壳聚糖的介绍课程
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关于壳聚糖的溶解性以及应用PPT讲稿
• 壳聚糖是一种阳离子型天然多糖，能与DNA形成聚电介质，因此壳聚
糖可用作基因转移工具。
• 3.1 在医药领域的应用
• 壳聚糖可以用来制备伤口覆盖膜，具有很
好的生物相容性和抗病毒性，并能促进创 面的愈合。例如，用壳聚糖制成的口腔溃 疡膜，疗效可靠，无不良反应。
• 壳聚糖及衍生物在人体内可生物降解，并
相类似，分子呈直链状，极性强，易结晶，但由于熔点高于其自身分 解温度，故不易得到非晶态的壳聚糖。
• 在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷
基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、 卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反 应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍 生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。
• 其结构为下图所示：
• 自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖
后，这种天然高分子的生物官能性和相容 性、血液相容性、安全性、微生物降解性 等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、
• 3.3 在生化领域的应用
• 壳 聚糖具有生物降解的特性，可制成可降解的薄膜。壳聚糖的游离氨
基，对各种蛋白质的亲和力非常高，可用来作为固定化酶、抗原、抗 体等的载体。改性甲壳素固定化酶不影响酶的活性，且有很高的催化 能力，可重复使用。
• 壳聚糖的外观是白色或淡黄色半透明状固体，但壳聚糖不溶于水和碱
溶液，也不溶于硫酸和磷酸。溶于质量分数为1%的乙酸溶液后形成 透明豁稠的壳聚糖胶体溶液是最重பைடு நூலகம்的性质之一。
• 壳聚糖无毒、无害，具有良好的保湿性、润湿性，但吸湿性较强，遇
水易分解。其吸湿性仅次于甘油，优于山梨醇和聚乙二醇。
• 壳聚糖的相对分子质量为10万到30万之间。壳聚糖分子结构与纤维素
• 方法：将壳聚糖用高温浓碱浸泡，然后洗
糖可用作基因转移工具。
• 3.1 在医药领域的应用
• 壳聚糖可以用来制备伤口覆盖膜，具有很
好的生物相容性和抗病毒性，并能促进创 面的愈合。例如，用壳聚糖制成的口腔溃 疡膜，疗效可靠，无不良反应。
• 壳聚糖及衍生物在人体内可生物降解，并
相类似，分子呈直链状，极性强，易结晶，但由于熔点高于其自身分 解温度，故不易得到非晶态的壳聚糖。
• 在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷
基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、 卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反 应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍 生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。
• 其结构为下图所示：
