壳聚糖及其衍生物的抗菌性

壳聚糖及其衍生物的抗菌性
壳聚糖及其衍生物的抗菌性

水溶性壳聚糖的制备方法

水溶性壳聚糖的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、原料处理:将壳体去除肉后,清水漂洗备用;(2)、稀酸处理:用壳体重2~4倍4~10%的盐酸浸泡1~2天,再用清水漂洗;(3)、碱煮除蛋白脱脂:用2~4倍8~12%氢氧化钠煮沸2~4小时,用清水漂洗;(4)、再脱钙处理:用2~4倍10~15%盐酸浸泡,以除去碳酸钙和磷酸钙,再用清水漂洗;(5)、脱色处理:用2~4倍清水调节PH值在5左右、在酸性条件下加入1%的KMnO↓[4]至紫红色不褪为止,以除去壳体的有机色素,再用清水漂洗;(6)、还原除去MnO↓[2]:将脱色后的壳体浸泡于1~3%的NaHSO↓[3]溶液中,以除去MnO↓[2],再用1~4%的草酸漂白得到白净甲壳素;(7)、脱乙酰度:用2~4倍55~70%的浓氢氧化钠在75~95℃处理10~20小时,获得壳聚糖粗品;(8)、纯化分离:将粗品溶于8~10倍3~6%稀醋酸,慢慢加入10%左右的浓碱至出现粘液,冷却至5~25℃,静置水解2~4小时,用稀盐酸中和至PH值在8~9,并产生絮状物,不断搅拌,至絮状物不再产生,过滤,洗涤除去氯化钠获得可溶性壳聚糖精品。 壳聚糖的结构、性质及其应用 张洁 海洋药学0844130 摘要:生物相容性好、可降解、对组织和细胞无毒副作用的生物材料一直是生物医学领域研究的热点。壳聚糖(α(1-4)2-氨基2-去氧β-D葡聚糖)是甲壳素脱乙酰得到的天然多糖中惟一的碱性多糖,具有很多优良的特性。本文就壳聚糖的结构、性质及其应用进行综述。 关键词:壳聚糖,结构,性质,应用 壳聚糖(Chitosan,简称CTS),壳聚糖是由N-乙酰糖胺组成,其中糖胺的含量超过90%,具有黏多糖相似的结构特点,而黏多糖在组织中分布广泛,是细胞膜有机组成成分之一,故壳聚糖具有优异的生物相容性⑴~⑵。表现为无毒、无刺激、无免疫抗原、无热原反应、不溶血,有抗菌消炎、促进伤口愈合,抗酸、抗溃疡、降脂和降低胆固醇的作用⑶~⑸。而且具有直接抑制肿瘤细胞的作用,并可通过活化免疫系统显示抗癌活性,与现有的抗癌药合用可增强抗癌效果,近年来其作为药物微球材料的研究也受到了极大的重视⑹,是一种安全可靠的天然生物活性多糖。本文就壳聚糖的结构、性质及其应用进行综述。 一.壳聚糖的结构与性质1.壳聚糖的来源—甲壳素 壳聚糖来源于一种自然资源十分丰富的线性聚合物一甲壳素,是甲壳素经脱乙酰化反应后得到的一种生物高分子Ⅲ。甲壳素是一种天然多糖类生物高分子聚合物,在自然界中广泛存在于低等生物菌类、藻类的细胞,节支动物虾、蟹、昆虫的外壳,软体动物(如鱿鱼、乌贼)的内壳和软骨,高等植物的细胞壁等,将甲壳动物的外壳通过酸碱处理,脱去钙盐和蛋白质,即可得到甲壳素。甲壳素化学名为[(1,4)一2一乙酰胺基一2一脱氧一B—D-葡萄糖],分子式为(C8H13N05)。,单体之间以B(1-4)糖苷键连接,分子量一般在lO6左右,理论胺含量为6.9%。甲壳素的化学结构与植物中广泛存在的纤维素结构非常相似(见图l),故又称为动物纤维素。

