壳聚糖改性工艺的研究
- 格式:doc
- 大小:432.73 KB
- 文档页数:11
CHEMISTRY OF LIFE 2010,30(6)文章编号: 1000-1336(2010)06-0964-04改性壳聚糖作为药物载体材料的研究孙维彤 于 莲 苏 瑾佳木斯大学药学院,黑龙江省生物药制剂重点实验室,佳木斯 154007摘要:壳聚糖改性后,显示出更好的溶解性、稳定性、低毒性、生物相容性、通透性、酶抑作用等多种功能特性,作为药物载体的应用具有广阔的研究前景。
本文综述近年来改性壳聚糖作为pH敏感性载体材料、缓释载体、抗癌药物载体材料、多肽、蛋白质类药物载体材料、基因传送载体材料等方面的研究进展,并对其发展趋势作了预测。
相信随着研究的深入,各个学科不断交叉渗透,改性壳聚糖作为药物载体的应用前景将更加广阔。
关键词:壳聚糖;改性;药物载体中图分类号:Q81新型药物载体的开发对药物的研究具有举足轻重的作用。
壳聚糖是天然甲壳素的脱乙酰产物,为一种无生物毒性的碱性多糖,具有良好的生物可降解性、生物相容性和无免疫原性,在医药等领域有着很好的应用前景[1]。
然而由于大分子链上分布着许多氨基和羟基,易形成分子内和分子间氢键, 呈紧密的晶态结构[2],因而壳聚糖的结晶性较高、不溶于水和多数有机溶剂[3],极大地限制了其应用。
因此,改善其溶解性是壳聚糖研究的一个重要方面。
通过在羟基和氨基等重复单元上引入不同基团,生成相应的壳聚糖衍生物,既可改善其溶解性,又可赋予其更多的功能特性[4,5],如显示出更好稳定性、低毒性、生物相容性、通透性、酶抑作用、促吸收等(表1)。
近年来,对壳聚糖进行化学改性已成为壳聚糖应用研究中最活跃的领域之一,而功能化修饰或改性将使壳聚糖在药物载体领域得以更广泛的应用。
本文依据改性壳聚糖作为药物载体材料显示的不同功能性应用作以分类综述,从化学药物到基因、疫苗等生物活性分子进入细胞,改性将使壳聚糖在载体领域中的应用日益深入。
1. pH敏感性载体材料近年来,利用改性壳聚糖来制备pH敏感性载体,在药物控制释放方面显示出良好的发展前景[7,8]。
壳聚糖纺丝原液性能及其湿法纺丝工艺研究
壳聚糖是一种天然高分子聚合物,具有广泛的应用前景。
壳聚糖纺丝原液是将壳聚糖溶解于溶剂中,形成纺丝前的溶液,用于纺丝制备纤维。
本文旨在研究壳聚糖纺丝原液的性能及其湿法纺丝工艺。
首先,研究了壳聚糖纺丝原液的粘度和流变性质。
通过粘度测试和流变学分析,得到了壳聚糖纺丝原液的粘度随浓度变化的曲线图。
结果显示,随着浓度的增加,壳聚糖纺丝原液的粘度逐渐增大。
同时,流变学分析表明,壳聚糖纺丝原液具有较低的剪切应力和较高的剪切速率下的粘度。
其次,探究了壳聚糖纺丝原液的纺丝性能。
通过纺丝实验,观察了壳聚糖纺丝原液在不同条件下的纺丝性能,如纤维形态、纤维直径等。
结果显示,壳聚糖纺丝原液具有较好的纺丝性能,可以制备出光滑、均匀的纤维。
此外,纤维直径随着纺丝速度的增加而减小,纺丝温度对纤维直径的影响较小。
最后,研究了壳聚糖纺丝原液的湿法纺丝工艺。
通过改变纺丝溶液的浓度、纺丝温度和纺丝速度等条件,优化了壳聚糖纺丝原液的湿法纺丝工艺。
结果表明,较低的纺丝溶液浓度、适宜的纺丝温度和较高的纺丝速度有利于制备高质量的壳聚糖纤维。
综上所述,本文对壳聚糖纺丝原液的性能及其湿法纺丝工艺进行了研究。
结果表明,壳聚糖纺丝原液具有较好的纺丝性能,可制备出光滑、均匀的纤维。
通过优化纺丝工艺,可以获得高质量的壳聚糖纤维。
这些研究结果对于壳聚糖的应用开发和纤维制备具有重要的指导意义。
甲壳素是自然界中来源广泛、储量丰富的一种天然含氮多糖,具有良好的生物相容性、可降解性等特性。
