浅谈壳聚糖的发展概况
2024年壳聚糖市场发展现状

2024年壳聚糖市场发展现状简介壳聚糖是一种天然产物,由贝壳、虾蟹壳等甲壳类生物的外壳经过一系列化学处理和提取而得到的高分子多糖。
壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性和生物粘附性等特点,在医药、食品、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
市场规模壳聚糖市场是一个快速增长的市场。
随着人们对生物可降解材料的需求不断增加,壳聚糖的应用范围也在不断扩大。
根据市场研究机构的数据,壳聚糖市场规模在过去几年呈现逐年增长的趋势,并有望在未来几年持续增长。
应用领域医药领域壳聚糖在医药领域具有广泛的应用。
首先,壳聚糖可以作为药物的包裹材料,用于缓释药物、增加药物稳定性,并提高药物的生物利用度。
其次,壳聚糖具有良好的生物可降解性,可以用于制备植入体和修复组织工程。
食品领域壳聚糖在食品领域也有广泛的应用。
壳聚糖可以用作食品添加剂,增加食品的稳定性和质感,并具有抗菌、抗氧化的功能。
此外,壳聚糖还可以用于食品包装材料的制备,提高食品的保鲜能力。
化妆品领域壳聚糖在化妆品领域的应用也十分广泛。
壳聚糖可以用作化妆品的稠化剂、增稠剂和乳化剂,提高化妆品的稳定性和质感。
另外,壳聚糖还具有保湿、抗菌等功能,可以用于制备护肤品和洗发水等产品。
市场竞争壳聚糖市场存在较大的竞争。
目前,市场上存在多家生产壳聚糖的企业,并且新的竞争者也在不断涌现。
市场竞争主要集中在产品质量、价格、品牌影响力和客户服务等方面。
企业需要通过不断提高产品质量、降低价格、加强品牌建设和提供优质的客户服务等手段来提升自身竞争力。
市场前景壳聚糖市场前景广阔。
随着人们对环保、可持续发展的关注度不断提高,壳聚糖作为一种天然、可降解的材料,具有广泛的市场应用前景。
未来,随着技术的进步和工艺的改进,壳聚糖在医药、食品、化妆品等领域的应用将更加广泛,市场规模也将进一步扩大。
结论壳聚糖市场是一个快速增长的市场,具有广泛的应用前景。
随着人们对生物可降解材料的需求不断增加,壳聚糖的应用范围也在不断扩大。
国内外壳聚糖开发应用及市场概况

国内外壳聚糖开发应用及市场概况甲壳素是自然界第二丰富的生物聚合体,第二大再生资源,分布十分广泛,每年的生物合成量约为100亿吨以上。
同时甲壳素也是自然界中除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子。
壳聚糖(chitosan)是一种由甲壳素脱乙酰基后的产物。
鉴于壳聚糖及其衍生物具有优良的生理活性和功能保健作用。
在食品,医药方面显示出非常诱人的应用价值,近年来在国内外对甲壳素以及壳聚糖的开发研究十分活跃。
一、壳聚糖的特性壳聚糖是由大部分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,化学名为(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,其结构类似于纤维素。
壳聚糖因其独特的分子结构,是天然多糖中惟一大量存在的碱性氨基多糖,因而具有一系列特殊功能性质。
壳聚糖有αβγ三种构象,其分子链是以螺旋形式存在,α-型研究的较多,因为这种构象的壳聚糖存在最多也最易制得。
β-型则关注的相对较少,然而这种构象的特征是具有很弱的分子间作用力,并且被确定在不同的调节反应中会显示出比α-型更高的反应能够活性和对溶剂的更高的亲和力。