• 自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖
后，这种天然高分子的生物官能性和相容 性、血液相容性、安全性、微生物降解性 等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、
• 3.3 在生化领域的应用
• 壳 聚糖具有生物降解的特性，可制成可降解的薄膜。壳聚糖的游离氨
基，对各种蛋白质的亲和力非常高，可用来作为固定化酶、抗原、抗 体等的载体。改性甲壳素固定化酶不影响酶的活性，且有很高的催化 能力，可重复使用。
• 壳聚糖的外观是白色或淡黄色半透明状固体，但壳聚糖不溶于水和碱
溶液，也不溶于硫酸和磷酸。溶于质量分数为1%的乙酸溶液后形成 透明豁稠的壳聚糖胶体溶液是最重பைடு நூலகம்的性质之一。
• 壳聚糖无毒、无害，具有良好的保湿性、润湿性，但吸湿性较强，遇
水易分解。其吸湿性仅次于甘油，优于山梨醇和聚乙二醇。
• 壳聚糖的相对分子质量为10万到30万之间。壳聚糖分子结构与纤维素
• 方法：将壳聚糖用高温浓碱浸泡，然后洗
壳聚糖ppt课件
2019 13
四 壳聚糖抑菌性能影响因素、机 理及应用
1 壳聚糖的抑菌性能影响因素
（1） 分子量对壳聚糖抑菌性能的影响：
壳聚糖分子量对其抑菌性能的影响初步认为与不同 分子量壳聚糖的不同作用机理及细菌的不同结构与特性有关。
（2）浓度对壳聚糖抑菌活性的影响：
水溶性壳聚糖的抗菌活性随其浓度的增加而增加， 且它的抗真菌活性强于抗细菌活性。
2019 9
3 水溶性甲壳素的热性质
水溶性甲壳素的玻璃化转变温度( Tg)是 219．6℃。而脱乙酰度为95．8l％的壳聚糖的玻璃 化温度是202.6℃。水溶性甲壳素的玻璃化转变温 度高于壳聚糖，主要是因为水溶性甲壳素含有较多 的乙酰基，分子间的作用较壳聚糖强，分子运动更 困难。从水溶性甲壳素和壳聚糖的热失重结果分析， 二者在60℃附近开始脱水，水溶性壳聚糖脱去总重 的4.61％，而壳聚糖脱去了3.69％，说明水溶性甲 壳素的亲水性更好，在环境条件下样品含水量高， 与水的作用更强。
（3）壳聚糖在农业中的应用
可做种子处理剂、生物农药
2019 17
（4）壳聚糖在医疗卫生中的应用
壳聚糖可用于伤口填料物质，具有杀菌、促进伤口 愈合、吸收伤口渗出物、不易脱水收缩，减少疤痕的生 成等作用。
（5）壳聚糖在环保中的应用
利用壳聚糖的抗菌性，可将壳聚糖用于生化水处理 方面。
（6）壳聚糖在化妆品中的应用
2019
-
19
6 金福生-壳聚糖抗菌成膜喷雾剂
简介：今福生是一种喷雾型分子级隐形敷料，喷洒在皮
肤、黏膜患处及损伤表面，通过全新的物理及生物双重抗 菌机制，隔离、杀灭病原微生物，同时促进组织修复与再 生。 作用机理：物理及生物双重抗菌机理。 使用范围：普通外科、皮肤科、妇产科、烧伤科、整形 美容外科、肛肠科、褥疮的预防与治疗、预防医院内感染 等。
四 壳聚糖抑菌性能影响因素、机 理及应用
1 壳聚糖的抑菌性能影响因素
（1） 分子量对壳聚糖抑菌性能的影响：
壳聚糖分子量对其抑菌性能的影响初步认为与不同 分子量壳聚糖的不同作用机理及细菌的不同结构与特性有关。
（2）浓度对壳聚糖抑菌活性的影响：
水溶性壳聚糖的抗菌活性随其浓度的增加而增加， 且它的抗真菌活性强于抗细菌活性。
2019 9
3 水溶性甲壳素的热性质