壳聚糖是甲壳素在碱性条件下脱乙酰化的产物,即脱乙酰甲壳素,又被称为可溶性甲壳质、甲壳胺[1]。
壳聚糖分子结构中存在游离的氨基,在特定条件下具有阳离子性,可以作为理想的织物改性剂,例如赋予织物抗菌性能,提升纤维染色性能,提高染料的利用率等。
因此,壳聚糖及其衍生物在纺织工业中具有广阔的应用前景。
壳聚糖由于分子质量大,易在分子内及分子间形成较强的氢键,几乎不溶于水、碱性溶液、稀硫酸和稀磷酸溶液,大大限制了壳聚糖的应用[2]。
壳聚糖分子中存在氨基、羟基等基团,可进行多种化学改性,降低结晶度,改善溶解性,制备其他功能化壳聚糖[3],使壳聚糖的应用性能得到提升,应用范围得到拓宽,从而有更广泛的用途。
本文介绍了壳聚糖几种常见的化学改性方法,综述了壳聚糖及其衍生物在不同种类纤维染色加工过程中的应用,并对其未来的发展和应用进行展望。
1壳聚糖的改性方法目前对壳聚糖的改性研究主要集中在两方面:(1)对壳聚糖进行化学改性,制备出不同性能、不同用途的壳聚糖衍生物;(2)壳聚糖降解,制备低聚壳齐凡凡,邢建伟,徐成书(西安工程大学,陕西西安710048)摘要壳聚糖是一种天然的阳离子多糖,与纤维素结构相似,具有良好的生物相容性和可降解性。
将壳聚糖作为一种改性剂应用于纤维上,可以使纤维阳离子化,改善纤维的染色性能,也可以赋予纤维抗菌、抗皱等优良特性。
因此,壳聚糖及其衍生物在染整加工过程中的应用越来越受到人们的重视。
综述了壳聚糖化学改性方法以及壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用,对壳聚糖及其衍生物未来的进一步发展和应用作出展望。
关键词壳聚糖;改性;抗菌;抗皱中图分类号:TS195.2文献标志码:A 文章编号:1005-9350(2020)12-0006-05Application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishingQI Fanfan,XING Jianwei,XU Chengshu(Xi′an Polytechnic University,Xi'an 710048,China)Abstract Chitosan was a natural cationic polysaccharide,which had similar structure with cellulose,and had good biocompatibility and biodegradability.Chitosan could be used as a modifier on the fiber,which could make the fiber cation-ic,improve the dyeing performance of the fiber,and also give the fiber anti-bacterial and anti-wrinkle and other excellent characteristics.Therefore the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing process was attracting more and more attention.The chemical modification methods of chitosan and the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing were reviewed,and the future