在壳聚糖结构中存在四种类型的糖苷键,但由于C2-氨基或乙酰氨基的存在而使得糖苷键都较难水解。
壳聚糖分子中含有羟基,乙酰氨基和氨基,决定了壳聚糖可进行多功能基化学反应。
低分子量的壳聚糖及其衍生物在水溶液中的构象变化理象对其生理活性及功能性质有极其重要的影响。
壳聚糖分子量与水溶液性质的研究,壳聚糖衍生物的液晶行为的研究,均受到了国内外的关注。
二、壳聚糖的制备方法甲壳素经脱乙酰化反应后便得到壳聚糖。
常见的制备法有化学法和酶法。
一般情况下,影响脱乙酰化程度的主要因素有原料的种类(晶型)。
甲壳素的制备方法,甲壳素颗粒的大小和密度,碱液的浓度,反应的气氛,温度和时间等。
衡量壳聚糖产品性能的主要指标是脱乙酰化度和分子量(或黏度)等。
一般提高反应温度,碱液浓度和延长反应时间均可提高脱乙酰化度,但这样会伴随有甲壳素主链的降解。
2024年甲壳素壳聚糖市场分析报告

2024年甲壳素壳聚糖市场分析报告1. 简介甲壳素壳聚糖是一种天然高分子材料,由甲壳素与壳聚糖按一定比例混合而成。
甲壳素壳聚糖具有优异的生物相容性、生物降解性和生物活性,被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。
2. 市场规模与发展趋势甲壳素壳聚糖市场在过去几年迅速发展,市场规模不断扩大。
据市场研究数据显示,2019年全球甲壳素壳聚糖市场规模达到XX亿美元,并预计在未来五年内以XX%的复合年均增长率增长。
市场发展趋势主要体现在以下几个方面: - 医药行业需求增加:随着人们对健康的关注度提高,医药行业对甲壳素壳聚糖的需求不断增加。
甲壳素壳聚糖在药物传输、组织工程、创面修复等方面有广泛应用。
- 食品行业应用拓展:甲壳素壳聚糖作为一种食品添加剂,在食品保鲜、乳化稳定、口感改善等方面有重要作用。
随着消费者对食品品质和安全的要求提高,对甲壳素壳聚糖的需求也在增加。
- 化妆品行业应用增多:甲壳素壳聚糖在化妆品中被广泛应用于抗衰老、保湿、减肥等方面。
随着化妆品市场的不断扩大,对甲壳素壳聚糖的需求也在增长。
目前,全球甲壳素壳聚糖市场竞争较为激烈,主要的竞争者包括国内外的生产商和供应商。
主要竞争策略包括产品创新、降低成本、提高产品质量和开拓新市场。
在全球市场中,一些知名的企业在甲壳素壳聚糖领域占据一定的市场份额,其中包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司具有先进的研发技术和生产设备,能够提供高质量的甲壳素壳聚糖产品。
除了这些知名企业,市场上还存在一些小型企业或新进入市场的企业。
这些企业在产品质量、生产能力上与知名企业存在一定差距。
然而,这些小型企业通常通过降低产品价格来争取市场份额,给市场竞争带来一定压力。
4. 市场机遇与挑战甲壳素壳聚糖市场存在着一些机遇和挑战。
市场机遇包括: - 增长潜力巨大:随着相关行业需求的增加,甲壳素壳聚糖市场增长潜力巨大。
医药、食品、化妆品等行业对甲壳素壳聚糖的需求不断增加,为市场提供了增长机会。
壳聚糖在农业生产中的应用现状及发展前景

一
步完 善蔬 菜产 供销 一体化 的市场流 通体 制 。
9 一 6
工 作研究213 0. 0
的分 蘖 力 . 节 根茎 叶 和花 的生长 发 育 , 响生 殖 器 调 影 官 的大小 和多 少 , 而 增加产 量 和质量阎 从 。
14 用于 种子 包衣 剂 .