水溶性甲壳素的玻璃化转变温度( Tg)是 219．6℃。而脱乙酰度为95．8l％的壳聚糖的玻璃 化温度是202.6℃。水溶性甲壳素的玻璃化转变温 度高于壳聚糖，主要是因为水溶性甲壳素含有较多 的乙酰基，分子间的作用较壳聚糖强，分子运动更 困难。从水溶性甲壳素和壳聚糖的热失重结果分析， 二者在60℃附近开始脱水，水溶性壳聚糖脱去总重 的4.61％，而壳聚糖脱去了3.69％，说明水溶性甲 壳素的亲水性更好，在环境条件下样品含水量高， 与水的作用更强。
（3）壳聚糖在农业中的应用
可做种子处理剂、生物农药
2019 17
（4）壳聚糖在医疗卫生中的应用
壳聚糖可用于伤口填料物质，具有杀菌、促进伤口 愈合、吸收伤口渗出物、不易脱水收缩，减少疤痕的生 成等作用。
（5）壳聚糖在环保中的应用
利用壳聚糖的抗菌性，可将壳聚糖用于生化水处理 方面。
（6）壳聚糖在化妆品中的应用
2019
-
19
6 金福生-壳聚糖抗菌成膜喷雾剂
简介：今福生是一种喷雾型分子级隐形敷料，喷洒在皮
肤、黏膜患处及损伤表面，通过全新的物理及生物双重抗 菌机制，隔离、杀灭病原微生物，同时促进组织修复与再 生。 作用机理：物理及生物双重抗菌机理。 使用范围：普通外科、皮肤科、妇产科、烧伤科、整形 美容外科、肛肠科、褥疮的预防与治疗、预防医院内感染 等。
壳聚糖的结构、性质及其应用--综述
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。
（a）甲壳素（b）纤维素图1甲壳素和纤维素的结构甲壳素是白色或灰白色无定型、半透明固体，不溶于水、稀酸、碱和一般的有机溶剂，可溶于浓的盐酸、硫酸、磷酸和无水甲酸。
壳聚糖
2
3.2给水处理 天然水源的主要污染物有颗 粒物，有毒有机物以及一些细菌 和病原体等。壳聚糖直接来源于 低等生物，天然、无毒、安全， 在给水处理中壳聚糖显示了其独 特的优越性。一方面壳聚糖能吸 附水中的颗粒物，螯合水中的金 属离子，另一方面壳聚糖还能通 过吸附电中和作用吸附一些酸性 污泥并具有杀菌作用。相比起传 统的絮凝剂，不会产生二次污染。 目前，壳聚糖以及其复合絮凝剂 已逐渐应用到给水处理中。
2
3. 重金属废水 目前产生含有重金属废水的主要是电镀废水，其中主要含有 Pb2 +、 Cu2 +、Zn2 +、Ni2 +等一些重金属离子。由于壳聚糖对水中的重金 属离子具有较好的螯合作用，因此它对这一类的废水也有较好的吸 附作用。
2
4 含油废水 废水中的油以浮油、分散油、乳化油以及溶解油存在，而其中以乳 化油较难去除。而壳聚糖这种天然的高分子物质，以其优良的絮凝 特性和活泼的化学活性，在含油废水处理中也逐渐得到开发和应用。
2
陈亮，陈俭，朱超．壳聚糖在给水处理中的应 用研究［J］． 中国给水排水，2003，19(8) : 50-51．
3.3 其他应用 在食品行业中，通过对壳聚糖不同的改性和条件优化，将其良好的 絮凝效果用于苹果汁澄清，取得了良好效果。 在医药行业，由于壳聚糖各种特性被广泛应用于控释剂、微球载体、 缓释剂、基因运载工具、药物增效剂等。 由于壳聚糖具有很好的生物相容性、生物官能团性和广谱抗菌性等 多种功能以及无色无味，安全无毒，在小麦、玉米、大豆等农作物 方面，可被用于土壤改良剂、植物病害抑制剂、植物生长调节剂以 及农药载体和种衣剂; 在香蕉、苹果、橘子、桃、黄瓜等瓜果蔬菜 方面，可被用于抗旱剂、果蔬保鲜剂; 在猪、鸡、鱼等家禽家畜方 面，可被用于饲料。
壳聚糖 的
四、壳聚糖及其衍生物的应用
功能材料壳聚糖有望成为一种新型的天然 高分子液晶材料。 纤维素是研究最多的天然多糖液晶材料， 而壳聚糖具有与纤维素相同的p-1,4-分 子链结构，链的刚性还高于纤维素。从 分子链结构、分子链刚性和结晶性三方 面来比较，壳聚糖具有很大的优势。
壳聚糖对疾病的预防和保健作用有： 预防 作用有 壳聚糖对疾病的预防和保健作用有：
