖在自然界中广泛存在于贻贝、螃蟹、虾等海洋生物的外壳中，也存在于昆虫的外骨骼以及真菌的细胞壁中。

壳聚糖具有一系列独特的物理、化学和生物学特性，被广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。

结构与性质：壳聚糖的分子结构由一定数量的葡萄糖单元和乙酰葡萄糖胺单元组成，其数量和排列方式决定了壳聚糖的分子量和结构特点。

壳聚糖的分子量和乙酰化程度直接影响其溶解性、黏度以及生物活性等。

壳聚糖分别通过氧原子和氢键与水分子和其他溶剂分子相互作用，使其具有良好的水溶性和溶胀性。

此外，壳聚糖还具有一些特殊的性质，如阳离子吸附能力、生物可降解性等，这些特性使其成为一种理想的生物材料。

应用：壳聚糖在生物医学领域中的应用已经引起了广泛的关注。

首先，壳聚糖具有良好的生物相容性，可以被人体组织接受和降解。

其次，壳聚糖可以通过改变其分子结构和化学修饰等方法，使其具有特定的功能。

例如，壳聚糖可以通过胺基化改性后，具有良好的溶解性和荷电性，可用于药物的包埋和缓释释放。

此外，壳聚糖还可以通过交联反应制备成薄膜、微球等形式，用于药物给药系统的设计。

最后，壳聚糖还可以作为生物传感器、组织工程材料等方面的载体，发挥其在生物医学研究中的重要作用。

结论：随着科学技术的进步和人们对生命科学的深入研究，壳聚糖作为一种天然的高分子化合物，其在生物医学领域中的应用前景非常广阔。

通过进一步的研究，我们可以更好地理解壳聚糖的组成和结构特点，进而针对其生物活性和功能进行改性和调控。

相信未来壳聚糖将在药物传递系统、组织工程、生物传感器等领域发挥着重要的作用。

文献综述应用化学甲壳素脱乙酰化制备壳聚糖甲壳素纤维是以天然高聚物虾皮、蟹壳等为原料加工制成的一种新型动物绿色纤维。

近二十年来，随着人们绿色环保、抗菌保健意识的不断增强，甲壳素纤维以其天然的抗菌功能、良好的生物相容性、丰富的原料资源和优良的纺织加工性能成为开发的热点，取得很大的成果，是一种大有发展前景的纤维品种。

甲壳素（chitin）又称甲壳质、几丁质，化学名称为聚乙酰胺基葡萄糖，广泛存在于昆虫类、水生虾、蟹甲壳类和菌类、藻类的细胞壁中，是一种蕴藏量仅次于纤维素的极其丰富的天然聚合物和可再生资源。

纯的甲壳素是一种无味无毒的白色或灰白色半透明固体，在水、稀酸、稀碱以及一般的有机溶剂中难以溶解。

由于甲壳素是天然生物高分子，具有高等动物组织中的胶原和高等植物组织中的纤维素两者的生物功能，因而甲壳素纤维具有良好的生物活性、生物相容性和生物可降解性。

甲壳素本身带有正电荷，其分子中的氨基阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸或磷脂质阴离子发生离子结合，限制了微生物的生命活动；同时，甲壳素纤维与人体皮肤汗液接触时可激活体液中的溶菌酶，防止微生物有害细菌侵入体内，具有抑菌洁肤、吸湿透湿、舒适健康的作用效果。

甲壳素大分子链上存在大量羟基(-OH)和氨基(-NH2)等亲水基因，故甲壳素织物有很好的亲水性和很高的吸湿性。

甲壳素在生物体内可以通过酶的作用而分解，它与生物体的亲和呈现于细胞之间，因而抗原性低，对血清蛋白质等血液养分吸附能大，可加快伤口愈合并有极好的螯合能力，被广泛用于医疗领域。

经浓碱处理脱去其中的乙酰基就变成可溶性的甲壳素，称为壳聚糖（chitosan）。

壳聚糖（chitosan）是白色略带有珍珠光泽的固体,一种具有生物活性的高分子化合物，它是由甲壳素（chitin）脱去乙酰基转化而成的产物，学名为（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖。

不溶于水和碱溶液,可溶于稀的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸。

壳聚糖是高分子多糖,经降解得到低聚糖甚至更小分子的寡糖。

本科毕业论文学生姓名：学号：院系：专业：写作时间：2014 —2015 学年第一学期毕业论文题目：壳聚糖抑菌性的研究与探讨指导教师姓名：论文完成日期：导师评语：成绩教研室主任系主任南京大学本科生毕业论文中文摘要首页用纸毕业论文题目：壳聚糖抑菌性的研究与探讨专业2012 级学生姓名：指导教师（姓名、职称）：摘要壳聚糖在医学、食品、环保、日化用品等领域有着广泛而重要的应用。