摩 础I 业 l她 L
调 节剂 、 蔬保 鲜 剂 、 果 种子 包衣 剂 、 物 病 害抑 制 剂 , 可 作饲 料 添加 剂等 生 防 药剂 , 无 毒 、 污 植 还 且 无
染、 无残 留 , 用前景 十分 广 阔。 应
关键 词 : 壳聚糖 ; 业 ; 用 ; 景 农 应 前
壳 聚糖 (ht a ) c i sn 是一 种具 有 生物 活性 的高 分子 抗 菌 、 o 防霉 、 湿 等 功效 。它能 在果 蔬 表 面形 成一 层 保
聚糖 已逐渐 成为人 们关 注 和研 究 的热 点l 2 J 。
衰老 , 减少 腐烂 , 长贮 藏期 【。邹 良栋研 究发 现 , 延 1 1 】 草 莓经 1 5 . %壳 聚糖 涂膜 处 理 后 , 室 温 2 ~ 0 2 在 5 3 ℃下 贮 藏 2天 , 实 品质 与 鲜 果 几 乎 无 差 别 , 藏 5天 , 果 贮 好
1 在 农 业 中 的应 用现 状
11 用 于土壤 改 良剂 .
52 。 壳 聚糖 属于氨 基 多糖类 聚合 物 ,含 有 大量 的 C 果 率仍 为 8 .%翻 、
. N等元 素 , 入土壤 中 , 施 可在 土壤 中 自生 固氮 菌 、 乳酸 13 用于植 物生 长调 节剂
菌 、 线菌 等 有益 酶 , 而改 善 和提 高 了土 壤 的通 气 放 从
化合 物 , 是 由甲壳 素 (ht ) 去 乙酰 基 转 化 而成 无 色透 明的 薄膜 , 它 c in 脱 i 能减 缓果 实对 0 的吸收 , 制蒸 腾 : 抑
什么是壳聚糖

一、壳聚糖是什么壳聚糖是一种广泛存在于甲壳类动物和肢节昆虫体内,自然界中至今为止发现的带阳离子性质的碱性多糖体,是一种天然海洋生物提取物,是含有氨基的带阳离子性质的天然高分子动物食物纤维。
二、壳聚糖的研究发展它经过高科技生物手段脱乙酰基后显示多种特殊生理功能。
在1991年被欧、美、日等国营养学家誉为除蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素之外的“人体第六大生命要素”。
壳聚糖在国外最早被发现于1811年(法国),有近200年的科研历史。
美国最早从事壳聚糖生产,20世纪90年代始广泛用于医疗保健领域。
在日、韩、美、法、俄等国家都已开发成保健食品,在欧美、日本、中国台湾已得到广泛运用。
壳聚糖在日本的销量占健康食品的首位,是日本厚生省(相当于我国卫生部)准许宣传疗效的机能性食品,能从食品跃升为药品的机能性食品,日本政府还把壳聚糖加在面包、牛奶、饮料里,作为增强国民体质的膳食补充剂。
《科技日报》《中国消费者报》《中国医药报》《健康报》《经济日报》《联合晚报》《中国时报》《每日新闻》《民生报》《光明日报》《解放日报》中央二台《健康之路》栏目等等都对壳聚糖有过详细的报道。
在我国,传统医学对壳聚糖的研究有记载的最早的医学著作《神农本草》,魏晋南北朝时的医学专著《本草经集注》,唐代医药学孙思邈的《千金要方食治》,明代医药学泰斗李时珍的《本草纲目》和现代的《中药大辞典》对蟹、蟹爪、蟹壳均存有详细的药用记载。
三、壳聚糖的特殊生理功能特性1、在稀酸条件下形成带正电荷的阳离子基团,如在胃酸中发生反应;2、可在人体内经酶分解后吸收或直接吸收;壳聚糖在人体内可由溶菌酶、分解酶以及卵磷脂分解为低分子物质。
研究结果表明,当壳聚糖被分解为六个葡萄糖胺分子组成的聚合体后,从而穿透人体组织,显示生理活性,其生理调节作用最为显著;3、对细胞有良好的亲和性;裂解后的寡聚葡萄糖胺和葡萄糖胺与人体细胞的固有成分——透明质酸极相似,因而具有良好的亲和性,对人体不产生排斥反应;4、具有很强的吸附性和螯合作用;遇酸溶解的壳聚糖呈凝胶状态具有很强的吸附能力。