微生物培养法： 微生物培养法：
其主要原理是利用微生物本身存在 的酶进行自身催化，从而脱去乙酰 基。实验证明，从丝状真菌提取的 壳聚糖脱乙酰洁度为85％～90％。 用它制成的食品保鲜剂的抗菌能力 比从虾壳来源的壳聚糖高1～2倍。
微生物发酵法： 微生物发酵法：
利用微生物发酵法合成低聚合度的 壳聚糖也是一条有前途的方法，但由于产 量过低，目前尚在研究阶段。
壳聚糖的环保应用
壳聚糖对许多物质具有螯合吸附作用 , 其分子中的氨基和与氨基相临的羟基与 许多金属离子能形成稳定的螯合物 ,用 于治理重金属废水、 净化自来水及在湿 法冶金中分离金属离子等。 壳聚糖能通过络合及离子交换的作用 , 对染料、蛋白质、 氨基酸、核酸、酶、 卤素等进行吸附 ,用于染料废水、印染 废水、食品工业废水的处理,从而净化环 境 ,保护人类健康
壳聚糖特别是甲壳低聚糖具有很好的抗 菌活性，将其添加到固液食品中，即会 对汁液有一定的澄清作用，又可起到防 腐保鲜作用，特别适合于酸性或低酸性 的食品保鲜。
壳聚糖在生物领域的应用
1.作为酶固定化的载体 2.细胞培养用微载体 3.植物生殖剂 4.生产具有活性物质的生物膜
壳聚糖的工业应用
由于壳聚糖具有良好的成膜性、选择性、透 过性 ,可用于制备反渗透膜、超滤膜或微孔 滤膜、食品保鲜膜;壳聚糖的水溶液粘度较高 ,无毒性 ,可作为增稠剂 ,在食品、饮料行业 应用; 在化妆品行业 ,可作为保湿剂、抗静 电剂生产洗发香波和发型固定剂。此外 ,还 可利用其粘合性、成膜性、耐水性较好的特 点 ,在纺织工业上作为印花粘合剂。
甲壳素与壳聚糖简介课件
你现在学习的是第18页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
制备甲壳素的主要操作是：脱钙和脱蛋白。
? 酸的作用即为脱钙，即用于浸泡虾蟹壳时使其中的碳酸钙
和无机盐变为水溶性溶液和二氧化碳等。 碱的作用即为脱蛋白，因为蛋白质在碱液中比在酸液中溶
解得较快也较完全。 这样剩余下来的就是甲壳素。
你现在学习的是第19页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
壳 聚 糖
甲 壳 素
你现在学习的是第20页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
1.甲壳素与壳聚糖在食品工业上的应用：
国内外大量研究表明，甲壳素和壳聚糖是无毒的，美国食品与医 药卫生管理局（FDA）已批准其为食品添加剂。
在日本，甲壳素或壳聚糖在食品工业中使用的数量，要占到总 量的70%。
你现在学习的是第24页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
（4）抑菌和保鲜作用
（ba））抑保菌鲜作作用用： 壳甲聚壳糖素以和壳其聚独糖特及的它结们构的，衍对生许物多对真果菌蔬具具有有抑明制显的作保用鲜。防已腐发作现用壳，
聚这糖些对作金用黄来色源葡于萄来球源菌于、它大们肠很杆好菌的、成小膜肠性结和炎耶抑尔菌森作菌用、，鼠甚伤至寒能沙 门激菌发和一李些斯有特益单酶核的增作生用菌及这抑几制种一常些见有食害物酶中的毒菌作具用有。较强的抑制作 用。壳聚糖具有很好的成膜性，将壳聚糖溶液喷涂到果蔬表面，干燥后即 在果蔬在表日面本形已成有一将层壳无色聚透糖明作的为可食食品用防薄腐膜，剂由的于专壳利聚。糖膜的独特物理和生
（3）分离树脂 可用来回收重金属、核酸、核苷酸、氨基酸，作高压液相色谱柱的载体
，薄层色谱的载体。