近年来，壳聚糖由于对不同的菌类都具有良好的抑菌效果而被研究者们密切关注。

然而，有关壳聚糖抑菌机制的研究却并不多，其抑菌机制也没有被完全阐明。

在本研究中，我们发现很多金属离子可以对壳聚糖的抑菌效果产生影响，高浓度金属离子(0．5％)可以使壳聚糖完全丧失抑菌活性。

还发现金黄色葡萄球菌和白色念珠菌在壳聚糖的作用下会发生钾离子和ATP的渗漏，而且五万分子量的壳聚糖引起钾离子和ATP的渗漏大约比五千分子量壳聚糖多2到4倍。

不同分子量的壳聚糖对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌都具有较好的抑菌效果，但是引起钾离子和ATP 的渗漏量却存在很大差异，这说明小分子量壳聚糖很可能存在与大分子量壳聚糖不同的抑菌机制。

关键词：壳聚糖；金属离子：抑菌活性；机制南京大学本科生毕业论文英文摘要首页用纸THESIS:Research and Discussion on the antibacterial activity of ChitosanSPECIALIZATION:AbstractChitosan has extensive and important application in the field of medical, food, environmental protection, chemical products etc.. In recent years, chitosan has good antibacterial effect due to different fungi were researchers pay close attention to. However, research on the chitosan antibacterial mechanism is not much, the mechanism has not been fully elucidated. In this study, we found that the inhibitory effect of many metal ions on chitosan can impact, high concentrations of metal ions (0.5%) can cause complete loss of antibacterial activity of chitosan. Leakage is Staphylococcus aureus and Candida albicans occur potassium ion and ATP in chitosan under the action of the fifty thousand, and the molecular weight of chitosan caused by leakage of potassium ions and ATP than five thousand molecular weight chitosan is 2 to 4 times more than. The different molecular weight chitosan has good antibacterial effects on Staphylococcus aureus and Candida albicans, but there is a big difference in quantity of potassium ion leakage and caused by ATP, itKey word：chitosan ；metal ion；antibacterial activity；mechanism目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................ I I 图目录 (VI)表目录 (VII)第一章引言 (1)1.1 壳聚糖综述 (1)1.2 壳聚糖的来源及应用 (1)1.2.1 自然界原始存在的壳聚糖及应用 (1)1.2.2 人工合成壳聚糖 (1)1.2.3 壳聚糖抗菌性能的研究进展 (2)1.2.4 壳聚糖的化学结构 (2)1.2.5 壳聚糖的应用发展现状 (3)1.2.6 壳聚糖的应用前景 (4)1.3 国内外壳聚糖的发展概况 (7)1.3.1 壳聚糖发展概况综述 (7)1.3.2 人类对壳聚糖的研究发展历程 (8)1.3.3 国内外壳聚糖生产及需求现状 (8)1.4 主要研究的内容 (9)1.4.1 壳聚糖的抗菌性能在相关领域的应用 (9)1.4.2 壳聚糖抗菌活性的影响因素 (9)1.5 总结 (10)第二章实验材料与方法 (11)2.1 材料 (11)2.1.1 菌株 (11)2.1.2 培养基 (11)2.1.3 主要试剂和仪器 (11)2.2 不同分子量壳聚糖抑菌活性的检测 (12)2.3 金属离子对壳聚糖抑菌活性的影响 (12)2.4 不同分子量壳聚糖引起金黄色葡萄球菌和白色念珠菌钾离子渗漏的研究[16] (12)2.5 不同分子量壳聚糖引起金黄色葡萄球菌和白色念珠菌ATP渗漏的研究[16] (13)第三章结果和分析 (14)3.1不同分子量壳聚糖的抑菌活性 (14)3.2 金属离子对壳聚糖溶液抑菌效果的影响 (15)3.3 壳聚糖溶液引起金黄色葡萄球菌和白色念珠菌钾离子的渗漏情况 (16)3.4 壳聚糖溶液引起金黄色葡萄球菌和白色念珠菌ATP渗漏的情况 (18)第四章讨论 (20)参考文献 (22)致谢 (24)图目录图1.1 壳聚糖的结构 (3)图3.1 不同分子量壳聚糖的抑菌活性 (14)图3.2 金属离子对壳聚糖抑制金黄色葡萄球菌(A)和白色念珠菌(B)效果的影响 (15)图3.3 金黄色葡萄球菌(A)和白色念珠菌(B)经过壳聚糖处理后钾离子渗漏情况 (17)图3.4 金黄色葡萄球菌(A)和白色念珠菌(B)经过壳聚糖溶液处理后ATP渗漏情况 (19)表2.1 实验试剂和仪器 (11)第一章引言1.1 壳聚糖综述壳聚糖( chitosan)是甲壳素( chitin)的脱乙酰产物,广泛存在于自然界,是自然界存在的唯一的碱性氨基多糖,多糖之间靠1, 4糖苷键连接, pKa为6.3。