谈谈国内外壳聚糖生产形势及发展对策

谈谈国内外壳聚糖生产形势及发展对策壳聚糖又名脱乙酰基甲壳素、可溶性甲壳素。
它是从蟹、虾壳等水产加工废料中提取出来,具有广泛用途和较高的经济价值。
国内对其研究和生产始于五十年代后期,至今已有30多年历史,但因种种原因,无论在其基础应用或生产工艺的研究方面,均发展缓慢,特别是在应用研究上开展甚少,致使壳聚糖在实际生产中应用范围相当狭小,反过来也制约了壳聚糖生产的发展。
据笔者不完全统计,目前国内壳聚糖的生产能力可达XXX吨/年左右,主要集中在江苏及浙江南部沿海,山东、辽宁、福建、广东也有零星分布。
但全国实际总产量则一直控制在XXX吨/年以下,近两年又下降到近百吨以下。
尽管如此,目前供大于求的矛盾依然较为突出。
其应用范围也仅局限于纺织印染、皮革上色、烟草薄片等领域,,因价格等原因,这些领域的用量也在日趋减少。
造纸、食品、卫生保健、饲料加工等方面也应用一些,因为没有很好推广,故比重很小。
存在以上情况的主要原因,一是宣传太少,人们对壳聚糖缺乏充分认识,在许多领域的应用尚属空白;二是壳聚糖生产成本不断上升,其价格之高往往令用户望而生畏,不同程度地影响了推广应用;三是品种单一,难以适应多种用途的需要;四是壳聚糖生产缺少统一指导、统一规划。
据了解,目前国内的壳聚糖生产厂尚无一家国家企业,除相当一部分属小型乡村集体企业外,还有一部分是个体生产者或个体集资的小作坊。
国外在七十年代就基本完成了甲壳素的基础研究(主要指壳聚糖)。
(略)国外对壳聚糖粘度标准的划分一般是:200CP以下为低粘度,200~800CP为中粘度,800~2000CP为高粘度,2000CP 以上为超高粘度。
(略)鉴于以上形势,为求得壳聚糖生产和应用的发展,根据以上具体情况,笔者认为当前应采取以下相应对策:一、大力开展壳聚糖的应用宣传,加强信息交流,扩大其应用范围,同时将其纳入正常的生产轨道。
二、加强壳聚糖生产的技术指导,改变落后的生产工艺,统一质量标准。
2023年壳聚糖行业市场环境分析

2023年壳聚糖行业市场环境分析壳聚糖是一种天然的有机高分子材料,具有很强的生物降解性和生物相容性。
其原料来源广泛,制备工艺简单,易于生产和加工。
壳聚糖在医药、食品、农业、环保等领域都有广泛的应用前景,因此具有很大的市场潜力。
一、市场需求壳聚糖作为天然无毒的生物活性物质,目前已被广泛用于多个行业。
以医药行业为例,壳聚糖具有很好的生物相容性,可用于制备各种生物医用材料,如缝合线、软骨修复材料、骨代替材料、人工皮肤、药物控释系统等。
另外,壳聚糖还具有保湿、抗氧化、杀菌等多种生物活性,在化妆品、个人护理产品中也具有应用潜力。
在食品领域,壳聚糖的应用范围也非常广泛。
壳聚糖作为一种新型的食品添加剂,具有增稠、乳化、保鲜等功能,在肉制品、水产品、乳制品、饮料等各类食品中都有应用。
此外,壳聚糖还具有胆固醇降低、调节肠道功能等生理功能,被广泛应用于保健食品、功能性饮料等领域。
在环保领域,壳聚糖被广泛应用于废水处理、油污处理、土壤修复等方面。
壳聚糖可以通过多种机制对有害物质进行吸附、离子交换和生物吸附,降低有害物质对环境的危害。
二、市场竞争目前,国内外壳聚糖市场上存在着一些竞争厂商,包括国内的海德克斯、普莱克、开能生物、蓝冠生物等企业,以及国外的德国AKZO NOBEL、法国BLANCHON、美国中央糖业等企业。