壳聚糖抑菌性能研究

壳聚糖抑菌性能研究 甲壳素-壳聚糖是一种极有前途的天然高分子聚合物,自20世纪60年代以来,人们对它们的研究、生产、应用变得十分活跃。特别是近几年,研究人员认识到它们的抑菌效能,通过深入研究,有些甲壳素 -壳聚糖的抑菌产品已经问世。 甲壳素脱乙酰基产物为壳聚糖。据研究,壳聚糖的抑菌作用可能有两种机理,一种是壳聚糖通过正电荷的-NH3吸附带负电荷的细胞壁,使壳聚糖吸附在细胞膜表面形成一层高分子膜,改变了细胞膜的选择透过性,阻止营养物质向细胞内的运输,致使细胞质流失、细胞质壁分离,从而起到抑菌杀菌作用;另外一种机理是壳聚糖通过渗入进细胞体内,吸附细胞体内带有阴离子的细胞质,并发生絮凝作用扰乱细胞正常的生理活动,从而杀灭细菌。近几年,随着对该特性认识的加深,人们不仅对能够影响其抑菌性能的机理进行了深入的研究,而且,也开始应用化学方法对其进行改性,从而提高壳聚糖的抑菌性能,最终达到扩大其应用范围的目的。目前,针对影响壳聚糖抑菌性能方面的研究主要有以下几个方面:分子量对壳聚糖抑菌性能的影响多数研究认为,寡聚糖和低分子量的壳聚糖的抑菌效果较好,随分子量上升效果逐渐下降。特别是对大肠杆菌,壳聚糖分子量越小,抑菌作用愈明显。例如:宋献周等就几种不同分子量的α-壳聚糖对几种常见菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、产气荚膜杆菌)的抑制研究表明,低分子量的α-壳聚糖的抑菌效果优于高分子量的α-壳聚糖。夏文水等采用E.coli作为试验菌株,测得分子量为1500的壳低聚糖抑菌效果最强。但是,也有一些研究利用不同的试验菌得出结论认为,壳聚糖分子量较大时,其抑菌能力更强。例如:Yousook等报导分子量为4万的壳聚糖在浓度为0.5%时,对S.taureus 和E.coli的杀灭率为90%:分子量为18万的壳聚糖在浓度为500PPM时,对S.taureus和E.coli的杀灭率为100%:分子量在30万以下时,壳聚糖对金黄色葡萄球菌的抑制作用随分子量减小而逐渐减弱。 pH值对壳聚糖抑菌性能的影响 严钦等人研究认为,壳聚糖因为具有质子化铵,能与细菌大负电荷的细胞膜作用,干扰细菌细胞膜功能,造成细菌体内细胞质流失,扰乱细胞的正常生理代谢,从而达到杀菌的目的。而在pH为中性时,壳寡糖中的氨基没有被质子化,因而不能抑制细胞的生长,反而是作为一种糖被细菌利用。由此可见,通常在微酸条件下,壳聚糖具有明显的抑菌作用,但是当pH值为7时,壳聚糖不但没有抑菌效果,反而还有一定的促进细菌生长的作用。晶体形状对壳聚糖抑菌性能的影响甲壳质有3种晶型,即α、β和γ-壳二糖聚合物,目前,人们对壳聚糖的研究绝大多是针对α晶型,对其他两种研究甚少。蒋霞云等通过对比α-壳聚糖和β-壳聚糖的抑菌性能得出,具有高黏度和高脱乙酰度的β-壳聚糖的抑菌性能强于α-壳聚糖, 从而填补了壳聚糖抑菌性能研究在该方面的空白。 辐射对壳聚糖抑菌性能的影响 目前,由辐射方法改变壳聚糖的抑菌性研究已经逐步深入进行,分别有金黄色葡萄球菌、酵母菌等多个菌种被测试,并分别得出了不同的作用效果及不同的作用浓度。王勇、张成刚等人将壳聚糖经 100Kgy60Coγ-射线辐射处理后,发现其对金黄色葡萄球菌抑菌效果最强,比为辐射前增加100倍,且最适作用浓度为0.01%。孟玲、张中泽通过对酵母菌的抑菌试验验证,经辐射处理后壳聚糖的抑菌活性明显增强,并且0.2g/L的辐射壳聚糖具有明显的抑菌活性。 化学改性对壳聚糖抑菌性能的影响 羧甲基化羧甲基壳聚糖是目前研究的较多一种物质,由于羧甲基化后其水溶性增强,因此大大拓宽了壳聚糖的应用范围。目前,羧甲基壳聚糖大多被用于食品保鲜方面。李治等人经实验证实,羧甲基壳聚糖在羧甲基化度小于0.6~0.8时,抗菌性均大于壳聚糖,当羧甲基化度0.3~0.6范围内,羧甲基壳聚糖具有较强的抗菌性,羧甲基化度大于或小于此范围,抗菌性均有所下降。 磺化由于壳聚糖上具有较多的活泼集团,因此较容易进行各类集团的转化与连接。黎碧娜等对磺化壳聚糖的抑菌性能进行了研究认为,磺化壳聚糖对大肠杆菌、枯草杆菌、葡萄球菌、黑曲霉、假丝酵母都有抑制作用,并且浓度越高,抑菌效果越好。此外,磺化羟丙基壳聚糖和黄原酸壳聚糖也具有一定的抑菌性。