壳聚糖的研究与应用壳聚糖，是一种天然的高分子聚合物，由甲壳动物的外骨骼、真菌的细胞膜和海洋生物的外壳等来源制得，具有良好的生物相容性、可降解性和生物可降解性，是一种新型的绿色环保材料。

近年来，壳聚糖在医学、食品、农业、环境等领域的应用逐渐扩大，成为了学术界和产业界热门的研究方向。

一、壳聚糖的性质与结构壳聚糖（Chitosan）的化学结构与硫酸化的海藻酸相似，是由葡萄糖和2-氨基葡萄糖（D-氨基葡萄糖）通过β（1→4）-连接而成的。

其化学式为（C6H11NO4）n，n为聚合度。

与海藻酸的不同之处在于，D-氨基葡萄糖的羟基处有一氨基（-NH2）基团。

这种结构赋予了壳聚糖独特的性质，例如阳离子性、生物相容性和可溶性等。

二、壳聚糖的制备方法壳聚糖的制备一般有两种方法：一种是脱乙酰化法，即将壳聚糖的乙酰基部分去除，得到氨基壳聚糖；另一种是水解法，即将壳聚糖与碱性水解剂反应，得到水解壳聚糖。

目前，壳聚糖的工业化生产主要以氨基壳聚糖为原料，通过脱乙酰化和还原等化学反应制得的中性壳聚糖成品。

但是，在壳聚糖的制备过程中，仍然存在一些技术难题，如如何降低壳聚糖制备过程中的能耗，提高壳聚糖的产量和质量等方面，这些问题需要进一步研究和解决。

三、壳聚糖在医学方面的应用1. 制备药物载体：壳聚糖具有良好的生物相容性和可溶性，可以制备成药物载体，将药物包裹在壳聚糖微球中，达到缓释、靶向等效应。

2. 抗菌作用：壳聚糖可以与细菌细胞壁上的磷脂酰胆碱相互作用，使其破坏，从而发挥抗菌作用，并可以被自然降解，对人体无害。

3. 促进伤口愈合：研究表明，壳聚糖可以促进创面上皮细胞的增殖和分化，加速伤口愈合，在医学方面具有广泛的应用前景。

四、壳聚糖在食品方面的应用1. 食品保鲜：壳聚糖可以与食品中的蛋白质、脂类等包括电荷的分子相互作用，形成保护膜，从而延长食品的保鲜期。

2. 食品添加剂：壳聚糖可以用于改善食品品质、纹理和口感，是一种天然的食品添加剂，逐渐替代传统的人工添加剂。

N—烷基化疏水壳聚糖的合成与表征作者：唐若谷来源：《科技资讯》2018年第16期摘要：本研究以低分子量壳聚糖为原料，与乙醛或己醛反应形成Schiff碱，再与硼氢化钠发生还原反应，从而引入不同的烷烃基团到壳聚糖分子链上，以实现壳聚糖的烷基化疏水改性。