这些企业在壳聚糖领域具有一定的品牌知名度和技术实力,形成了激烈的竞争局面。
在面对激烈市场竞争的情况下,壳聚糖企业应不断提高产品质量和技术创新能力,通过研发新产品、开拓新市场来扩大企业的市场份额。
同时,加强品牌建设,提高品牌知名度,做好市场营销,提高市场占有率是壳聚糖企业在市场竞争中获得成功的关键。
三、市场发展前景未来,随着人们对绿色环保的认识不断增强,壳聚糖作为天然环保材料将会在多个领域中得到更广泛的应用。
此外,在“健康中国”的政策前提下,医药和保健品行业的发展也将带动壳聚糖市场的快速增长。
预计到2025年,壳聚糖市场规模将达到数十亿元,拥有广阔的发展前景。
壳聚糖市场分析报告

壳聚糖市场分析报告1.引言1.1 概述概述:壳聚糖是一种来源于甲壳动物外壳的天然生物高分子化合物,具有多种优良特性,如生物相容性、生物降解性、抗菌性等,因此在医药、食品、农业、化工等领域有着广泛的应用前景。
本报告旨在对壳聚糖市场进行全面分析,探讨其现状及发展趋势,为相关行业投资者和企业提供参考和建议。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构:本报告将首先介绍壳聚糖的定义与特性,包括其来源、结构和物理化学性质。
其次,将重点分析壳聚糖在不同领域的应用情况,包括医药、食品、化工等领域。
然后,将对壳聚糖市场的现状进行全面分析,并探讨其发展趋势。
最后,将对壳聚糖市场的潜力与挑战进行评估,并提出相应的发展建议。
通过本报告的阐述,读者将对壳聚糖市场有一个清晰的认识,并能够准确把握未来发展的方向。
文章1.3 目的:本报告的目的是对壳聚糖市场进行深入分析,了解壳聚糖的定义与特性,以及在不同领域的应用情况。
同时,通过对壳聚糖市场现状及发展趋势进行调研和探讨,分析壳聚糖市场的潜力与挑战,提出相应的发展建议。
最终旨在为相关行业提供可靠的市场参考,促进壳聚糖的进一步应用与发展。
1.4 总结在本报告中,我们对壳聚糖市场进行了全面的分析,从壳聚糖的定义与特性、在不同领域的应用,到市场现状及发展趋势进行了深入探讨。
通过对壳聚糖市场的潜力与挑战进行分析,我们可以看到壳聚糖在医药、食品、化工等多个领域都有着广阔的应用前景,但同时也面临着原材料成本、市场竞争等挑战。
因此,我们提出了一些针对壳聚糖市场发展的建议,希望能够为相关行业的从业者提供参考,推动壳聚糖市场的健康发展。
通过本报告的分析,我们相信壳聚糖市场将会迎来更多的发展机遇,同时也需要相关行业的持续关注和支持,以应对市场变化,推动壳聚糖产业的持续发展。
希望本报告能够为壳聚糖市场的相关从业者提供有益的参考和启发。
2.正文2.1 壳聚糖的定义与特性壳聚糖是一种天然多糖类物质,属于壳多糖的一种,是由蟹壳、虾壳等海洋生物质外壳中提取而来的一种天然高分子材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈壳聚糖的发展概况关键词:壳聚糖;壳聚糖制备;壳聚糖应用引语:本文介绍了壳聚糖的性质、制备以及着重介绍了壳聚糖在水处理、分析化学、纺织工业、膜材料、液晶材料、医学材料方面的应用。
1壳聚糖壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。
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、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。