壳聚糖改性工艺的研究

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。

关于壳聚糖及其衍生物的医药的研究进展

关于壳聚糖及其衍生物的医药的研究进 展 (作者:___________单位: ___________邮编: ___________) 作者:凌沛学荣晓花张天民 论文关键词:壳聚糖;衍生物;纳米粒;研究进展 论文摘要:壳聚糖是天然多糖甲壳素的脱乙酰基产物,是一种含有游离氨基的碱性多糖,其相对分子质量从数十万到数百万不等,具有多种生理功能。经降解和化学修饰后的壳聚糖,在某些方面具有比壳聚糖更好的生物活性。壳聚糖及其降解物和修饰物安全性良好,且具有可降解性和组织相容性,在医药领域具有很高的应用价值。多年来,壳聚糖及其衍生物一直是医药研发领域的热点之一。本文根据国内外的参考文献,对壳聚糖及其衍生物的最新医药研究进展进行综述。 壳聚糖(chitosan)是天然多糖甲壳素的脱乙酰基产物,学名聚氨基葡糖,是由N-乙酰-D-氨基葡糖单体通过β-1,4-糖苷键连

接起来的直链状高分子化合物。壳聚糖是一种含有游离氨基的碱性多糖,其相对分子质量(Mr)从数十万到数百万不等。目前已知壳聚糖及其衍生物具有抗微生物、增强免疫、调节血脂、抑制肿瘤等药理活性[1]。另外,由于壳聚糖及其衍生物安全性良好,且具有可降解性和组织相容性,因此在药物传递系统中也得到广泛应用。本文从药理活性和在药物传递系统中的应用两部分,对壳聚糖及其衍生物的研究进展进行综述。 1壳聚糖及其衍生物的药理活性 1.1抗菌活性 已有大量的研究证实壳聚糖及其衍生物具有广谱的抗菌活性,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌、八叠球菌、放线菌和热带白色念珠菌等均具有抑制作用。壳聚糖的抑菌活性和多种因素有关。壳聚糖只有在酸性溶液中才具有抑菌活性,并且溶液的pH值越低抑菌活性越强。壳聚糖的抑菌活性也受到其脱乙酰度的影响,脱乙酰度越高,抑菌活性越强。不同Mr的壳聚糖对于细菌的抑制活性不同,整体上抑菌活性随分子量的升高而呈降低趋势。Seyfarth等[1]最近对一系列不同Mr的壳聚糖衍生物的抗真菌活性进行了研究,发现其抗真菌活性随着Mr的减小而降低,随着功能团掩蔽质子化的氨基而增强。陈威等[2]最近提出,不同Mr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

壳聚糖,甲壳素,水溶性甲壳素,壳聚糖整理剂,阻燃整理剂

甲壳素又称甲克质、几丁质,是重要的天然抗菌整理剂之一。它来自天然贝壳、蟹壳、虾壳、鱼骨及昆虫等动物的客体。当甲壳素脱乙酰度达到55%时,则成为甲壳素最重要的抗菌衍生物壳聚糖。甲壳素整理剂SAL6680是以壳聚糖、活性添加剂为主要成分,是安全性很高的集保湿、美肤、抗菌为一体的整理剂。它具有良好的粘合性、生物相容性、生物降解性、无毒性及特殊的吸附性。适用于各种纤维织物,包括棉、毛等天然纤维和聚酯、尼龙、粘胶等化学纤维纺织品,经其处理后的织物具有优良的耐洗性。SGS、Intertek 等全球多家权威检测机构一致证明: SAL6680的抗菌性能符合美国AATCC100标准及日本JIS L 1902-2002标准等。韩笑 壳聚糖衍生物抗菌剂的应用 王阳 (西安工程大学,陕西西安710048) 摘要:概述了纺织品抗菌防臭整理的重要性,介绍了抗菌整理剂的种类,重点阐述了改性壳聚糖的抗菌防臭整理剂的应用工艺,采用日本JIS标准测试证明Herst ATB抗菌整理纺织品具有高效、耐久的抗菌防臭效果,并且Herst ATB成本低廉,安全环保,适合于工业化生产。 关键词:甲壳素;抗菌防臭整理剂;抗菌纺织品;抗菌整理工艺 The application of chitosan antibacterial agent Abstract: This paper covers the development and the important of antibacterial finishing, as well as the kinds of antibacterial agent, mainly the finishing method by chitosan. Based on American standard JIS, result show that cotton fabric treated with Herst ATB has not only the excellent antibacterial effect, durable to washing, but also safe to body and environmental friendly. It is suitable for manufactory. Key words: chitosan; antibacterial agent; antibacterial textile; antibacterial finishing 1前言 随着人们卫生保健意识的增强,特别是安全、舒适、健康、清洁、环保等“绿色”观念的形成,对于纺织品要求越来越高,使纺织品的抗菌、防霉、防臭后整理加工更加受到人们的重视。 在生活中,人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物,这些微生物在合适的外界条件下,会迅速繁殖,并通过接触等方式传播疾病,影响人们的身体健康。织物属于具有无数空隙的材料,因此较容易吸附微生物。 抗菌整理就是用抗菌整理剂处理织物,从而使织物具有抑制微生物生长的功能。其目的不仅是为了防止织物被微生物沾污而损伤,更重要的是为了防止传染疾病,保证人体的安全健康和穿着舒适,降低公共环境的交叉感染率,使织物获得卫生保健的新功能。 2几种常用的抗菌剂及其特点

