N-辛基-N-O-羧甲基壳聚糖制备及表面活性研究

壳聚糖有机溶剂
壳聚糖是一种天然高分子中少有的碱性多糖，通常不溶于水和有机溶剂，但可溶于稀酸溶液，如醋酸、稀盐酸等。

壳聚糖的性质使其在生物医药、制剂等领域有广泛应用。

虽然壳聚糖在一般情况下不溶于有机溶剂，但在特定条件下，如使用混合溶剂或进行化学改性，可以改变其溶解性。

例如，二氯乙烷-三氯乙酸、氯化锂-二甲基乙酰胺、甲醇-乙酸等混合溶剂可以作为壳聚糖的均相反应溶剂。

此外，壳聚糖还可以溶解于n,n-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、吡啶等有机溶剂中，形成高溶胀性凝胶，这种凝胶在有机溶剂中具有良好的反应活性和便于二次修饰的特点。

另外，对于水溶性壳聚糖，可以通过将其水溶液加入到二甲基甲酰胺、吡啶等有机溶剂中，制备高溶胀性凝胶。

而对于完全脱乙酰化壳聚糖，经过充分溶胀后，可以加入到邻苯二甲酸酐的吡啶溶液中，制备N，O-邻苯二甲酰化壳聚糖，这一壳聚糖衍生物在某些有机溶剂中可以形成溶致液晶。

需要注意的是，尽管壳聚糖可以在特定条件下溶解于有机溶剂，但其溶解度和稳定性可能会受到多种因素的影响，如溶剂种类、温度、pH值等。

因此，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的溶剂和条件。

司） 。 等
１ ． 羧 甲基 壳聚糖 的制备 ２
Ｓ ｕ ｙｏ ｅｍ ｉｒ ｗａ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｏ ａ ｂ ｘ ｍｅ ｈ ｌ ｈｔ ｓ ｎ ｔ ｄ ｎｔ ｃ ｏ ｖ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆ ｒ ｏ ｙ ｔ ｙ ｉ ａ ｈ ｃ ｃ ｏ
ａ ｄ ｉ ｃ ｌ ｈｂｔ ｎ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｎ ｓｓ ａ ｅ ｉ ｉ ｉｏ ｅ ｆ ｍａ ｃ ｓ ｔ ｎ ｉ ｏ
（ Ｓ ＨＨ ，天津 市华北 实验仪 器有 限公 司 ）ｐ Ｓ ３ ；Ｈ 一 Ｃ型 酸度计 （ 上海 雷 磁仪器 厂 ） 超 导傅 里叶 变换 核磁共 ； 振 波谱 仪 （ Ｖ ４ ０ 瑞 士 Ｂｕ ｅ 公 司 ） 傅 里 叶变换 Ａ ０ ， ｒｋ ｒ ；
红 外 吸 收 光 谱 仪 （ ｉ ｌ ｅ ｕ ７ ．美 国 热 电公 Ｎｃ ｅ Ｎ ｘ ｓ４ ０ ｏｔ
第２ ８卷 第 １ ２期 ２０ ０ ８年 １ ２月
工 业 水 处 理
Ｉ ｄ ｓｒａ ａｅ ｅ ｔ ｎ ｎ ｕ ｔｉ ｌＷ ｔ ｒＴｒ ａｍｅ ｔ
Ｖｏ ＿８ Ｎｏ １ ｌ２ ． ２
Ｄｅ ． ２ ０ ｃ， ０ ８
羧甲基壳聚糖的微波合成与阻垢性能研究
张 惠欣 １， ， 尹 静 ， ２ 黎 钢 ， 小娜 ， 李 冯 磊 ， 宏 勇 周
甲基壳 聚糖 是 很 有 发展 前 景 的 绿 色 阻垢 剂 。
［ 键 词 ］羧 甲 基壳 聚 糖 ； 垢 ； 波 合 成 ； 色 化 学 关 阻 微 绿 ［ 中图 分 类 号 ］ Ｑ ８ ￣ ［ 献标 识 码 ］ Ｔ ０ ５． ４ 文 Ｂ ［ 章 编 号 ］１０ — ２Ｘ（０ ８ １－ ０ ９ ０ 文 ０ ５ ８９ ２０ ）２ ０ ３－ ４
ｃ ｒａ ｎ ｄ ｇ ｅ ． ｅ ｔ ｉ ｅ ｒ ｅ Ｔｈｅ ｈ ｇ ｒｔ ｅ ｄ ｇ ｅ ｆｃ ｒ ｏ ｙ ｔ ｙ ｕｂ ｔｔ ｔｏ ，ｔ ｅｔ ｒｓ ａｅ ｉ ｈ ｂ ｔｏ ｏ ｉｈｅ ｈ ｅ ｒ ｅ ｏ ａ ｂ ｘ ｍｅ ｈ ｌｓ ｓｉ ｉ ｎ ｈｅ ｂ ｔｅ ｃ ｌ ｎ ｉ ｉｉｎ ｆ ｒＣＭ —Ｃ ｕ ＴＳ．Ａｎ ｄ ｔ ｎ ｂｉ ｏ ｓ ｓ ｎｓｔｖ ｏ ｔ ｅ ｐＨ ｆｗａ ｅ ｙ ｔ ｍ．ＣＭ－ＣＴＳ ｉ ｉ ｄ ｏ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｆｉｎ ｙ ｓ ａｅ ｉ ｈ ｂ ｔ ｒ ｈｅ ｉ ｈｉ ｔ ｎ ｉ ｅ ｉ ｅ ｔ ｈ ｉ ｉ ｏ ｔｒ ｓ ｓｅ ｓ ａ ｋ ｎ ｆ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ —ｒｅ ｄｌ ｃ ｌ ｎ ｉ ｉｏ ｓ