development and application of chitosan and its derivatives were pros-pected.Key words chitosan;modification;anti-bacterial;anti-wrinkle壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用收稿日期:2020-03-20基金项目:西安工程大学纺织科学与工程学科建设与绿色印染加工创新团队支持项目(TD-13);西安工程大学柯桥纺织产业创新研究院暨(柯桥)研究生创新学院2019年产学研协同创新项目(19KQZD10)作者简介:齐凡凡(1996—),女,硕士在读,研究方向为纺织品化学加工新材料、新工艺的理论及应用研究,*****************。
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征一、本文概述随着科学技术的不断发展,高分子材料在各个领域的应用越来越广泛。
壳聚糖作为一种天然高分子材料,因其具有良好的生物相容性、生物降解性和无毒无害等特性,被广泛应用于医药、食品、农业、环保等领域。
特别是在膜材料制备方面,壳聚糖基膜材料因其独特的结构和性能,受到了广泛关注。
本文旨在探讨壳聚糖基膜材料的制备方法、性能特点以及结构表征,以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文将首先介绍壳聚糖的基本结构和性质,为后续的研究提供理论基础。
随后,将详细阐述壳聚糖基膜材料的制备方法,包括溶液浇铸法、相转化法、静电纺丝法等,并分析各种方法的优缺点。
在此基础上,本文将重点研究壳聚糖基膜材料的性能特点,如机械性能、亲水性、渗透性、生物相容性等,并通过实验数据对比分析不同制备方法对膜材料性能的影响。
本文还将对壳聚糖基膜材料的结构表征进行深入探讨,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等现代分析手段,揭示壳聚糖基膜材料的微观结构和形貌特征。
通过红外光谱(IR)、射线衍射(RD)等分析方法,进一步探讨壳聚糖基膜材料的分子结构和结晶性能。
本文将对壳聚糖基膜材料的应用前景进行展望,分析其在水处理、生物医学、药物载体等领域的潜在应用价值,并提出未来研究的方向和建议。
本文旨在为壳聚糖基膜材料的研究和应用提供全面、系统的理论和实验依据,为推动相关领域的发展做出贡献。
二、壳聚糖基膜材料的制备壳聚糖基膜材料的制备过程通常包括溶液制备、成膜以及后续处理三个主要步骤。
壳聚糖由于其高分子量和良好的水溶性,是制备膜材料的理想选择。
将壳聚糖粉末溶解在适当的溶剂中,常用的溶剂包括醋酸、乳酸等有机酸。
在溶解过程中,需要控制溶液的温度和pH值,以保证壳聚糖能够完全溶解并且保持稳定。
同时,根据需要,可以在溶液中加入增塑剂、交联剂等添加剂,以改善膜材料的性能。
成膜过程是将壳聚糖溶液转化为膜的关键步骤。
第五届生物化学实验技能大赛实验报告制备蝇蛹壳聚糖工艺改良及其理化性质研究Improved Technology of Extract Chitosan from the Pupa and Study the Physical Chemistry Character制备蝇蛹壳聚糖工艺改良及其理化性质研究郭诗静,金昂丹,梁剑云华南农业大学 生命科学学院(注:按姓名字母排序,不分先后)摘要:利用蝇蛹作为实验原料,通过改良后的酸法脱灰分,碱法脱蛋白质和脂肪制成甲壳素后,通过热浓碱法脱乙酰基处理提取壳聚糖。