壳聚糖衍生物的抗菌性质

壳聚糖和壳聚糖衍生物的抑菌作用 摘要:壳聚糖是一类有着广谱抑菌活性的天然多糖,其生物相容性好、易降解、无毒,因而作为一种可再生资源在抑菌领域受到了越来越多的关注。本文通过对壳聚糖来源、性质、壳聚糖衍生物的化学改性的方法和抑菌作用的分析,并对今后壳聚糖衍生物抑菌情况进行了初步的展望。为研制和开发新型的高抑菌活性的壳聚糖衍生物的开发提供理论参考。 关键词:壳聚糖;衍生物;抑菌;机理 引言 壳聚糖是无毒、无污染,具有可再生、无毒副作用,生物相容性和降解性良好的天然氨基多糖。目前已被广泛应用于医药[1-2]、农业[3]、食品[4-5]等领域,并成为最近生物新材料研究的热点[6-7]。壳聚糖具有抗菌活性,对多种植物病原细菌和真菌均抑制作用[8]。但由于其不溶于水和大多数有机溶剂,只溶于稀酸,在很大程度上限制了其应用范围。壳聚糖通过化学改性,可以得到具有一定官能团的壳聚糖衍生物。与壳聚糖相比,这些衍生物的性能往往有较明显的改善。对于壳聚糖的化学修饰研究较多的有壳聚糖的酰基化、烷基化、羟基化、醛亚胺基化、硫酸酯化、羧甲基化、季铵化等,其中季铵化、羧甲基化和硫酸酯化的产物由于具有良好的水溶性而备受重视[9]。有关壳聚糖的结构修饰和构效关系的研究已成为研究热点[10],因此,研究开发具有更高抗菌活性的壳聚糖衍生物,对于改善人们的生活质量具有重要意义。 1壳聚糖的来源和性质 1.1壳聚糖的来源 壳聚糖是自然界唯一的碱性天然多糖,壳聚糖的历史得追随到19世纪,当时Rouget 在甲壳素的天然聚合物中发现了其脱乙酰化的形式[11]。壳聚糖是白色或淡黄色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体。由于其原料和制备方法的不同,其分子量也有所不同,可以从数十万到数百万不等。甲壳素在浓碱中加热处理后,就可以脱去部分乙酰基,得到壳聚糖,反应路线如下。