奥曲肽修饰的 N-辛基-O, N-羧甲基壳聚糖作为阿霉素肿瘤靶向递送载体的体内评价#邹爱峰，霍美蓉，周建平**10 15 20 25 30 35 40（中国药科大学药学院，南京 210009）摘要：目的：考察奥曲肽修饰的 N-辛基-O, N-羧甲基壳聚糖（OCC-OCT，OCT 修饰量为 20%）作为阿霉素（DOX）递送载体的体内行为，评价其作为肿瘤靶向递送载体的可行性。

方法：以荧光探针 Cy7 负载于 OCC-OCT 20% 及 OCC，并以 Cy7-OCC 为对照，以接种 MCF-7 细胞的 BalB/c 裸鼠作为模型，采用活体成像技术考察 Cy7-OCC-OCT 20% 体内分布行为；以DOX-OCC 及 DOX 水溶液为对照，考察 DOX-OCC-OCT 20% 抗肿瘤效果。

结果：物理负载荧光探针 Cy7 的胶束给药后，肿瘤组织 Cy7 分布皆高于其他正常组织，且与 Cy7-OCC 相比，Cy7-OCC-OCT 20% 胶束可显著提高 Cy7 在肿瘤组织的分布量；药效实验结果表明，与DOX 溶液及 DOX-OCC 相比，DOX-OCC-OCT 20% 胶束显示出最强的肿瘤抑制效果且具有更好的安全性。