改良的工艺缩短了加工的时间,但是也保证了质量。
提取过程中分别使用室温、加热、超声波三种不同的方法脱蛋白,脱色方法也一改以往用有机溶剂的方法,改用双氧水;干燥恒重法测定其水分,旋转黏度计测定其黏度,通过对成品进行这些理化性质的检测。
实验得沸水的处理效果最好,超声细胞粉碎机对提取有一定点作用,双氧水的脱色效果不错,可以进行进一步研究和推广。
关键词:蝇蛹 甲壳素 壳聚糖 水分 黏度 脱乙酰度目录1 前言 (04)1.1 甲壳素与壳聚糖及其研究状况 (04)1.2 家蝇与提取工艺 (05)1.3 超声波 (05)2 可行性分析 (06)3 实验目的 (06)4 实验原理 (06)5 实验设备 (07)5.1 仪器 (07)5.2 玻璃器具 (07)6 实验材料及试剂 (07)6.1 原材料 (07)6.2 试剂 (08)6.3 试剂的配制 (08)6.4 材料的处理 (08)7 本实验的制作流程 (11)8 制作工艺比较 (15)9 各种理化性质方法比较 (15)9.1 用干燥恒重法测定其水分 (15)9.2 用旋转黏度计测定其黏度 (16)9.3 用酸碱滴定法测定游离氨基和脱乙酰度 (17)10 结论 (18)11 注意事项 (18)12 优点 (18)参考文献 (19)英文摘要 (20)附录 (21)感想 (22)1前言1.1 甲壳素(chitin)与壳聚糖(chitosan) 及其研究状况壳聚糖(chitosan)在自然界中通常以甲壳素(chitin)的形式存在。
壳聚糖海藻酸钠载药微球制备工艺研究一、本文概述随着现代医学和药物传递系统的快速发展,载药微球作为一种创新的药物传递系统,正逐渐受到人们的广泛关注。
作为一种生物相容性好、可生物降解的高分子材料,壳聚糖和海藻酸钠在载药微球的制备中展现出巨大的应用潜力。
本文将深入探讨壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺,旨在为其在药物传递系统中的应用提供理论支持和实验依据。
本文将首先介绍壳聚糖和海藻酸钠的基本性质及其在载药微球制备中的优势,随后详细阐述载药微球的制备工艺,包括材料选择、配方优化、制备条件控制等关键环节。
本文还将对制备的载药微球进行表征分析,以评估其性能参数,如粒径、包封率、药物释放特性等。
本文将总结壳聚糖海藻酸钠载药微球的制备工艺研究现状,展望其未来的发展方向和应用前景。
通过本文的研究,我们期望能够为载药微球的制备工艺提供新的思路和方法,为药物传递系统的创新和发展做出贡献。
我们也希望本文的研究能够为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴,共同推动载药微球在药物传递系统中的应用和发展。
二、材料与方法本研究所需的主要材料包括壳聚糖(CS,脱乙酰度≥95%,分子量100,000-300,000 Da)、海藻酸钠(SA,粘度≥200 mPa·s)以及模型药物(本实验选用布洛芬作为模型药物,纯度≥98%)。
还需要戊二醛(GA,分析纯)、氯化钠(NaCl,分析纯)、氯化钙(CaCl ₂,分析纯)、氢氧化钠(NaOH,分析纯)等化学试剂。
实验用水为去离子水。
实验所需的仪器设备包括电子天平(精度001g)、磁力搅拌器、恒温水浴锅、注射泵、显微镜、喷雾干燥机、冷冻干燥机、激光粒度分析仪、药物含量测定仪等。
采用乳化-交联法制备壳聚糖海藻酸钠载药微球。
首先将壳聚糖溶解在1%乙酸溶液中,制备成壳聚糖溶液。
然后,将模型药物布洛芬溶解在壳聚糖溶液中,形成载药壳聚糖溶液。
将海藻酸钠溶解在去离子水中,形成海藻酸钠溶液。
将载药壳聚糖溶液逐滴加入到海藻酸钠溶液中,形成初级乳液。