红外光谱和核磁共振图谱表明反应后烷烃基以共价键的形式连接到壳聚糖分子链的氨基上。

改性后壳聚糖的疏水性明显提高：N-乙基壳聚糖在稀醋酸（壳聚糖的良溶剂）中的溶解度大大降低，N-己基壳聚糖则完全不溶于稀醋酸。

Zeta电位测试表明引入烷基后电位下降，表明质子化作用减小，而质子化作用是壳聚糖在弱酸中溶解的基础，因此改性后壳聚糖疏水性增加、溶解性下降。

粒径测试表明改性后壳聚糖粒径增大，分布变宽。

核磁共振图谱还表明该该反应有较高的烷基取代程度，表明此方法可以用于大批量生产制备中。

关键词：壳聚糖疏水性溶解性烷基中图分类号：O63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（a）-0074-04Abstract： In this study， low molecular weight chitosan were reacted with acetaldehyde or hexaldehyde to form chitosan-based schiff base， the schiff bases were then reacted with sodium borohydride and different modified chitosan products were obtained. The FT-IR and NMR spectra indicated that after reaction， alkyl groups were covalently bonded on chitosan. After introducing alkyl groups into chitosan， it became much more hydrophobic： ethylated-chitosan was less soluble in diluted acetic acid （generally used solvent for chitosan） while hexylated-chitosan was totally insoluble in acetic acid. Zeta potential of modified chitosan was less than original one， indicating that the protonation effect decreased after modification， this could explain the decrease of solubility of modified chitosan. The size and corresponding distribution of modified chitosan are larger than original one. In addition， NMR spectra showed the reaction degree is high enough for industrious application.Key Words： Chitosan； Hydrophobicity； Solubility； Alkyl group壳聚糖（chitosan）又称脱乙酰甲壳素，化学名称为聚葡萄糖胺（1-4）-2-氨基-B-D葡萄糖，由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到[1]。

医用壳聚糖水凝胶研究进展文章主要探讨了医用壳聚糖水凝胶领域的研究情况，具体分析了医用壳聚糖水凝胶在药物释放、医用敷料和组织工程支架等细分领域的研究现状，收集了近年医用壳聚糖水凝胶的研究成果和发展趋势。

标签：壳聚糖；水凝胶；组织工程；药物释放；医用敷料甲壳素，又被称为几丁质，因其自身含有大量氨基多糖称为唯一的天然阳离子多糖，主要从甲壳生物的外壳或昆虫的外骨骼中提取得到。

甲壳素为由N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键形成多糖，即N-乙酰-D-葡萄糖胺的聚糖。

壳聚糖是甲壳素上的氨基的脱乙酰化产物，反应活性和溶解性均比甲壳素强。

壳聚糖在自然界中的含量位列第二位，仅低于纤维素，并且能够实现可循环利用，是理想的生物医用材料。

壳聚糖具有许多优良特性：对环境无污染，生物相容性和可降解性高，来源广泛，以及具备黏膜黏附性、抗菌活性等。

水凝胶是由水溶性高分子经过交联后形成的，交联网络结构能在水中膨胀但会分散，能够保持含水量高但并不溶剂的状态，可以达到几十甚至几百倍的吸水率，是很强的吸水材料，其中的液体水被固定于高分子三维网络结果当中，整个水凝胶体系可以保持良好的稳定性。

水凝胶质地柔软，与活体组织质感相近，具有良好的生物相容性使得它在生物医药领域具有广阔的应用前景，如，可作为药物缓释材料、蛋白质电泳、隐形眼镜、人造血浆和皮肤、组织填充材料、组织工程支架等。

壳聚糖水凝胶具有低毒性和高生物相容性，作为智能水凝胶是还具有pH或温度的敏感性，并且不影响药物本身的药效发挥，在用作药物缓释材料、组织工程支架、医用敷料等领域具有良好的应用前景。

[1]1 医用壳聚糖水凝胶药物释放体系药物释放系统包括有药物固定和药物的控制释放过程，凝胶本身因其网络结果能够很好的实现药物的存储固定，同时溶胀度的变化过程能够控制药物的释放速率，还容易在体内降解代谢。

因此，水凝胶在口服、口腔、鼻腔、阴道、直肠、眼部、注射等给药途径具有较大的应用潜力。

植入壳聚糖体内降解的机理研究王刚;李晓萍;王进【摘要】壳聚糖已广泛应用于医药行业,但明确壳聚糖的降解机理是其应用于人体植入的前提.壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物,可通过酸降解法、氧化降解法和酶降解法降解,而植入人体后则通过溶菌酶水解成N-乙酰氨基葡萄糖和氨基葡萄糖.溶菌酶通过其活性部位与壳聚糖链中的乙酰氨基基团结合,在D、E环之间产生断裂.因此,乙酰氨基基团的数量是植入壳聚糖水解的关键.%Chitosan has been widely used in the pharmaceutical industry, but the premise of its application in the human body is that the degradation mechanism must be clear. Chitosan is the partially deacetylated chitin,can be degraded by acid, oxidation and enzyme while it is degraded into 2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcNAc) and 2-amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcN) by lysozyme invivo. Cleavage of the chitosan linkage occurred between site D and site E by the acetyl amino groups bounded to the active sites of lysozyme. Therefore, the number of acetyl groups is the key to the hydrolysis of chitosan.【期刊名称】《当代医学》【年(卷),期】2015(021)034【总页数】4页(P5-8)【关键词】壳聚糖;降解;乙酰氨基;溶菌酶【作者】王刚;李晓萍;王进【作者单位】四川 611731 成都迪康中科生物医学材料有限公司;四川 611731 成都迪康中科生物医学材料有限公司;四川 611731 成都迪康中科生物医学材料有限公司【正文语种】中文壳聚糖[chitosan，(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]是由甲壳素[chitin，(l,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]经脱乙酰化反应后而得到的一种生物高分子，广泛存在于节肢动物如虾、蟹的壳和真菌的细胞壁中，是一种再生资源。