结论：CC-OCT 20% 作为 DOX 肿瘤靶向递送载体具有良好的应用前景。

关键词：药剂学；奥曲肽；聚合物胶束；抗肿瘤药物；在体显影；药效中图分类号：R943In vivo studies of octreotide-modified N-octyl-O,N-carboxymethyl chitosan micelles loaded with doxorubicinfor tumor targeted deliveryZOU Aifeng, HUO Meirong, ZHOU JianpingDepartment of Pharmacy, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009Abstract: Aim: To evluate the invivo behavior of doxorubicin-loaded N-octyl-O, N-carboxymethylchitosan OCC polymeric micelles modified with 20% of octreotide OCT and to explore thepotential feasibility as doxorubicin DOX targeting solubilizing delivery carrier. Method: Nearinfrared NIR fluorescent dye, Cyanine 7 Cy7 was loaded into OCC-OCT 20% and OCC micelles,respectively, and the in vivo fluorescence imaging and efficiency of antitumor were studied in BALB/cnude mice bearing MCF-7 cancer xenografts. Results: Cy7 loaded OCC-OCT 20% could remarkableincrease the concentration of Cy7 in tumor, compared with Cy7-OCC micelles. Moreover, enhancedanti-tumor efficacy and decreased toxicity of OPD-DAHC were further confirmed by in vivopharmacodynamic studies, as compared to DOX-OCC and DOX solution.Conclusion: OCC-PEG-OCTmicelles could increase the overall aqueous solubility of DOX and show excellent drug loadingcapacites, which could be used as a polymer carrier suitable for polymeric micelles and might be apotential carriers for targeting cancer therapy in patients. OCC-OCT 20% micelle is a promisingcarrier for DOX active-targeting delivery in cancer therapy.Key words: Pharmaceutics; Octreotide; Polymeric micelles; Anti-tumor drug; In vivo imaging；Antitumor efficacy0 引言聚合物胶束系两亲性聚合物在溶液中自组装形成含有疏水性内核和亲水性外壳的纳米基金项目：教育部新教师基金资助项目（No.200803161017）；国家“重大新药创制”科技重大专项资助项目 No.2009zx09310-004作者简介：邹爱峰（1979-），男，药剂学博士，主要研究方向为新型抗肿瘤药物递送载体的研究通信联系人：霍美蓉（1979-），女，副教授，主要研究方向为药用高分子材料设计及在药物递送系统的应用. E-mail: huomeirongcpu@163-1-粒。

壳聚糖微球的制备及研究-开题报告壳聚糖微球的制备及研究摘要：壳聚糖是性能优良的天然黏膜黏着剂，常用于多肽类药物的黏膜给药。

壳聚糖微球除具有壳聚糖本身特点外，在性能上又有新的改善，利用壳聚糖制成的微球可以延长药物在吸收位置的保留时间，达到控释目的。

实验以戊二醛，多聚磷酸钠为交联剂制备微球，通过单因素法考察微球制备工艺。

关键词：微球，壳聚糖，戊二醛，多聚磷酸钠1 研究背景1.1 微球微球是近年来发展的新剂型，它是以清蛋白、明胶、聚乳酸等材料制成的球状载体给药系统，微球中的药物分散或包埋在材料中而形成球状实体，微球直径大小一般为0.3~100μm。

不同粒径范围的微球针对性地作用于不同的靶组织。

这类剂型的开发，对于发展缓控释和靶向给药系统具有重要的意义。

微球的特点药物制备成微球后可达到下述目的：掩盖药物不良气味及口味，如鱼肝油、生物碱类等；提高药物的稳定性，如易氧化的β-胡萝卜素、对水气敏感的阿司匹林等；使液态药物固体化便于应用与储存，如油类、香料、脂溶性维生素等；对缓释或控释药物，可采用惰性基质、薄膜、可生物降解材料、亲水性凝胶等制成微球或微囊，可使药物控释或缓释；使药物浓集于靶区，如治疗指数低的药物或细胞毒素药物（抗癌药）制成微球或微囊的靶向制剂，可将药物浓集于肝或肺等靶区，提高疗效，降低毒副作用；除药物外，可将活细胞或生物活性物质包囊，如胰岛、血红蛋白等包囊，在体内生物活性高，而具有很好的生物相容性和稳定性[1]。