你现在学习的是第26页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
制备甲壳素的主要操作是：脱钙和脱蛋白。
? 酸的作用即为脱钙，即用于浸泡虾蟹壳时使其中的碳酸钙
和无机盐变为水溶性溶液和二氧化碳等。 碱的作用即为脱蛋白，因为蛋白质在碱液中比在酸液中溶
解得较快也较完全。 这样剩余下来的就是甲壳素。
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甲壳素与壳聚糖的生产工艺：
壳 聚 糖
甲 壳 素
你现在学习的是第20页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
1.甲壳素与壳聚糖在食品工业上的应用：
国内外大量研究表明，甲壳素和壳聚糖是无毒的，美国食品与医 药卫生管理局（FDA）已批准其为食品添加剂。
在日本，甲壳素或壳聚糖在食品工业中使用的数量，要占到总 量的70%。
你现在学习的是第24页，课件共31页
甲壳素与壳聚糖的应用：
（4）抑菌和保鲜作用
（ba））抑保菌鲜作作用用： 壳甲聚壳糖素以和壳其聚独糖特及的它结们构的，衍对生许物多对真果菌蔬具具有有抑明制显的作保用鲜。防已腐发作现用壳，
聚这糖些对作金用黄来色源葡于萄来球源菌于、它大们肠很杆好菌的、成小膜肠性结和炎耶抑尔菌森作菌用、，鼠甚伤至寒能沙 门激菌发和一李些斯有特益单酶核的增作生用菌及这抑几制种一常些见有食害物酶中的毒菌作具用有。较强的抑制作 用。壳聚糖具有很好的成膜性，将壳聚糖溶液喷涂到果蔬表面，干燥后即 在果蔬在表日面本形已成有一将层壳无色聚透糖明作的为可食食品用防薄腐膜，剂由的于专壳利聚。糖膜的独特物理和生
（3）分离树脂 可用来回收重金属、核酸、核苷酸、氨基酸，作高压液相色谱柱的载体
，薄层色谱的载体。
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甲壳素与壳聚糖的应用：
药剂辅料-壳聚糖
环保领域
壳聚糖在水处理中的应用
去除水体中悬浮物 天然水体中由于黏土细菌等的存在 而成为负电性的胶体体系。壳聚糖作为一种长链型阳离子 高聚体，可起到电中和凝聚及吸附架桥的双重作用，对悬 浮物质具有很强的凝聚作用。与传统的明矾、聚丙烯酰胺 作为絮凝剂相比，壳聚糖具有更好的澄清效果
去除水体中藻类和细菌 壳聚糖对淡水藻即螺旋藻、颤 藻、小球藻及蓝绿藻具有去除效果。
处理食品废水等高蛋白含量的废水 甲壳素和壳聚糖可与蛋 白质、氨基酸、脂肪酸等以氢键结合而形成复合物。
处理印染废水 壳聚糖含有氨基和羟基，对染料有极强的吸 附作用，包括物理吸附、化学吸附和离子交换吸附，同时， 壳聚糖分子结构上含有大量的伯氨基，通过配位键结合， 形成极好的高分子鳌合剂，可凝集废水中的染料，无毒且 不产生二次污染。
壳聚糖的来源
壳聚糖(chitosan)是由自然界广泛 存在的甲壳素(chitin)经过脱乙酰 作用得到的，而甲壳素广泛存在于 甲壳类动物的外壳、昆虫的甲壳和 真菌的胞壁中，也存在于一些绿藻 中。
虾（甲壳类）
绿藻
酵母（真菌）
理化性质
物理:纯壳聚糖是一种白色或灰白色半透明的片
状或粉状固体，无味、无臭、无毒性，纯壳聚糖 略带珍珠光泽
医学领域
用于防止术后粘连 用于指端损伤和肉芽创面的治疗 用于人工硬脑膜的研制 用于可吸收内固定材料的研制 制成无纺纱布敷料止血
药学领域
片剂辅料 壳聚糖作为粉末直接压片的辅料，具 有极其优良的特性。在常用辅料中加入壳聚糖， 可降低休止角而改善混合粉末的流动性