针对患者,壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。
同时,壳聚糖被作为增稠剂、被膜剂列入国家食品添加剂使用标准GB-2760。
[1]1.1物理属性纯甲壳素和纯壳聚糖都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。
生物体中甲壳素的相对分子质量为1×106~2×106,经提取后甲壳素的相对分子质量约为3×105~7×105,由甲壳素制取壳聚糖相对分子质量则更低,约2×105~5×105。
在制造过程中甲壳素与壳聚糖相对分子质量的大小,一般用粘度高低的数值来表示。
商品壳聚糖视其用途不同有三种不同的粘度,即高粘度产品为0.7~1Pa·s、中粘度产品为0.25~0.65Pa·s、低粘度产品<0.25Pa·s。
制造纤维产品必须采用高粘度的甲壳素或壳聚糖。
[2]1.2化学性质化学名: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。
壳聚糖大分子中有活泼的羟基和氨基,它们具有较强的化学反应能力。
在碱性条件下C-6上的羟基可以发生如下反应:羟乙基化——壳聚糖与环氧乙烷进行反应,可得羟乙基化的衍生物。
羧甲基化——壳聚糖与氯乙酸反应便得羧甲基化的衍生物。
磺酸酯化——甲壳素和壳聚糖与纤维素一样,用碱处理后可与二硫化碳反应生成磺酸酯。
氰乙基化——丙烯腈和壳聚糖可发生加成反应,生成氰乙基化的衍生物。
上述反应在甲壳素和壳聚糖中引入了大的侧基,破坏了其结晶结构,因而其溶解性提高,可溶于水,羧甲基化衍生物在溶液中显示出聚电解质的性质。
[3]2壳聚糖的制备近年来,低聚水溶性壳聚糖的研究已引起各国学者的关注,并提出了许多行之有效的降解方法。
目前,国内外学者提出的降解方法有化学降解法和酶降解法.2.1化学降解法郭国瑞等人用二次干法制取得了脱乙酰度大于75%的壳聚糖,降低了原料消耗和能耗.陈昌康则采用7075℃的温度,以40%50%的氢氧化钠溶液进行脱乙酰基化反应,保温12~13h,制得粘度高、色泽纯白的壳聚糖.齐云等[8]的壳聚糖的工业化生产方法:用交替法提取甲壳素和壳聚糖,此法交替生产可缩小生产时间,提高生产效率和产品质量.齐欣等人[9]通过先制取甲壳素来制取壳聚糖,其方法是:利用盐酸溶液对虾壳脱盐,再利用NaOH溶液脱去蛋白质,脂类物质,制备甲壳素,分析各处理条件对甲壳素制备的影响.汤亚杰等[10]用虾壳制取壳聚糖的方法:虾壳用水洗净,晾干,依次采用10%盐酸浸泡和15%KOH液煮沸处理下,以除去虾壳中的无机钙盐和蛋白质.水洗,干燥后得到微量黄色片状甲壳质.将甲壳质投入KOH液中煮沸2h,脱去虾红素及分子中的乙酰基,水洗,干燥得到透明片状壳聚糖,得率为12.5%,水分12.0,脱乙酰度为67.7%.2.2酶降解法酶降解法通常优于化学降解过程,这是由于酶法降解可特异性地、选择性地切断壳聚糖的β-(1,4)-糖苷键,降解过程和降解产物的分子量易于控制,因而可以方便地对降解过程进行监控,得到所需分子量范围的低聚壳聚糖.而且酶法降解是在较温和的条件下直接进行的,相对于其他两种方法,酶降解法不需要加入大量的反应试剂,对环境污染较少.目前已发现30多种专一或非专一性酶可用于壳聚糖的降解反应.这些酶包括专一性水解酶如壳聚糖酶;非专一性酶如脂肪酶、溶菌酶、蛋白酶、元酶、聚糖酶等.然而,目前的研究大多注重于各种酶催化活性及其影响因素,如壳聚糖的乙酰化度、pH值、温度和反应试剂等,而对其作用机理研究尚少,对工业化的工艺开发研究也未见有报道.[4]3壳聚糖的应用3.1在水处理上的应用水处理用絮凝剂最早是使用铁、铝的无机盐类及聚盐类,由于无机絮凝剂的使用受pH变化影响较大、生成的絮体易碎、处理后的水中仍含有较高浓度的金属离子,同时产生大量的含金属污泥,需要进一步进行复杂处理,为此,人们开发出一些有机絮凝剂(主要是PAM系列的合成高分子有机物)来弥补无机絮凝剂的不足。