各种微球的制备研究.1 清蛋白微球清蛋白微球制剂是人或动物血清清蛋白与药物一起制成的一种球状制剂。

清蛋白是体内的生物降解物质，注入肌体后，在肌体的作用下逐渐降解后清除，性能稳定、无毒、无抗原性，因此清蛋白微球制剂是理想的控缓释靶向制剂之一。

其制备方法有：热变性法；化学交联法（即用化学交联剂同清蛋白发生交联反应使之变性）；聚合物分散法和界面缩聚法等。

.2 聚乳酸、聚乳酸乙醇酸微球聚乳酸(PLA)是一种无毒可生物降解的聚合物，具有很好的生物相容性。

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。

植 物 之 ， 甲基 壳 聚糖 会 阻 碍 植 物病 原 菌 的孢 羧 子发 芽及 生长 过 程 ， 而且 还能 诱 导 病原 菌 感 染 的 防护 作 用 。Ｓ ｉｎ ｈｎ 等人 分别 用 ０ １ 一 １ 壳 聚 ． 糖 和衍生 物混 合 溶 液 浸泡 棉 花 组 织细 胞 ， 验 结 实
制 出了一种 无公 害 天然 生 物 保 鲜剂 ， 主要 成 分 为 壳聚糖 及其衍 生物 ， 具有 广谱抗 菌性 ， 可有 效 防止 瓜果 蔬 菜腐 烂 变质 ， 足果 蔬 以采 摘 、 臧 、 满 贮 运输 到销 售全程 的保鲜 要求 ， 对人体 无任何 刚作 』 １ － Ｊ ｉ ： ＿ 』
在 肉类 的保鲜 方 面 ， 能避 免 己醛 等不 愉 快 的气 味 的生 成 ， 起到 抗 氧化 的效 果 。多位 学 者 的研 究表
穗 ， 籽粒 中谷 氨酰 氨合 成酶 、 其 谷氨 酸脱氢 酶及 谷 丙 转氨 酶活性 明显提 高 。隋雪 燕Ｌ 。 人 ， ｊ等 。 还利 用
不 同分 子量 的壳 聚糖 做包 衣 处 理 油 菜种 子 ， 现 发 小 分子 量 的壳 聚糖包 衣使 得油菜 萌发 种子 中的过 氧 化酶 ， 淀粉 酶 活性 和脂 肪 酸 含量 要 比大 分子 量 提高 的多 。王 征 帆Ｌ ｌ 用 氯 乙 酸在 碱 性 条件 下 妇等 对 壳 聚糖 进行化 学 改性 ， 得到 Ｎ， Ｏ一 羧 甲基 壳 聚
涂膜 ， 贮存 ｌ ５ｄ后 发 现番 茄 的总 酸 度 、 糖 链 及 总
糖 ， 以不 同 浓度 溶 液处 理 高 粱种 子 ， 果 发 现 并 结 ０ ３ 羧 甲基壳 聚糖 溶 液对 高 粱 种 子 发芽 率 有 显 ． 著 的提 高 。以上 研 究 表 明 ： 甲基 壳 聚糖 可 以作 羧 为新 型 的植 物蛋 白质 生 长调 节 剂 ， 高粮 食 产 物 提

壳聚糖的研究郑英奇 04300079壳聚糖[CS, (1 , 4) - 2- 氨基- 2- 脱氧- B- D - 葡聚糖]是目前自然界中发现的膳食纤维中唯一带正电荷的动物纤维, 分子内存的大量游离氨基, 使得其溶解性能较甲壳素有很大提高, 同时反应活性大大增强, 引起人们的广泛关注[ 1 ]。

壳聚糖分子中的氨基、羟基与大部分重金属离子形成稳定螯合物的性质, 可应用于贵金属回收、工业废水处理; 其天然生物活性的直链聚阳离子结构具有抑菌、消炎、保湿等功能, 可用于医药、化妆品配方等领域; 特别是经过化学改性得到的壳聚糖衍生物, 其物理化学性质得到改善, 使其应用范围大大拓展, 因此壳聚糖及其衍生物的开发及应用研究已引起人们广泛的兴趣。

本文就其功能化及其作为生物医用高分子材料方面的研究进行了简要综述。

1 壳聚糖的功能化及其在生物医用高分子材料方面的应用同其它碳水化合物一样, 壳聚糖也可以发生交联与接枝、酯化、氧化、醚化等反应, 生成一系列各具其特殊功能的新材料。

1. 1 壳聚糖的接枝反应及其在生物医用高分子方面的应用近几年壳聚糖的接枝共聚研究进展较快, 较为典型的引发剂是偶氮二异丁腈、Ce (IV ) [ 2 ]和氧化还原体系。

壳聚糖C6- 伯, C3- 仲羟基及C2-氨基皆可以成为接枝点, 通过接枝反应, 可将糖基、多肽、聚酯链、烷基链等引入到壳聚糖中, 赋予壳聚糖新的性能。

单纯的壳聚糖作为药物释放包覆物, 有溶解性差、对pH 的依赖性太强和机械性能不好等缺点, 而接枝上具有水溶性、生物相容性好的PVA 后, 能极大地改善其对药物的释放行为, 且满足H iguch i’s 扩散模型[ 3 ]。