目录摘要 (IV)Abstract ....................................................................... I I 1.前言. (1)1.1壳聚糖的简介 (1)1.2壳聚糖的性质及结构 (1)1.3壳聚糖在化妆品中的应用 (2)1.3.1护肤用品 (2)1.3.2护发用品 (4)1.3.3美容化妆品 (4)1.3.4其他洗涤用品 (4)1.4壳聚糖的改性及其应用 (4)1.4.1壳聚糖羧基化反应 (5)1.4.2壳聚糖酰化反应 (6)1.4.3壳聚糖烷基化反应 (6)1.4.3.1与卤代烷发生烷基化反应 (6)1.4.3.1.1 O 位烷基化 (7)1.4.3.1.2 N 位烷基化 (7)1.4.3.1.3 O,N位烷基化 (8)1.4.3.2与长链脂肪酰反应 (8)1.4.3.3与高级脂肪醛反应 (8)1.4.3.4与环氧衍生物反应 (8)1.4.4壳聚糖酯化反应 (8)1.5胶原蛋白的简介 (9)1.6胶原蛋白对皮肤的作用 (10)1.7胶原蛋白在化妆品中的应用............................... 错误!未定义书签。
1.7.1美容品 ........................................... 错误!未定义书签。
1.7.2护肤品 (11)1.8胶原蛋白/壳聚糖胶囊 (11)1.9本课题研究的内容及其意义 (12)2.实验部分 (13)2.1实验仪器及药品 (13)2.1.1实验仪器 (13)2.1.2实验药品 (13)2.2 实验流程 (14)2.2.1壳聚糖硫酸酯的制备 (14)2.2.1.1合成方式 (14)2.2.1.2壳聚糖乙酸溶液的制备 (15)2.2.1.3硫酸酯化体系的选择 (15)2.2.1.4壳聚糖硫酸酯化 (16)2.2.1.5壳聚糖硫酸酯粗品后处理 (16)2.2.2壳聚糖硫酸酯的性能检测 (17)2.2.2.1红外光谱测定 (17)2.2.2.2酯化度测定 (17)2.2.2.3壳聚糖硫酸酯和壳聚糖的吸湿与保湿能力的测定 (17)2.2.3胶原蛋白/壳聚糖微球的制备 (18)2.2.3.1交联剂的选择 (18)2.2.3.2合成原理 (18)2.2.3.3合成方法 (19)2.2.3.4胶原蛋白/壳聚糖微球粗品的后处理 (19)2.2.4胶原蛋白/壳聚糖微球的性能检测 (19)2.2.4.1红外光谱测定 (19)2.2.4.2粒径分布与观察 (19)2.2.4.3胶原蛋白标准曲线的测定 (19)2.2.4.4体外释放 (20)3.结果与讨论 (21)3.1壳聚糖硫酸酯制备方法的确定 (21)3.2壳聚糖硫酸酯的红外分析 (21)3.3影响壳聚糖硫酸酯酯化度的因素 (23)3.3.1反应温度的影响 (23)3.3.2反应时间的影响 (23)3.3.3酯化基加入量的影响 (24)3.4壳聚糖硫酸酯和壳聚糖吸湿与保湿能力测试 (25)3.4.1吸湿性能 (25)3.4.2保湿性能 (26)3.5胶原蛋白/壳聚糖微球的红外分析 (26)3.6胶原蛋白/壳聚糖微球的粒径分布 (27)3.7胶原蛋白的紫外吸收光谱 (28)3.8胶原蛋白/壳聚糖微胶囊的体外释放及影响因素 (29)4.结论 (30)参考文献 (31)致谢 (34)壳聚糖亲水性改性并应用于护肤营养素胶原蛋白缓释胶囊的制备沈玉荧摘要本文用浓H2SO4/DMF作为硫酸酯化体系,对壳聚糖进行硫酸酯化改性,以提高其吸水和保水能力。
《羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶的制备及性能研究》篇一一、引言近年来,随着医疗健康领域对新型材料需求的增加,具有良好生物相容性和优异抗菌性能的材料引起了广泛关注。
羧甲基壳聚糖(CMCS)作为一种天然高分子材料,具有优良的生物相容性、生物降解性和抗菌性,被广泛应用于制备生物医用材料。
本文旨在研究羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶的制备方法及其性能,以期为新型医用材料的开发提供理论基础和实践指导。
二、材料与方法1. 材料羧甲基壳聚糖、交联剂、抗菌剂、去离子水等。
2. 制备方法(1)羧甲基壳聚糖的制备:采用化学改性的方法,将壳聚糖进行羧甲基化改性,得到羧甲基壳聚糖。
(2)水凝胶的制备:将羧甲基壳聚糖、交联剂和抗菌剂按一定比例混合,加入去离子水,通过搅拌、冷冻和解冻等步骤,制备得到羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶。
3. 性能测试采用扫描电子显微镜(SEM)观察水凝胶的微观结构;通过拉伸试验测试水凝胶的力学性能;采用抗菌实验评价水凝胶的抗菌性能;通过细胞毒性实验评估水凝胶的生物相容性。
三、结果与讨论1. 微观结构通过扫描电子显微镜观察,制备得到的羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶具有多孔的三维网络结构,有利于细胞的生长和营养物质的传输。
2. 力学性能拉伸试验结果表明,羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶具有较好的拉伸性能和较高的断裂强度,满足一定程度的拉伸和弯曲需求。
此外,水凝胶具有一定的自愈合性能,能够在一定程度上恢复其原有的力学性能。
3. 抗菌性能抗菌实验表明,羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶对常见细菌具有良好的抑制作用,能够有效降低细菌的存活率。
这主要归因于羧甲基壳聚糖的抗菌性能和交联剂形成的三维网络结构对细菌的阻隔作用。
4. 生物相容性细胞毒性实验结果显示,羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶具有良好的生物相容性,对细胞无明显的毒性作用。
这为水凝胶在生物医用领域的应用提供了良好的基础。
四、结论本文成功制备了羧甲基壳聚糖自愈合抗菌水凝胶,并对其性能进行了系统研究。
利用真菌生产壳聚糖的研究进展目录1. 内容概览 (2)1.1 壳聚糖的概况 (3)1.2 真菌在壳聚糖生产中的应用 (4)2. 壳聚糖的性质与功能 (4)2.1 壳聚糖的结构特性 (6)2.2 壳聚糖的生物降解性 (8)2.3 壳聚糖的功能特性 (9)3. 真菌壳聚糖生产技术 (10)3.1 真菌壳聚糖的生产原理 (11)3.2 常用生产真菌 (12)3.2.1 黄曲霉 (13)3.2.2 米曲霉 (14)3.2.3 绿曲霉 (15)3.3 生物工程技术优化壳聚糖生产 (17)3.3.1 发酵条件的优化 (18)3.3.2 基因工程的应用 (19)3.3.3 酶工程在壳聚糖生产中的作用 (20)4. 壳聚糖的下游过程 (21)4.1 壳聚糖的提取与纯化 (23)4.2 壳聚糖的改性 (24)4.2.1 化学改性 (25)4.2.2 物理改性 (26)4.3 壳聚糖的应用研究 (28)4.3.1 生物医药领域 (29)4.3.2 农业技术 (30)4.3.3 环境保护领域 (31)5. 壳聚糖的真菌生产中的挑战与展望 (32)5.1 产量提高与成本降低 (34)5.2 环境影响与可持续性 (35)5.3 壳聚糖产品的市场潜力 (36)1. 内容概览在自然界中,真菌是非常多样且独特的生物类群,它们不仅在生态系统中发挥关键作用,而且在生物技术领域,特别是真菌生物技术领域,具有极大的潜力。
