壳聚糖的介绍课程.pptx

壳聚糖的介壳聚糖的介绍课程程1.定义、来源定义、来源壳聚糖（chitosan），又名脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,属高分子直链型多糖，是自然界唯一的碱性多糖。壳聚糖作为一种天然、绿色的环保高分子物质，具有可生物降解性、可食用性及生物相容性等特点，且安全无毒，对环境无公害。1.定义、来源定义、来源壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，一般而言，N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖，或者说，能在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素，这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。事实上，N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素，就能在这种稀酸中溶解。Jolanta Kumirska.Application of Spectroscopic Methods for Structural Analysis ofChitin and Chitosan，Mar.Drugs 2010,8,1567-16361.定义、来源定义、来源节肢动物的外骨骼节肢动物的外骨骼软软体体动动物物的壳的壳自然界中的甲壳素自然界中的甲壳素硅藻硅藻的刺的刺其他无脊椎动物其他无脊椎动物真菌、霉菌、酵母真菌、霉菌、酵母的细胞壁的细胞壁2.结构特征结构特征123456463215(14)linked N-acetyl-D-glucos-2-amine units(14)linked D-glucos-2-amine unitsDegree of DeAcetylation 60%(14)linked D-glucos units2.结构特征结构特征研究证实，甲壳素与其他多糖一样，其分子链也是螺旋形，X射线衍射照片给出的螺距为0.515nm,一个螺旋平面由6个糖残基组成Franca E F,Leite F L,Cunha R A,Oliveira O N,Freitas L C G.Designing an enzyme-based nanobiosensor using molecular modeling techniques.Physical Chemistry Chemical Physics.2011，13:8894-8899.3.理化性质理化性质主要物理性质1不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀酸(pH6)，游离氨基质子化促进溶解。溶于稀酸呈黏稠状，在稀酸中壳聚糖的B一1，4糖苷键会慢慢水解，生成低相对分子质量的壳聚糖。2壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质，具有很强的吸附性。3壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、黏度有关，脱乙酰度越高，相对分子质量越小，越易溶于水4壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性和保湿性脱乙酰度（deacetylation degree，DD）和相对分子质量（molecular weight，MW）为最重要结构参数3.理化性质理化性质壳聚糖生物学性能与结构表征的关系壳聚糖生物学性能与结构表征的关系Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery,October 2010,Vol.24,No.103.理化性质理化性质3.理化性质理化性质主要化学反应主要化学反应主要化学反应酰化反应酰化反应甲壳素和壳聚糖通过与酰氯或酸酐反应，在大分子链上导入不同分子量的脂肪族或芳甲壳素和壳聚糖通过与酰氯或酸酐反应，在大分子链上导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基，所得的产物在有机溶剂中的溶解度可大大提高。香族酰基，所得的产物在有机溶剂中的溶解度可大大提高。羧基化反应羧基化反应羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的6-6-羟基或胺基上引入羧烷羟基或胺基上引入羧烷基基团，研究最多的是羧甲基化反应基基团，研究最多的是羧甲基化反应烷基化反应烷基化反应羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的6-6-羟基或胺基上引入羧烷羟基或胺基上引入羧烷基基团，研究最多的是羧甲基化反应基基团，研究最多的是羧甲基化反应醚化反应醚化反应甲壳素与聚氧乙烯反应生成的醚化物具有良好的保水性能，几乎与透明质酸相当。甲壳素与聚氧乙烯反应生成的醚化物具有良好的保水性能，几乎与透明质酸相当。酯化反应酯化反应常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化2222。用含氧无机酸作酯化剂，使甲壳素或壳。用含氧无机酸作酯化剂，使甲壳素或壳聚糖中的羟基形成有机酯类衍生物。聚糖中的羟基形成有机酯类衍生物。其他化学反应其他化学反应Shiff碱反碱反应应 接枝共聚反应接枝共聚反应 交联反应交联反应4.壳聚糖的制备壳聚糖的制备化学法壳聚糖的制取通常采用化学法，制备工艺程序为：甲壳一脱钙脱蛋白质一脱色一甲壳质一脱乙酰基一壳聚糖。Journal of Scientific&Industrial Research，Vol.63，January 2004，pp 20-31.微甲壳素是绝大多数真菌细胞壁的主要组成成分，许多制药企业和酶制剂的发酵过程产生的下脚料中含有真菌的菌丝体，可从中提取甲壳素。如黑曲霉、雅致放射毛霉鲁氏毛霉等 微波法比常规法达到相同的脱乙酰度所需的反应时间可以缩短9/10，壳聚糖的黏度也有提高化学法微生物法微波法4.壳聚糖的制备壳聚糖的制备壳清洗和粉碎盐酸脱盐NaOH脱蛋白质甲壳素粉末真菌收割、洗涤、晒干粉碎然后用NaOH处理用LiCl/DMAc提取水中沉淀，干燥Kohr E.Chitin:fulfilling a biomaterials promise.Elsevier Science,20015.应用应用Goosen M.in Applications of Chitinand Chitosan.Technomic Publishing Inc,PA.19975.应用应用Chitosan soap,lotion,ChitoSan fibers and chitin socksCrini G.Progress in Polymer Science,30(2005)38Fungicide seed coating(杀菌剂种子涂层)透水性反应墙蓄水层弱透水层谢谢观赏谢谢观赏