在壳聚糖上接枝唾液酸的一部分, 有望成为人类红细胞凝结的抑制剂 , 壳聚糖上NH2 的正电荷与细胞表面的脂质体的负电荷(如唾液酸) 相结合后, 可抑制细胞的活动能力, 从而抑制细菌生长; 低聚体的壳聚糖能穿透细胞壁, 进入细菌的细胞内, 抑制其细胞中mRNA 的形成, 从而抑制细菌的生长。

第一章 绪 论1．1 壳聚糖及其结构特点壳聚糖(Chitosan)是甲壳素(Chitin)脱乙酰基后的产物，是甲壳素最基本、最重要的衍生物。

甲壳素又名甲壳质、几丁质，化学名为(1,4)—2—乙酰胺—2—脱氧—β—D—葡聚糖，主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及菌类、藻类植物的细胞壁中。

节肢类动物的干外壳约含20~50%甲壳素。

自然界中甲壳素有三种结构：α、β、γ，其中最为常见、普通的是α型。

地球上每年甲壳素的生物合成量为数十亿吨，是产量仅次于纤维素的天然高分子化合物。

下图1-1是甲壳素和壳聚糖的结构：图1-1 甲壳素、壳聚糖分子的结构示意图Fig.1-1 The configuration schematic of chitin and chitosan纯净的甲壳素和壳聚糖均为白色片状或粉状固体，比重0.3，常温下能稳定存在。

甲壳素分子之间存在强烈的氢键作用，使得甲壳素形成高度的结晶结构，因而甲壳素分子高度难溶。

甲壳素不溶于水及绝大多数有机溶剂，也不溶于稀酸、稀浓碱，只溶于浓酸和某些溶剂。

壳聚糖分子的活性基团为氨基而不是乙酰基，因而化学性质和溶解性较甲壳素有所改善，可溶于稀酸、甲酸、乙酸，但也不溶于水和绝大多数有机溶剂。

由于氨基和羟基比较活泼，壳聚糖的化学性质较甲壳素活泼，可以发生多种化学反应，比如烷基化、酰基化反应等等。

1．2 壳聚糖及其衍生物产品的应用壳聚糖及其衍生物由于其可再生性、生物相容性以及结构中的多种活性基团，具有多种优良的性质，已经广泛应用于化妆品、食品、医药、农业、环保等多个行业中。

1．2．1 在环保中的应用壳聚糖及其衍生物能够通过分子中的氨基和羟基与多种金属离子形成稳定的整合物且可帮助微粒凝聚，故广泛用作化工、轻工纺织等废水处理中的吸附剂和絮凝剂。

壳聚糖作为吸附剂和絮凝剂，能够有效地捕集溶液中的重金属离子和有机物，并可以抑制细菌生长，使污水变清，特别是对于汞、铬、铜、铅、钴、3n n甲壳素壳聚糖锌和砷等元素的离子有明显的吸附滤除作用[1-2]。

性、 生 物相容 性及 成膜 性等 特性 ，已在 废水 处理 、生物工 程 、 纺织 印染 、 食 品、 农 业 、日化 和 医用 成 膜
材料等方面得到广泛应用 Ｊ ．但由于壳聚糖分子问的强氢键作用 ， 分子间的有序结构使壳聚糖 晶体
结 构致密 稳定 ，因而壳 聚糖 只溶 于酸性水 溶液 中 ， 限制 了壳 聚糖 的广泛应 用 ’ ８ Ｊ ．水溶性 壳 聚糖衍 生物 的研 制 已成 为壳 聚糖研究 的热点 ｊ ．在 许 多改 善 壳 聚糖 水 溶性 的方 法 中 ，壳 聚糖 的羟丙 基 化 和 羧 甲
摘要
用Ｎ ａ Ｏ Ｈ作为催化 剂 ， 在异丙醇悬浮体系 中环氧丙烷 （ Ｐ Ｏ） 与壳 聚糖 （ ｃ ｓ ） 在６ ０℃下反应 ８ ｈ ，制备取
代度超过 ０ ． ８的羟丙基壳聚糖 （ Ｈ Ｐ Ｃ Ｓ ） ．Ｈ Ｐ Ｃ Ｓ 在水溶 液 中与氯 乙酸 反应 ， 制 备 了一 种结构新 颖 的两性 聚合 物 Ｎ， Ｏ 一 羧 甲基化羟丙基壳聚糖 （ ＨＰ Ｃ ＭＳ ） ， 羧 甲基 取代度 可控制在 ０ ． ４ ２～１ ． ３ ８之间．采用 Ｎ ＭＲ和 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ对 产 物结 构进 行表征．结果 表 明 ， 在 壳 聚糖 的羟丙 基化 改性 过程 中 ，ｃ ６位 羟基首 先 与环 氧丙 烷反 应 ，生成 Ｈ Ｐ Ｃ Ｓ ； 在与氯 乙酸反应过程 中，Ｈ Ｐ Ｃ Ｓ上的羟基和氨基同时与氯乙酸发生取代 反应 ． 关键词 壳 聚糖 ； 羟丙基壳聚糖 ； 羧 甲基壳 聚糖 ； 取代度
联系人简介 ： 江
波， 男， 博士 ， 教授 ， 主要从事功能高分子材料研究． Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｂ ｏ ＠Ｓ Ｃ Ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． Ｃ Ｂ
韩 晓晓等 ： Ｎ， ０ 一 羧 甲基化 羟丙基壳聚糖的制备及结构表征