过去的几十年里,科学家们一直在探索如何利用真菌生产的高价值生物聚合物,其中之一便是壳聚糖。
源自甲壳素,是自然界中最丰富的生物聚糖之一,广泛应用于医疗、农业、食品等行业。
它因其生物相容性、降解特性、抗菌性和吸湿性而在现代应用中愈发受到重视。
对于真菌而言,壳聚糖合成往往与真菌的次级代谢过程有关,不尽依赖物种特异性,还在很大程度上受环境因素和培养条件的影响。
研究进展涵盖了多个关键方面,包括真菌种类、发酵培养基与工艺、壳聚糖的纯化及性质评估、生物可降解性评价、应用前景以及现行研究中的挑战。
实验一:壳聚糖制备工艺一、实验目的1、了解制备甲壳质和壳聚糖的意义;2、学习甲壳质和壳聚糖制备工艺。
二、实验原理壳聚糖是碱性多糖,有止酸、消炎作用,可抑制胃溃疡。
动物实验表明,可降低胆固醇、血脂。
国外已报道用作心血管系统降低胆固醇的药物。
经分子修饰制得的肝素类似物,具有抗血栓作用,能与肝素妣美。
壳聚糖广泛用于食品与医药,如用作药物的载体具有缓释、持效的优点;用于制作人造皮肤、人造血管、人工肾、手术缝合线等。
虾蟹壳含无机盐碳酸钙和磷酸盐约占45%;蛋白和脂肪约占27%;甲壳质约占20-25% (蟹壳含甲壳质17.1-18.2%;龙虾含甲壳质22.5%;虾壳含甲壳质20-25%)甲壳质是聚-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-毗喃葡萄糖,以0-(1,4)糖苷键连接而成,是一种线型高分子多糖,天然的中性粘多糖。
甲壳质一般与蛋白质或碳酸钙或两者紧密结合在一起。
盐酸浸泡处理可除掉壳里的无机盐碳酸钙、磷酸盐,壳中的CaCO3与HCL生成CaCL存在于废酸液中被除掉。
碱处理可除掉壳中的蛋白和脂肪。
经分离制得的甲壳质为白色无定型粉末,或亮白色半透明的小片状物。
甲壳质不溶于水、稀酸、碱溶液和乙醇、乙醚等有机溶剂,溶于无水甲酸、浓无机酸。
浓热碱液与甲壳质作用,可脱掉甲壳质分子结构上的乙酰基,生成壳聚糖。
即壳聚糖是由甲壳质在高浓度碱液中脱乙酰制备而成。
壳聚糖为可溶性甲壳质,化学名称为聚-2-氨基-2- 脱氧-D-毗喃葡萄糖,以0-(1,4)糖苷键连接而成。
相对分子量约为12万-59万,是一种大分子阳离子聚合物。
壳聚糖不溶于水和一般有机溶剂,不溶于碱,可溶于酸性水溶液(但不溶于硫酸)。
制备高黏度(高分子量)壳聚糖,脱乙酰工艺路线有几条,学生自行设计:1.60-70°C,40-41%NaOH 溶液保温20h;2.110-120°C,45-50% NaOH 溶液反应1h 左右;3、间歇式工艺路线:100C条件下,45%的NaOH溶液,1+1间歇反应2次,每次反应1h,每次反应后水洗全中性。
第1篇一、实验目的1. 学习壳聚糖的提取方法。
2. 探究壳聚糖的性质及其应用。
3. 了解壳聚糖在食品、医药等领域的应用前景。
二、实验原理壳聚糖是一种天然的高分子多糖,由甲壳素经过脱乙酰化反应得到。
壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌性、成膜性等特性,广泛应用于食品、医药、环保等领域。
三、实验材料与仪器1. 材料:虾壳、稀盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、氯仿、硫酸铜、硫酸锌、硫酸钠等。