壳聚糖及其衍生物抗菌性能进展

中国实用口腔科杂志2011年7月第4卷第7期 甲壳素(chitin)是N-乙酰基-D-葡萄糖胺以β-l,4键结合而成的多糖,是蟹、虾等甲壳类、甲虫等的外骨骼及蘑菇等菌类的细胞壁成分,广泛存在于自然界。壳聚糖(chitosan)是甲壳素脱去乙酰基的产物,安全无毒具有良好的生物兼容性,与人体细胞有良好的亲和性,无免疫原性,具有抗癌和抗肿瘤的作用。壳聚糖及其衍生物因其特有生物活性对多种细菌、真菌具有广谱抗菌的功能,在口腔抗微生物方面的应用逐渐得到重视。本文就壳聚糖及其衍生物抗菌性能方面研究现状进行综述。 1壳聚糖的抗菌活性 1.1壳聚糖对细菌的抗菌作用壳聚糖具有广谱抗菌作用。近年来研究发现,壳聚糖可抑制大肠杆菌、沙门菌属、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、李斯特单核细胞增生菌、小肠结肠炎耶尔森菌、链球菌、霍乱弧菌、志贺痢疾杆菌、产气单胞菌属及某些真菌等的生长[1]。 邓婧等[2]采用纸片药敏试验法,在pH6.5时对不同浓度壳聚糖进行抑菌实验,发现其对变形链球菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、幽门螺杆菌、牙龈卟啉单胞菌均有抑制作用。2%壳聚糖对变形链球菌、金黄色葡萄球菌的抑制效果最好,1.5%、1.0%、0.5%对变形链球菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抑制效果优于幽门螺杆菌和牙龈卟啉单胞菌。有研究发现,在pH5.5时,1.0%壳聚糖(脱乙酰度为88.7%)对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌有强抑制作用[3]。 由于壳聚糖良好的成膜性和独特的抗菌性,它能有效抑制2种牙周致病菌——伴放线放线杆菌和牙龈卟啉菌的生长。Ikinci等[4]将壳聚糖凝胶或膜与洗必泰联用,证明壳聚糖对牙龈卟啉菌有一定的抑制作用,可避免洗必泰的不良反应,既可延长其作用时间,也能够明显抑制细菌生长。壳聚糖对促进血链球菌生物膜脱落有显著作用,且小分子量壳聚糖的作用效果最佳。壳聚糖对几种常见口腔致病菌不仅有抑制作用,而且经高温处理后其作用也很稳定,所以在治疗口腔感染方面壳聚糖将是有效药物[2]。1.2壳聚糖对真菌的抑制作用壳聚糖还具有抗真菌活性。壳聚糖可有效抑制皮肤浅表真菌的生长。刘晓等[5]研究壳聚糖凝胶对皮肤浅表真菌的抑制作用,发现壳聚糖凝胶剂对红色毛癣菌、断发毛癣菌均有较强抑菌作用,抑菌质量浓度为2.5~5g/L。Rhoades等[1]使用脱乙酰度为89%、质量浓度为1g/L的天然壳聚糖对念珠菌和白色隐球菌进行抑菌实验,发现其对2log cfu/mL念珠菌有明显的抑制作用,而对白色隐球菌却无抑制作用。Muhannad 等[6]在pH5.0条件下,使用0.5%壳聚糖(脱乙酰度92%)的乳剂对白色念珠菌的抗菌效果进行观察,发现24h后能使白色念珠菌数量减少达99%、黑曲霉菌减少达90%。可见壳聚糖对真菌也有很广泛的抑制作用,且作用效果与抗细菌作用类似。 作者单位:中国医科大学口腔医学院牙体牙髓科,沈阳110001 通讯作者:于静涛,电子信箱:Yjtao555@https://www.360docs.net/doc/e69999893.html, 综述 壳聚糖及其衍生物抗菌性能研究进展 刘扬,于静涛,孙莹莹,宋雪莲 文章编号:1674-1595(2011)07-0437-03中图分类号:R78文献标志码:A 提要:壳聚糖由天然多糖甲壳素经脱乙酰化处理而成,是生物相容性和水解性较好的低聚糖,具有较好的广谱抗菌性。近年来,壳聚糖及其衍生物的抗菌性是医药、保健、食品和化妆品等领域的研究热点,本文就壳聚糖及其衍生物抗菌性能方面研究进行综述。 关键词:壳聚糖;壳聚糖衍生物;抗菌性;抗菌机制 Research on antibacterial action of chitosan and chitosan derivatives.LIU Yang,YU Jing-tao,SUN Ying-ying,SONG Xue-lian.Department of Endodontics,School of Stomatology,China Medical University,Shenyang 110001,China Summary:Chitosan,made by dehydration of natural polysaccharide chitin,is a biocompatible and soluble oligosaccha?ride and a good broad-spectrum antimicrobial.In recent years,antibacterial activity of chitosan and its derivatives is of special interest of research in the field of medicine,health,food and cosmetics,etc.This paper is a review on anti-bacte?rial performance of chitosan and its derivatives. Keywords:chitosan;chitosan derivatives;antibacterial action;antibacterial mechanism 437

壳聚糖改性研究与应用

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]。 壳聚糖在医药测定方面也有着十分积极的作用。Zhang等[6]首先制备了壳聚糖包覆的CdSe /ZrKS量子点作为Her2/neu基因小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的载体。并通过跟踪量子点的荧光信号证实药物载体靶向传送到乳腺肿瘤细胞,利用荧光索酶和酶联免疫分析验证导入细胞的siRNA的基因沉默效应。钟文英[7]等壳聚糖包覆的Ccrre量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法建立了吉米沙星定量测定方法。以壳聚糖为载体合成新型疏水色谱填料[8],有效分离提纯枯草芽孢杆菌α一淀粉酶、鸡卵粘蛋白、AS 1.398中性蛋白酶以及伪单孢杆菌脂肪酶[9],以壳聚糖为载体的亲和吸附剂和壳聚糖固定化蛋白酶均具有广泛应用价值. 壳聚糖羧甲基化后,与磷酸钙生成螯合物,它可促进骨骼的矿化,在医药上可作为成骨的促进剂[10]。 二、化工领域 武美霞[11]等以壳聚糖为络合剂、稳定剂或保护剂,通过简单的化学还原法制备了具有超小尺寸的非晶态NiB.CS催化剂,并且使活性组分Ni分散均匀。壳聚糖修饰炭黑负载Pt—Au 催化剂,对原电极有相当好的物理极化学性质的改良作用。Sugunan[12]等认为,壳聚糖之所以能够捕获并起到稳定金纳米粒子的作用,一是由于两者之间存在静电作用;二是壳聚糖具有足够大的立体位阻效应,从而避免了金纳米粒子的聚集并能使金纳米粒子功能化。因此,

壳聚糖及其衍生物的护肤作用(综述文章)