壳聚糖结构壳聚糖结构壳聚糖（chitosan）甲壳素N-脱乙酰基的产物，甲壳素（几丁质）、壳聚糖、纤维素三者具有相近的化学结构，纤维素在C2位上是羟基，甲壳素、壳聚糖在C2位上分别被一个乙酰氨基和氨基所代替，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]壳聚糖分子结构中的氨基基团比甲壳素分子中的乙酰氨基基团反应活性更强，使得该多糖具有优异的生物学功能并能进行化学修饰反应。

因此，壳聚糖被认为是比纤维素具有更大应用潜力的功能性生物材料。

[1]壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有生物降解性、生物相容性、无毒性、抑菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能，广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环保、美容保健、化妆品、抗菌剂、医用纤维、医用敷料、人造组织材料、药物缓释材料、基因转导载体、生物医用领域、医用可吸收材料、组织工程载体材料、医疗以及药物开发等众多领域和其他日用化学工业。

[1] 结构特征化学名：β-（1→4）-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖分子式：（C6H11NO4）n单元体的分子量为：161.2氨基葡萄糖是壳聚糖的基本组成单位，壳二糖是壳聚糖的基本结构的糖单元，采用壳聚糖酶自然降解壳聚糖得到的最终产物是壳二糖。

[1]壳聚糖呈现双螺旋结构特征，螺距为0.515 nm，6个糖残基组成一个螺旋平面。

甲壳素和壳聚糖的氨基、羟基、N-乙酰氨基形成的氢键，形成了甲壳素和壳聚糖大分子的二级结构。

壳聚糖的氨基葡萄糖残基的椅式结构中有2种分子内氢键，一种壳聚糖分子间氢键是C3-OH与相邻的另一条壳聚糖分子链上的糖苷基形成的，另一种分子间氢键是氨基葡萄糖残基的C3-OH与相邻壳聚糖呋喃环上的氧原子形成的。

甲壳素和壳聚糖的C3-OH、C2-NH2、C6-OH等官能团均可形成分子内和分子间氢键。

[1]壳聚糖分子的基本单元是带有氨基的葡萄糖，分子内同时含有氨基、乙酰氨基和羟基，故性质比较活泼，可进行修饰、活化和偶联。

羧甲基壳聚糖季铵盐的制备及其特性研究的开题报告一、研究背景与意义羧甲基壳聚糖（Carboxymethyl Chitosan，CMC）是壳聚糖经过化学修饰后得到的一种水溶性聚合物。

CMC具有许多特殊的物理化学特性。

羧甲基基团的引入使得CMC具有更优异的水溶性和生物相容性，同时也增强了其药物缓释和保护作用。

近年来，CMC在医药制剂、生物材料、食品等领域得到了广泛应用和研究。

季铵盐是通过在分子中引入一些正电荷基团而得到的离子化合物。

季铵盐具有良好的生物相容性和抗菌性，可以广泛用于生物材料、涂料、纤维素制品、肥料等领域。

羧甲基壳聚糖季铵盐（Carboxymethyl Chitosan Quaternary Ammonium Salt，CMC-QAS）是将季铵盐引入羧甲基壳聚糖中而得到的一种新型功能材料。