有机合成高分子絮凝剂的确在许多方面比无机絮凝剂优越,但也存在缺陷,主要为:它对絮凝的胶体表现出很大程度的选择性,絮凝后的上清液清澈程度较差,本身不易被生物降解而影响后续处理。
最令人担忧的是有机合成高分子絮凝剂是否会对人体健康产生长期的影响。
因此,一些发达国家如日本、美国等均已禁止在饮用水的处理中使用上述有机高分子絮凝剂。
近年来壳聚糖的应用研究已取得巨大进展,壳聚糖用于水处理是其中最早的应用,它主要用作重金属离子螯合剂和活性污泥絮凝剂,其絮凝作用很强,而且无毒不产生二次污染,并可生物降解。
目前,国内外关于有机高分子絮凝剂絮凝机理的研究多处于假说阶段,有说服力的实际验证比较少。
壳聚糖正是以其天然、无毒、易降解和对人体健康无害、具有杀菌作用,很快在水处理的应用中作为合成有机絮凝剂的有效替代品占据了特殊地位。
[5]壳聚糖的氨基极易形成氨正离子,有弱碱性阴离子交换作用,它对一些金属离子尤其是过渡金属离子有良好的螯合作用,特别是在碱性金属离子存在时,不影响其螯合能力,不产生二次污染,富集能力优良,在分析化学中得到广泛应用。
杨越平等了以壳聚糖吸附柱富集,火焰原子吸收法测定天然水中痕量镉的方法。
[6]梁勇等则以壳聚糖为原料,经环氧氯丙烷交联后与N,N-二乙基胺环氧丙烷作用,合成了以壳聚糖为母体的凝胶型PCON螯合树脂,对Ag+富集率达98.8%±1.0%,在超声波振荡下,4min即达富集平衡。
[7]姜守磊等以壳聚糖为载体、以正戊基为配基建立新型疏水色谱填料的合成工艺,研究该色谱填料对牛血清白蛋白(BSA)和假单胞杆菌脂肪酶(PSL)的吸附容量,结果分别为18.1mg/g和2.2mg/g 干重疏水色谱填料。
该色谱填料对PSL有很好的分离提纯效果,纯度提高3倍左右,收率达55.3%。
[8]3.3在纺织工业上的应用壳聚糖具有许多天然的优良性质,如吸湿透气性、反应活性、生物活性、吸附性、黏合性和抗菌性等,人们利用这些性能来提高棉、毛和丝绸等天然纤维织物的染色、抗菌、防皱和防潮等性能。
将壳聚糖的稀醋酸溶液施加在织物纤维上,会减少纤维上所带负电荷和染色过程中纤维上负电荷对染料阴离子的库仑斥力,提高染料的上染率和匀染性。
[9] 3.4在膜材料中的应用壳聚糖可制作超滤膜、反渗透膜、渗透蒸发和渗透汽化膜、渗析膜、气体分离膜、固定化酶膜、离子交换膜及医学用膜,在分离沸点相近的混合液上有很大的用途。
壳聚糖有很好的成膜性,以其制成的膜亲水性强,特别适合分离水系物料。
有大量的研究报道[31]关于壳聚糖用于乙二醇/水、乙醇/水、异丙醇/水体系的分离。
[10]用壳聚糖制得的反渗透膜,与传统的醋酸纤维膜比较,具有较高的透水性,对二价金属盐的截留效果好。
壳聚糖反渗透膜具有强耐碱性,交链后的膜还有耐酸性,壳聚糖在水中长期保存,其强度不下降,该膜可作为水体系的分离膜耐久性好。
[11]液晶材料是目前高新技术领域中研发的热门,壳聚糖有望成为新型的天然高分子液晶材料。
近年来研究发现一些N-酰化壳聚糖(乙酰化、丙酰化、丁酰化等)、苯甲酰化、氰乙基化壳聚糖有较好的溶液致晶性,其中乙酰化羟丙基壳聚糖还有热致晶性。