水溶性壳聚糖的研究进展万荣欣,顾汉卿天津市泌尿外科研究所,天津　300211 摘要　目的:本文对甲壳素与壳聚糖的水溶性衍生物的研究情况及其在医药上的应用进行了综述,并着重讨论了其在化学改性方面的进展。

关键词:水溶性壳聚糖　壳聚糖　脱乙酰度　化学改性　甲壳素 甲壳素是自然界中存在的唯一的氨基多糖,广泛存在于甲壳类动物的外壳、节肢动物的表皮、。

壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物,化学命名为:聚(1,4)-2-氨基-2-脱氧-Β-D-葡萄糖。

甲壳素由于存在乙酰氨基和羟基,分子间的氢键比较强,不溶于水、稀酸、稀碱及一般有机溶剂。

与甲壳素相比壳聚糖的溶解性大大改善,因此应用比甲壳素更广泛,但也仅溶于一些酸性介质中(如盐酸、醋酸、环烷酸、苯甲酸等)生成盐〔1〕,而不能溶于水,在很大程度上限制了它的推广应用。

因此,改善壳聚糖在水中的溶解性是开拓壳聚糖应用领域的重要环节。

水溶性壳聚糖的研制方法常用的有三种:控制甲壳素的脱乙酰化条件和脱乙酰度,可得到较高分子量的水溶性壳聚糖;在壳聚糖分子的主链上引入亲水性基团或进行接枝,可以得到不同结构的水溶性壳聚糖;壳聚糖在适当的条件下解聚而得到低分子量的水溶性壳聚糖。

以下分别进行介绍:1　控制甲壳素的脱乙酰化条件和脱乙酰度 使甲壳素在均相条件下进行脱乙酰化反应,并控制脱乙酰度在50%左右可得水溶性产物,研究表明〔2～4〕:脱乙酰度高于60%或低于40%的产物以及在非均相条件下控制得到的产物均不溶于水。

同样,具有较高脱乙酰度的壳聚糖在温和均相条件下进行乙酰化,控制脱乙酰度在50%左右也可得到水溶性壳聚糖〔5,6〕。

化学结构分析结果表明,脱乙酰度在50%左右的壳聚糖的分子链中乙酰氨基和氨基呈无规则分布。

2　引入亲水性基团或进行接枝 壳聚糖分子中C2位上的-N H2和C3C6位上—OH均具有较强的反应活性,在适当的条件下可进行多种化学改性,从而得到不同结构的水溶性产物。

2.1　酰化改性 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。

专利名称：一种水溶性N‑乙酰化壳聚糖及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：周桂,赵钦,邓光辉,潘莉娜
申请号：CN201610576702.3
申请日：20160721
公开号：CN106519070A
公开日：
20170322
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及壳聚糖改性技术领域，尤其涉及一种水溶性N‑乙酰化壳聚糖及其制备方法，该制备方法包括以下制备步骤：1)将壳聚糖和离子液体混合加热并搅拌，形成壳聚糖混合溶液；2)将离子液体与乙酸酐混合均匀形成乙酸酐混合溶液；3)将乙酸酐混合溶液缓慢加入壳聚糖混合溶液内，继续加热反应；4)将步骤3)反应后的溶液倒入装有无水乙醇的烧杯中混合均匀，待溶液变浑浊后，抽滤得到沉淀物，用无水乙醇冲洗沉淀物；5)将步骤4)的沉淀物用蒸馏水溶解，并抽滤除去不溶物，再将抽滤所得的上清液用无水乙醇沉淀，即制得水溶性N‑乙酰化壳聚糖。

本发明的制备方法为无水、无催化剂体系，制备过程绿色环保。

申请人：广西民族大学
地址：530006 广西壮族自治区南宁市大学东路188号
国籍：CN
代理机构：北京元本知识产权代理事务所
代理人：秦力军
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