CMC-QAS不仅具有壳聚糖的优异特性，如生物相容性、缓释性、保护性等，还具有季铵盐的优异特性，如良好的抗菌性、抗病毒性等。

CMC-QAS因此在医药制剂、生物材料、食品等方面有广泛的应用前景。

因此，本研究拟从制备方法、结构特性、生物性能等方面对羧甲基壳聚糖季铵盐进行深入研究，为其未来的应用提供理论依据和技术支持。

二、研究内容1.羧甲基壳聚糖季铵盐的制备方法优化本研究将探讨合成CMC-QAS的最优方法。

首先选择不同的季铵化试剂和反应条件来制备CMC-QAS。

然后，实验室将在不同条件下比较不同制备条件下的产物质量和收率，并选择最优的合成条件。

2.羧甲基壳聚糖季铵盐的结构特性研究本研究将利用X射线衍射、红外光谱和核磁共振等技术，研究CMC-QAS的结构、分子量、分子分布等重要特性。

这些方法可以检测到CMC-QAS分子中季铵离子的引入程度以及壳聚糖分子的化学修饰状态。

3.羧甲基壳聚糖季铵盐的生物性能测试本研究将对CMC-QAS的生物相容性、缓释性和抗菌性等性能进行评估。

本研究将按照国家标准或检测方法检测CMC-QAS的药物释放性能、生物降解性能和细胞毒性等生物性能。

四. 壳聚糖表面活性剂及应用
壳聚糖
保湿、润肤 增稠、乳化、分散、胶体保护 抑菌 抗静电、毛发柔顺 抗皱、美白 成膜、微囊化
.壳聚糖的改性
壳聚糖含有羟基和氨基能进行各种化学改性， 从而改变壳聚糖的性质，如增强抑菌性、 增加水溶性、增强保湿性、改善表面活性、 增加抗氧化活性、制备智能缓释材料，总 之通过壳聚糖改性能赋予壳聚糖多种强大 功能。
H2O2与纤维素酶联合降解产物
产品与原料的红外光谱图
壳寡糖凝胶色谱图
Volts
11.558
0.003 0.002 0.001 0.000 -0.001
0
5
10
15
20
Minutes
复合酶法制备壳寡糖
Volts
11.410 13.739
14.570
Volts
8.726
0.004
0.002
0.000
壳聚糖在医药领域中的应用 药物活性成分
药物分离材料 药物制剂辅助材料 药物分散剂（表面活性剂）
二 壳聚糖及衍生物制备及生物活性
甲壳素和壳聚糖的提取和制备
虾、蟹壳漂洗 脱碱、漂洗
脱钙及无机组 脱蛋白质及脂肪
水洗、烘干 水性、烘干 壳聚糖产品
5
甲壳素产品 浓碱处理
甲壳素的提取： 用4～6wt％的HCl溶液重复浸泡脱钙24h以上 去除矿物质；然后用NaOH溶液在115oC保温 6h，再通过离心和洗涤脱出蛋白质。除矿物 质和脱蛋白质的过程反复进行，直到除去所 有的无机物和蛋白质，得到甲壳素。 最终产物的乙酰度可能会比原料略低，因为 在处理过程中除去了部分乙酰基。
专一酶没有工业化生产，价格昂贵，非专一 性酶活性有限，产品分子流量相对较大。

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。

第一章综述壳聚糖(chitosan)是一种由甲壳素脱乙酰基后的产物，壳聚糖是一种天然聚高分子多糖。

壳聚糖能溶于低酸度水溶液中，因其含有游离氨基，能结合酸分子，是天然多糖中唯一的碱性多糖，因而具有许多特殊的物理化学性质和生物功能。

几十年来，科学家们对甲壳素和壳聚糖的医疗保健作用及在农业上的应用投入了很大的力量，搞清楚了许多作用机理，取得了很多成果，在食品、医药方面显示出非常诱人的应用价值。