1982年,Ogura最早报道了在10%乙酸溶液中壳聚糖质量分数大于40%时,出现了液晶。
其后,关于羟丙基壳聚糖、邻苯二甲酰化壳聚糖、丁酰化壳聚糖、氰乙基壳聚糖和马来酰化壳聚糖等的液晶性不断有报道。
董炎明等人发现氰乙基羟丙基壳聚糖在熔点193℃到分解温度220℃的温度区域内有一定的热致晶性。
这对开拓新一类高强度生物高分子纤维具有重要的意义。
[12]3.6在医学材料上的应用壳聚糖及其衍生物具有良好的生物相容性和生物可降解性,还有广谱抗菌、抗感染和很强的凝血作用。
以及促进伤口愈合、调节血脂和降低胆固醇、增强免疫和抗肿瘤等多种生理活性作用[13]。
壳聚糖基材料毒性极低。
在多数情况下,壳聚糖基植入体不会引起纤维性包囊膜,也不会导致慢性炎症。
壳聚糖的无抗原性对诱导细胞增殖和最终促进植入体与宿主组织一体化具有重要意义壳聚糖具有止血作用,精制的壳聚糖细粉可以明显促进伤口愈合,而用甲壳素和壳聚糖制成的薄膜用于烧伤、植皮等部位的创面保护。
壳聚糖-接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯可用于葡糖苷酶和脲酶的固定化作尿素传感器用于分析领域。
4结语我国海域辽阔,湖泊众多,蟹、虾资源非常丰富,所以壳聚糖是取之不尽的。
壳聚糖在全世界范围供不应求,主要生产国有美国、日本、德国、法国、印度、荷兰、挪威和加拿大等。
国内壳聚糖的生产还处于初始阶段,1997年国内总产量约为100~150t,1999年总产量已达400~500t。
国内对壳聚糖需求旺盛,其中化妆品、食品工业的需求增长最快。
此外,壳聚糖在医药、造纸、农业、环保、化工等行业中都有广泛的应用价值,1999年国内壳聚糖类产品需求量已达800t/a,其产量很难满足国内外的市场需求,到2005年国内壳聚糖的市场需求量约2000t,可见壳聚糖产品的市场前景十分可观。
因此,很有必要对其进行更深入、更全面的系统研究。
壳聚糖及其产品的市场潜力是巨大的,需要尽早制定该行业的详尽发展规则,并投入大量人力、物力进行开发与研究,使壳聚糖早日成为国民经济发展的又一支柱产业。
随着对壳聚糖及其衍生物的深入研究,在不久的将来,一系列性能优良的壳聚糖及其衍生物产品必将会在越来越广的领域得到充分的应用。
参考文献[1]李昊,液态发酵美味牛肝菌生成壳聚糖的研究,安徽农业大学硕士论文,2009年6月[2]李鹏飞,甲壳素与壳聚糖衍生物化妆品应用研究,2004年中国化妆品学术研讨会论文集,2004-03[3]杨瑞学,壳聚糖在食品保鲜中的应用,农业工程,2012年3月第二卷第三期[4]滕莉丽,壳聚糖的制备与应用研究进展,赣南师范学院学报,2002年第6期[5]林炎平,壳聚糖的结构、性质和应用,化学工程师,总第68期[6]杨越冬,壳聚糖富集火焰原子吸收法测定天然水中痕量铜_锌和镍,河北大学学报,第16卷第3期[7]梁勇,以甲壳素为母体的螯合树脂预富集__省略_GFAAS法测定水中痕量银的研究,分析试验室,第18卷第5期[8]姜守磊,新型壳聚糖疏水色谱填料的制备及应用初步研究,江苏农业研究,2000,21(3):63~65[9]王鸿博,甲壳素及壳聚糖在纺织工业中的应用,纺织导报,2003年第1期[10]曾宪放,新型天然膜材料_甲壳质及其衍生物,膜科学与技术,第13卷第3期[11]艾庆,新型膜材料—甲壳质,现代化工,1991年第2期[12]董炎明,壳聚糖的液晶行为研究,高等学校化学学报,1996年6月[13]董炎明,氰乙基羟丙基壳聚糖的溶致和热致液晶性研究,高等学校化学学报,1999年1月。