壳聚糖及其衍生物的护肤作用 何芷筠 (仲恺农业工程学院化学化工学院化学工程与工艺072广东广州510225) 摘要:壳聚糖及其衍生物是一种资源丰富、用途广泛的天然高分子材料。甲壳素、壳聚糖已经被广泛应用于日用化工、环保、食品工业、农业和医疗等行业。本文主要综述壳聚糖及其衍生物的保湿护肤作用与发展前景。 关键词:壳聚糖壳聚糖衍生物保湿护肤 1.引言 壳聚糖(Chitosan)是甲壳素脱乙酰化而得到的一种生物高分子。由于壳聚糖分子中有大量游离氨基的存在,其溶解性大大优于甲壳素,而且兼具有甲壳素的天然性、无免疫原性、无毒无味、生物相容性好与易于降解等优点,所以壳聚糖有十分良好的经济应用价值,在食品、环保、医药、化工等领域具有广阔的应用前景[1,2]。人们对壳聚糖的研究十分活跃,其应用领域也不断拓宽。 壳聚糖及其衍生物溶于酸性溶液形成直链聚阳离子,成膜性好,可附于角蛋白与类脂质上,有一定的水分调节功能。配入化妆品中具有保湿、抑菌作用,又不引起任何的过敏刺激反应[3,4],是良好的护肤品原料之一。 2.1壳聚糖及其衍生物的护肤原理 壳聚糖来源于生物体结构物质,与人体细胞有很强的亲和性,可被体内的酶分解而吸收,对人体无毒性和副作用[5,6]。另外,虽然壳聚糖分子内和分子间存在许多氢键,使其分子比较僵硬和缠结在一起,在水中的溶解度降低。然而,对壳聚糖结构上的羟基、活泼的氨基等基团进行化学改性后得到的衍生物,由于分子中含有羟基、羧基等易溶于水的基团,使其在水中的溶解度大大提高[7],从而使其具有良好的吸湿性、保湿性、纺丝性和成膜性。 此外,壳聚糖及其衍生物具有抑制细菌、霉菌生长的活性,是抗菌谱较广的天然抗菌物质,运用在护肤品上可起到保护皮肤的作用。 2.2壳聚糖及其衍生物在护肤品中的应用优势 壳聚糖及其衍生物在化妆品方面的应用主要是利用其优良的保湿增湿性能。壳聚糖本身具有成膜功能,又具有良好的透气性能,是一种强的吸湿剂与保湿剂,与传统的保湿增湿剂相比,壳聚糖及其衍生物的保湿增湿

壳聚糖抗菌剂研究进展

Bioprocess 生物过程, 2017, 7(4), 41-48 Published Online December 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/e69999893.html,/journal/bp https://https://www.360docs.net/doc/e69999893.html,/10.12677/bp.2017.74006 Research Progress on Chitosan Antimicrobial Maotao Wu SunRui Marine Environment Engineering Co., ltd, Qingdao Shandong Received: Nov. 20th, 2017; accepted: Dec. 1st, 2017; published: Dec. 7th, 2017 Abstract Chitosan is a nature macromolecule. With the investigation, its applications are broad. The article summarizes the research and application of chitosan as an antimicrobial, the mechanism and the infective factors, and the development foreground of the chitosan antimicrobial is prospected. Keywords Chitosan, Antimicrobial, Mechanism, Prospect 壳聚糖抗菌剂研究进展 吴茂涛 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司,山东青岛 收稿日期:2017年11月20日;录用日期:2017年12月1日;发布日期:2017年12月7日 摘要 壳聚糖是一种天然的高分子,随着研究的深入发展,应用范围越来越广泛。本文概述了壳聚糖在抗菌剂领域的研究应用情况,归纳总结了其抗菌机理及其影响因素,同时展望了壳聚糖抗菌剂的发展前景。 关键词 壳聚糖,抗菌剂,机理,展望

改性壳聚糖富集研究综述范文【精编】

改性壳聚糖富集研究综述 摘要:壳聚糖及其衍生物是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。本文综合概述了壳聚糖的结构、性质、富集及其化学改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。 关键词:壳聚糖;富集;化学改性;应用。 引言: 壳聚糖具有许多独特的化学物理性质,根据其酸化、酉旨化和氧化、接枝与交联、经基化、经烷基化等反应还可制备成多种用途的产品,而且从氨基多糖的特点出发具有比纤维素更为广泛的用途。对壳聚糖的应用开发研究,自本世纪六十年代以来就十分活跃,近年来国际更是十分重视对它的深入开发和应用。通过对甲壳质和壳聚糖进行化学修饰与改性来制备性能独特的衍生物已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。 1、壳聚糖及其改性吸附剂 壳聚糖(chitosan)是一种天然化合物,属于碳水化合物中的多糖,是甲壳素N-脱乙酰基的产物,其学名是β(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。 壳聚糖本身的基本结构是葡萄糖胺聚合物,与纤维素类似。但因多了一个胺基,带有正电荷,所以使其化学性质较为活泼。且因其聚合分子结合键角度自然扭转之故,对于小分子或元素会发生凝集螫合作用。根据甲壳素脱乙酰化时的条件不同,壳聚糖的脱乙酰度和分子量不同,壳聚糖的分子量通常在几十万左右。但一般来说N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖。 壳聚糖本身性质十分稳定,不会氧化或吸湿。鉴于壳聚糖及其衍生物具有优良的生理活性,在食品、生物制药、水处理方面显示出非常诱人的应用价值。近年来,国内外对壳聚糖的开发研究十分活跃。 2、壳聚糖富集工艺的研究现状 由于壳聚糖吸附剂有以上的优点,学者们对其富集的工艺已经有了较为深入的研究。 李斌,崔慧[1]研究了以壳聚糖作富集柱,稀H2SO4为洗脱剂,稀NaOH 为再生剂,火焰原子吸收光谱法简便、快速分离富集测定水中痕量Cu(Ⅱ)的方法,于波长325nm 处测定,检出限为20ng·ml-1,线性范围为10~20μg·ml-1。此法的优点在于简便、快速、选择性好、经济实用、效果良好。但由于壳聚糖易降解,在实际操作中存在着流速控制难,富集效果不均一,空白大的问题。