2. 仪器:电子天平、恒温加热器、电热鼓风干燥箱、研钵、烧杯、滴定管、移液管、容量瓶、锥形瓶、玻璃棒等。
四、实验步骤1. 壳聚糖的提取(1)将虾壳洗净,晾干,剪碎。
(2)将虾壳放入烧杯中,加入适量的稀盐酸,加热煮沸,搅拌,使虾壳中的甲壳素溶解。
(3)过滤,取滤液,用氢氧化钠调节pH值至7-8。
(4)将调节pH值后的溶液加热煮沸,使壳聚糖析出。
(5)过滤,取滤饼,用无水乙醇洗涤,去除杂质。
(6)将洗涤后的滤饼放入电热鼓风干燥箱中,干燥至恒重。
2. 壳聚糖的性质研究(1)溶解性:将干燥后的壳聚糖加入适量的氯仿中,观察壳聚糖在氯仿中的溶解情况。
(2)成膜性:将壳聚糖溶液滴在玻璃板上,待溶液蒸发后,观察壳聚糖薄膜的形成情况。
(3)抗菌性:将壳聚糖溶液滴在含有细菌的培养基上,观察细菌的生长情况。
(4)生物降解性:将壳聚糖溶液滴在土壤中,观察壳聚糖在土壤中的降解情况。
五、实验结果与分析1. 壳聚糖的提取经过实验,成功提取出壳聚糖,干燥后的壳聚糖呈白色粉末状。
2. 壳聚糖的性质研究(1)溶解性:壳聚糖在氯仿中溶解度较低,说明其具有一定的溶解性。
(2)成膜性:壳聚糖溶液在玻璃板上形成薄膜,说明其具有良好的成膜性。
(3)抗菌性:壳聚糖溶液对细菌具有一定的抑制作用,说明其具有良好的抗菌性。
(4)生物降解性:壳聚糖在土壤中逐渐降解,说明其具有良好的生物降解性。
六、结论1. 成功提取出壳聚糖,干燥后的壳聚糖呈白色粉末状。
2. 壳聚糖具有良好的溶解性、成膜性、抗菌性和生物降解性。
壳聚糖改性工艺的研究
壳聚糖[是自然界中唯一大量存在的高分子碱性氨基多糖,与合成高分子材
料相比,具有来源广泛、价格低廉、性质稳定、无刺激、无致敏、无致突变、良
好的生物相容性和生物可降解性、低免疫原性以及生物活性等优点,已被广泛应
用于工业、农业、生物工程、医药、食品、日化、污水处理、纺织印染等领域。
壳聚糖不溶于普通溶剂,使其应用受到了一定限制,因此,对壳聚糖进行化学改
性,提高其溶解性,并赋予其一些其他功能,扩大其应用领域成为了一个研究热
点。
20116壳聚糖的结构和性质
1. 1壳聚糖的结构特性
壳聚糖具有复杂的双螺旋结构,其功能基团有氨基葡萄糖单元上的6位伯经
基、3位仲羟基和2位氨基或一些N位乙酰氨基以及糖酐键,其结构式如图1所示。
1. 2.壳聚糖的一般理化性质
壳聚糖是生物界中惟一的一种碱性多糖,它是白色、无定型、半透明、略有
珍珠光泽的固体,因原料和制备方法不同,其相对分子质量也从数十万至数百万
不等。
1. 3壳聚糖的溶解性质
壳聚糖可溶于稀的盐酸、硝酸、醋酸等无机酸和大多数有机酸但不溶于稀硫
酸和稀磷酸。影响壳聚糖溶解的主要因素有脱乙酰度、壳聚糖的相对分子质量、
酸的种类等。
2壳聚糖的改性研究
由于壳聚糖自身性能的局限性,科研工作者对其进行了改性研究,通过控制
反应条件在壳聚糖上引人其他基团来改变其理化性质[6]。本文将介绍壳聚糖改
性的研究进展及应用,并对目前的一些改性方法进行了较全面的总结。
2. 1化学改性
壳聚糖分子上有许多经基和氨基,可通过对其进行分子设计实现可控化学修
饰,从而改善壳聚糖本身性能的一些不足。根据壳聚糖的化学性质,可以从酰化、
酯化、烷基化等几个方面对其进行化学改性。
2.1.1酸化改性
壳聚糖可与多种有机酸的衍生物如酸酐,酰卤等反应,可引人不同相对分子
质量的脂肪族或芳香族的酰基进行改性。酰化反应既可在轻基上反应(O位酰化)
生成酯,也可在氨基上反应(N位酞化)生成酰胺。酰化化改性后的产物的溶解度
有所改善,它具有良好的生物相容性,是一种潜在的医用生物高分子材料。如脂
肪族酰化化产物可作为生物相
容性材料,N一甲酰化产物可增强人造纤维的物理性能。