控释剂型 壳聚糖用于开发药物控释给药系统的 可能性已被广泛探讨。这是因为它具有独特的聚 合阳离子特性、胶凝性和成膜性。这种给药系统 应能控制药物给药速度、延长有效治疗作用时间， 也可能将药物在特定的部位靶向给药
壳聚糖知识讲座
壳聚糖知识讲座1、壳聚糖与高血压壳聚糖是唯一带有正电荷（阳离子）的动物纤维素，可吸附带有负电荷的氯离子，防止由于氯离子增多而导致的血管收缩，血压升高；同时可有效清除血管壁表面的脂肪沉积物，将血管狭窄的根本原因祛除，从根本上调治高血压。
2、壳聚糖与高血脂及心脑血管病咨询qq1972548843壳聚糖中带正电荷碱性氨基，在负电荷脂肪周围构筑一层屏障，脂肪油滴不能被机体消化、吸收，而被排出体外；壳聚糖与胆汁酸有效结合，在肠道阻碍胆固醇的吸收；壳聚糖可利用其带有正电荷及本身的纤维性，来吸附、冲刷血管上的脂肪沉积物，起到降血脂及调理动脉硬化的作用。
对由于动脉粥状硬化引起的冠心病、心脑血管有较好的治疗效果！3、壳聚糖与骨关节病壳聚糖是制造蛋白多糖的主要元素，而蛋白多糖是构成骨关节软骨的主要成份，通过补充甲壳素，可促进蛋白多糖的合成，从而有效修复骨关节，促进关节润滑液的分泌，使骨膜液更浓且更有粘性，从而加强骨膜的保护功能，减轻关节间的摩擦及痛楚。
甲壳素能够沉积在骨表面，增强骨皮质的韧性，提高骨的弹性，使骨不易折断，同时有效防止骨钙的流失。
壳聚糖对关节炎、颈椎、腰椎、肱骨骨头疼痛、痛风有良好的疗效！4、壳聚糖与排毒（1）壳聚糖具有极强的吸附能力，其纤维状的结构使其内部有很多空隙,表面大,因而由分子间引力表现出的表面吸附能力也极强,加之带正电荷，因而能够包裹、吸附各种体内的垃圾、废物，如血脂、氯离子、胆汁酸、化学色素、农药等。
(2)壳聚糖带有的正电荷（氨基），可以结合金属离子形成复合物，将比重大于5的金属物质，如汞、砷、铅、铬等有效排出体外（3）由于其为纤维素,服用后,会有一部分未被分解的在肠道内起作用;其吸收水分后,会迅速膨胀,对肠道产生一定的压力,促进肠管蠕动加速有害物质的排出。
5、壳聚糖与胃肠道疾病壳聚糖迅速与胃酸结合,形成胶状物质,附在胃壁上形成保护膜,阻止胃损伤面的刺激、腐蚀,促进损伤面的修复，防止胃炎、胃溃疡的发生;壳聚糖是粪便的最佳稀释剂,１克甲壳素可增加粪便容量５－７克,增大的容积对肠壁产生压力,导致肠管蠕动增加而排便;壳聚糖可促进肠道双歧杆菌的生长，有利于维持肠道菌群的生态环境，减少肠道毒素对肠道的破坏作用，防止肠炎及肠癌的发生；甲壳素可吸附肠道毒素、农药、化学色素等，与重金属离子结合成为复合物壳聚糖对慢性胃肠炎、长期便秘、有痔疮的人有奇特效果！6.壳聚糖与美容壳聚糖能抑制脂质过氧化物（LPO）产生和脂褐素（LF）的形成，去除皮肤褐斑；诱导细胞产生大量的胶原纤维，使皮肤细腻。
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表面处理、相纸、无碳复印纸
医学
绷带、海绵、人造血管、血液中胆固醇的控制 、肿瘤抑制、治疗烧伤、人造皮肤、眼睛的玻
璃体、隐形眼镜、药物控制释放
P2a0gG2e1o▪o/11s/e41n2M. in Applications of Chitinand Chitosan. Technomic Publishing Inc, PA. 1997
壳聚糖的介绍课程
目录
I 定义、来源 II 结构特征 III 理化性质 IV 制备方法 Ⅴ 应用
2P0a2g1e /▪1/212
2
1.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。
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.