壳聚糖及其衍生物在农业上的应用(精)

文章编号:1004- 1656(201101-0001-08壳聚糖及其衍生物在农业上的应用 陈佳阳1,乐学义 1,2* (1.华南农业大学理学院应用化学系,广东广州510642; 2.华南农业大学生物材料研究所,广东广州510642 收稿日期:2010-07-12;修回日期:2010-10-10基金项目:华南农业大学211工程项目(2009B010100001 联系人简介:乐学义(1961-,男,教授,主要从事生物无机化学研究。 Email :lexyfu@https://www.360docs.net/doc/e69999893.html, 摘要:壳聚糖是一种具有许多优良的特性且来源丰富的可再生绿色高分子材料。本文简要介绍了近几年来应用化学、 物理和酶催化三种方法对壳聚糖的改性。同时介绍了壳聚糖及其衍生物作为生物调节剂、农药、化肥和果蔬保鲜剂等在农业上应用的研究进展。关键词:壳聚糖;改性;植物调节剂;农药;果蔬保鲜中图分类号:O636.1 文献标识码:A Applications of chitosan and its derivatives in agricultural production CHEN Jia-yang 1,LE Xue-yi 1,2*

(1.Department of Applied Chemistry ,College of Sciences ,South China Agricultural University ,Guangzhou 510642,China ; 2.Institute for Biomaterial Engineering ,South China Agricultural University ,Guangzhou 510642,China Abstract :Chitosan is a kind of reproducible and green polymer material with various excellent qualities and abundant source.The main objective of the paper was to deptict methods of chemical ,physical and enzymatic of chitosan to modify chitosan.Moreovre ,the development of applications of chitosan and its derivatives in agricultural production were reviewed ,such as plant growth regulator ,pesticide ,fertilizer and fresh-keeping of fruits and vegetables. Key words :chitosan ;modification ;plant growth regulator ;agrochemicals ;fresh-keeping of fruits and vegetables 甲壳素(Chitin 存在于虾、蟹、昆虫等的外壳 中以及菌类、藻类低等植物细胞壁中,是自然界中产量排列第二的多糖类物质[1] 。在温度为120?C 时,对甲壳素进行碱性水解1-3h 可制得壳聚糖[2]。一般把脱乙酰度>70%的甲壳素称为壳聚糖 [3] 。壳聚糖(Chitosan 又称脱乙酰几丁质、聚氨 基葡萄糖和可溶性甲壳素,是天然多糖中唯一的碱性多糖,也是迄今为止发现的唯一阳离子碱性多糖,其学名为(1,4-2氨基-2-脱氧-8-壳聚糖,结构与纤维素相似,无毒害、无味、易生物降解,不污染环境,且有良好的吸附性、成膜性、吸湿性等