近年来，国内外对甲壳素以及壳聚糖的开发研究十分活跃。

中外专家认为，低聚甲壳素和低聚壳聚糖将会在医疗保健作用和药物研究方面为人们打开一扇大门，会让人看到一片广阔的天地。

壳聚糖是由大部D-氨基葡萄糖和少量的N-乙酰-D-氨基葡萄糖组成，以β-(1，4)糖苷键连接起来的直链多糖，其结构类似于纤维素。

常见的制备法有化学法和酶法，本次设计采用的是化学法，是通过酸碱脱除钙盐、蛋白质、乙酰基制得壳聚糖的。

首先通过酸碱法脱除钙盐和蛋白质制得甲壳素，然后利用碱液法脱除甲壳素中乙酰基得到壳聚糖产品。

1.1 壳聚糖的来源1.1.1壳聚糖的发展史18ll年，法国科学家H.Braconot在蘑菇提取出一种类似纤维素的物质，首次发现甲壳素，并命名为Fungine。

1823年，法国科学家Odier在昆虫表面角质部分也发现类似物质，为其取名甲壳素。

1843年，Lassigne用氢氧化钠和亚氯酸钾从蚕中分离出甲壳素。

1878年，Ledderhose明确指出甲壳素是由葡萄胺和乙酸组成的，并写出了水解方程式。

1859年，Rouget将甲壳素置于氢氧化钠溶液中加热后得到一种可溶于有机酸的一种新物质，首次发现壳聚糖。

1894年，德国Aoppe-Seuler将这种脱乙酰物质命名为几丁多糖。

1991年欧、美医学界把可溶性甲壳素称为六大生命元素之一，即蛋白质、脂肪、糖、维生素、矿物质和可溶性甲壳素。

1.1.2壳聚糖的原料来源甲壳素广泛存在于甲壳纲动物(虾、蟹等)、昆虫(甲虫、蝇蛆、蚕蛹等)、软体动物(鱿鱼、牡蛎)的甲壳、真菌(酵母、霉菌、蘑菇等)，除此之外，在植物及藻类的细胞壁中也发现了甲壳素。

羧甲基壳聚糖解聚羧甲基壳聚糖（carboxymethyl chitosan，简称CMCS）是一种由壳聚糖经过羧甲基化反应得到的化合物。

壳聚糖是一种天然存在于贝壳、虾蟹等海产品中的多糖类化合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。

而羧甲基壳聚糖是壳聚糖经过羧甲基化反应后产生的一种修饰化合物，具有一定的特殊性质和应用价值。

羧甲基壳聚糖的制备方法主要是通过将壳聚糖与甲醛和氢氧化钠等反应，引入羧甲基官能团。

这样就使得壳聚糖的氨基部分被羧甲基取代，从而改变了壳聚糖的性质和功能。

羧甲基壳聚糖的产率和羧甲基化程度可以通过反应条件的控制来调节，从而获得不同性质和功能的产物。

羧甲基壳聚糖具有许多优良的性质和应用。

首先，羧甲基壳聚糖具有较好的溶解性，可以在水中形成稳定的溶液。

其次，羧甲基壳聚糖具有一定的阳离子吸附能力，可以被一些带正电荷的物质吸附，如金属离子、有机染料等。

此外，羧甲基壳聚糖还具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤等生物活性，具有良好的生物相容性和生物可降解性。

羧甲基壳聚糖在医药领域有着广泛的应用。

首先，羧甲基壳聚糖可以作为药物的缓释载体，将药物包裹在其内部，通过缓慢释放的方式控制药物的释放速度和时间，从而提高药物的疗效和减少副作用。

其次，羧甲基壳聚糖可以作为药物的靶向输送系统，通过调节羧甲基壳聚糖的表面性质和药物的特性，实现药物的定向输送和靶向治疗。

此外，羧甲基壳聚糖还可以用于修复组织和促进创伤愈合，具有良好的生物相容性和生物可降解性。

羧甲基壳聚糖在食品工业中也有着一定的应用。

羧甲基壳聚糖可以作为食品添加剂，用于增加食品的稳定性和口感。

羧甲基壳聚糖具有一定的凝胶性质，可以增加食品的黏稠度和口感，改善食品的质感。

此外，羧甲基壳聚糖还可以作为食品保鲜剂，具有一定的抗菌和抗氧化性能，可以延长食品的保鲜期。

羧甲基壳聚糖是一种具有良好性质和应用价值的化合物。

其制备方法简单，具有良好的溶解性和稳定性，具有一定的生物活性和药物载体功能。