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6-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
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。
酯化反应
常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化[22]。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。
3.理化性质
P2a0g2e1▪/11/012
10
3.理化性质
主要化学反应
主要化学反应
P2a0g2e1▪/11/112
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 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
羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的6-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
13
5.应用
应用（application） 化妆品
生物工程
举例
化妆粉、指甲油
酶和细胞固定化、蛋白分离、色层分析葡萄糖 电极.
农业
种子/叶涂层、培养液/肥料、农药控制释放
食品 薄膜
去除染料和酸、防腐剂、颜色稳定剂、动物的 饲料
萃取分离、磁导率控制
水处理
去除金属离子、絮凝剂/混凝剂、过滤/筛选
制浆造纸
4.壳聚糖的制备
壳 清洗和粉碎
盐酸脱盐
真菌 收割、洗涤、晒干 粉碎然后用NaOH处理
NaOH脱蛋白质
用LiCl/DMAc提取
甲壳素粉末
水中沉淀，干燥
P2a0g2e1▪/11/312Kohr E. Chitin: fulfilling a biomaterials promise. Elsevier Science, 2001
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
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3.理化性质 壳聚糖生物学性能与结构表征的关系
生物学性能（Biological DD WM
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2.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
Chitosan secondary structures as determined by solid X-ray crystallography. A) twofold; B)3-fold; C) 4-fold; D) 5-fold; and, E) two-relaxedfold.
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1.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。
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thank you
谢谢
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其他化学反应 Shiff碱反应 接枝共聚反应 交联反应
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4.壳聚糖的制备
化化学学法法
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.
微生物法 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
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
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的渗透能力
随着 DD 的增高， 壳聚糖的抗氧化能力增强 ；但对自由基的清
DD
WM 除能力和对金属离子的螯合力则随MW的增加而降低
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Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery, October 2010, Vol. 24, No.10
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5.应用
Fungicide seed coating(杀菌剂种子涂层 ).au/agronomy/past ures/research/pastureresearc.htm
透水性反应墙
弱透水层
蓄水层
Crini G. Progress in Polymer Science, 30 (2005) 38
移行为 ； 低 MW 的壳聚糖更易与细胞相互作用。其降解产生的
DD
WM 六聚体产物有较强的抗肿瘤活性
抑菌活性 抗氧化活性Fra bibliotek壳聚糖中有效 -NH3+ 的数量是决定其抑菌活性的关键因素。随着
DD
WM
DD 的增加， 壳聚糖与细胞膜的结合能力增强， 渗透能力增强 ；而较高的 MW 会减少有效 -NH3+ 的暴露量以及壳聚糖向细胞
properties）
作用（Fuction）
生物降解性 生物相容性
黏附性
抗肿瘤活性
DD
WM 降解速率与 DD 成负相关， 与 MW 成正相关
DD
----
DD > 35% 时， 毒副作用较小 ；DD < 35% 时，毒副作用与 DD 成 量效依存关系
DD
WM 黏附强度与 DD、 MW 均成正相关
-NH3+ 可与肿瘤细胞表面的负电荷相互作用， 抑制细胞活性和迁
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3.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(pH<6)，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
软体动物的壳
硅藻的刺
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其他无脊椎动物
真菌、霉菌、酵母的细胞壁
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2.结构特征
6 4
5
6 4
5
1 2 3
1 2 3
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β(1→4)linked N-acetyl-D-glucos-2-amine units
β(1→4)linked D-glucos-2-amine units Degree of DeAcetylation > 60% β(1→4)linked D-glucos units
2P0a2g1e/▪1/4JD1o2rluagnsta2K01u0m, i8r,sk1a56.A7p-1p6li3c6ation
of
Spectroscopic
Methods
for
Structural
Analysis
ofChitin
and
Chitosan，Mar. 4
1.定义、来源
节肢动物的外骨骼
自然界中的甲壳素