壳聚糖及其结构特点

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

壳聚糖及其衍生物的抗氧化性能及应用研究进展

壳聚糖及其衍生物的抗氧化性能及 应用研究进展 赵 盼,王 丽,孟祥红* (中国海洋大学海洋生命学院,山东 青岛 266003) 摘 要:对壳聚糖及其衍生物的抗氧化性能和应用进行综述。壳聚糖的抗氧化功能主要受其分子质量和脱乙酰度的影响;壳聚糖的醚化、酯化、酰化衍生物及金属配合物影响其抗氧化性能;壳聚糖及其衍生物在水果保鲜、果汁澄清和防褐变、食物保存、延缓衰老等方面具有广阔的应用前景。关键词:壳聚糖;衍生物;抗氧化;应用 Research Progress of Antioxidant Properties and Applications of Chitosan and Its Derivatives ZHAO Pan ,WANG Li ,MENG Xiang-hong* (College of Marine Life Science, Ocean University of China, Qingdao 266003, China) Abstract :The antioxidant properties and applications of chitosan and its derivatives are reviewed in this paper. The antioxidant properties of chitosan are mainly determined by its molecular weight and degree of deacetylation. In addition, etherification,esterification, acylation and chelation with metal elements all also influence the antioxidant properties of chitosan. Chitosan and its derivatives have broad application prospects in fresh-keeping of fruits and vegetables, juice clarification, browning prevention,aging delay, and so on. Key words :chitosan ;derivatives ;antioxidant properties ;application 中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)15-0299-05 收稿日期:2010-01-28 作者简介:赵盼(1985—),女,硕士研究生,研究方向为海洋活性物质和功能。E-mail :panpanxbg@https://www.360docs.net/doc/e69999893.html, *通信作者:孟祥红(1973—),男,副教授,博士,研究方向为海洋生物化学和生物材料。E-mail :mengxh@https://www.360docs.net/doc/e69999893.html, 活性氧自由基(reactive oxygen species ,ROS)是指含有未配对电子的原子、分子或离子。超氧阴离子自由基(O 2?)﹑羟自由基(?OH)和脂自由基(ROO ?)是3种具有代表性的活性氧自由基[1]。这些自由基有很高的反应活性,具有强烈的引发脂质过氧化的作用。目前为止,由于氧化失衡引起的疾病已超过100多种[2]。此外,活性氧还会导致水果、蔬菜及果汁等在贮藏过程中的衰老和腐败,严重影响品质和口感,因而研究和开发具有抗氧化活性的物质具有重要的意义。天然抗氧化剂成分具有无毒或低毒以及良好的生物相容性等特点,已引起各国科学家的高度重视。 壳聚糖是甲壳素N -脱乙酰基的产物,化学名称是聚β(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D -葡萄糖,是广泛存在于虾蟹、昆虫甲壳,真菌和植物细胞壁中的一种碱性多糖。研究表明壳聚糖具有清除自由基、保护机体免受过氧化损伤等作用[3-12]。但壳聚糖作为一种碱性多糖只能溶于酸溶液而不能溶于水溶液或碱性溶液,因此限制了其应 用,壳聚糖分子上分布着大量的活性氨基和羟基,通过化学改性可获得具有抗氧化特性的水溶性衍生物[13]。近年来,有关壳聚糖和其衍生物抗氧化方面的性质已有大量的报道[14-29]。本文主要就国内外研究进展进行综述,以期能为壳聚糖及其衍生物抗氧化特性的研究和应用提供参考。1 壳聚糖的抗氧化性能 有关壳聚糖抗氧化性能的报道最早见于1998年,Xue 等[4]发现壳聚糖可以显著抑制脂质体的过氧化。随后有关壳聚糖抗氧化性能方面的研究越来越多。目前,针对壳聚糖抗氧化性能的研究主要集中在以下两个方面:1.1分子质量对壳聚糖抗氧化性能的影响 多数研究者认为,壳聚糖分子质量越低抗氧化性能越好,随着分子质量不断增大抗氧化性能反而有一定程度的下降。例如Xing 等[5]分别用分子质量为76×104、

水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定 分光光度法-编制说明

国家标准《水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定分光光度法》编制说明 (一)工作简况,包括任务来源、协作单位、主要工作过程、国家标准主要起草人及其所做的工作等; 1、任务来源 本标准根据国标委公布的2018年第四批国家标准计划项目(国标委发[2018]83号),本项目计划编号为20184458-T-469,名称为水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定分光光度法。 本标准由全国生化检测标准化技术委员会(SAC/TC 387)提出并归口。 本标准由等联合起草。 2、目的和意义 水溶性壳聚糖是由壳聚糖水解得到的一类具有生物活性的低聚合度壳聚糖, 具有抗氧化、提高免疫力、抑菌、降血糖等生物学作用, 它不仅溶于酸性溶液,还可溶于中性溶液和碱性溶液,因此被广泛应用于食品、医药、农业、化妆品等领域。 3、协作单位 4、标准编制过程和主要工作过程 (1)2017年9月至2018年2月,标准起草单位组织相关技术人员对“水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定分光光度法”标准项目进行了预研。根据国家制修订有关程序和要求,2017年12月下旬,青岛科技大学主持在青岛召开了《水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定分光光度法》国家标准制定研讨会。会上,组成了标准起草工作组,进一步明确了任务要求,根据研究内容详细安排了工作进度,并成立了标准起草工作小组。会议研究讨论了《水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定分光光度法》初稿,对起草小组在标准起草过程中的一些思考及难点问题进行了深刻讨论,各单位代表结合各自的优势和特长就标准内容及方法选择进行了讨论,为“水溶性壳聚糖中还原性端基糖的测定分光光度法”标准制定奠定了必要的基础。课题组成员广泛收集了国内外标准、文献,了解了国内外相关技术动态,并且明确了工作思路和进程安排。 (2)2018年3月标准起草单位在收到全国生化检测标准化技术委员会文件后,提交了项目建议书以及国家标准草案。 (3)2019年1月收到全国生化检测标准化技术委员会生检标[2019]1号文件

相关文档
最新文档