壳聚糖及其衍生物简介
壳聚糖及其衍生物在保健食品中的应用
众 所 周 知， 血 糖 持 续 升 高 会 引 起 糖尿病等一系列病症的发生。胰岛素 分泌不足或特定靶细胞对胰岛素的敏 感度降低是引起机体内血糖持续升高 的主要原因。研究发现，当细胞内血 糖浓度异常时，低分子量的壳聚糖可 以通过渗透作用进入并修复损伤的胰 岛细胞，提高其胰岛素分泌能力。人 体 体 液 正 常 的 pH 值 在 7.4 左 右， 当 pH 值下降 0.1，胰岛素的敏感度就会 下降 30%，导致利用率下降，影响机 体糖代谢，出现高血糖。壳聚糖分子 上的碱性基团能将人体液中 pH 升高， 增加外周组织对胰岛素的敏感性，促 进糖代谢，降低体内血糖水平。此外， 壳聚糖在胃肠道内形成胶体，产生扩 容效应，延长胃的排空时间，餐后血 糖峰值下降时限也随之拖后，进而控 制餐后高血糖的出现。
抗氧化
壳 聚 糖 具 有 显 著 的 抗 氧 化 作 用， 主要表现在以下方面。①壳聚糖分子 中的还原性羟基可以捕捉脂质过氧化 链式反应所产生的自由基，阻断或减
缓脂质过氧化的进行，从而起到抗氧 化的作用。研究发现，壳聚糖对亚油 酸脂类自由基的清除率会随脱乙酰度 的增加和分子量的降低有所增强。② 除了自身与自由基相互作用外，壳聚 糖还可能在细胞膜表面形成一层多糖 屏障，隔离细胞，使其免受氧自由基 的损伤。③壳聚糖分子中的还原性羟 基可以与产生 OH• 等所必需的金属离 子（Cu2+、Fe2+ 等） 发 生 络 合 反 应， 使其不能产生引起脂质过氧化的羟基 自由基，或使其不能分解脂质过氧化 中产生的脂过氧化氢，从而起到抗氧 化作用。④壳聚糖还可以调节相关抗 氧化防御酶系（如过氧化氢酶、超氧 化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶）活性、 减少活性氧代谢物，调节氧化应激反 应，保护机体免受脂质过氧化物损害。 研究发现，壳聚糖及其衍生物对减轻 运动产生的内源性自由基所致的脂质 过氧化反应效果明显，运动负荷越大， 壳聚糖消除体内自由基的作用越明显。
壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用
壳聚糖衍生物的合成及其在化妆品中的应用摘要：本文介绍了目前常用的几种壳聚糖衍生物包括羧甲基壳聚糖、壳聚糖磺化衍生物、壳聚糖羟烷基衍生物、羧基壳聚糖、壳聚糖季铵盐及其制备方法，并对这几类壳聚糖衍生物在化妆品中的应用进行了介绍，同时提出了有效研究参考配方。
关键词：化妆品添加剂；壳聚糖衍生物；应用；合成；壳聚糖一、壳聚糖衍生物的合成1、羧甲基壳聚糖。
在最近几年的当中，羧甲基壳聚糖的应用较为活跃，在碱性条件下，与氯乙酸发生反应，从而得到羧甲基壳聚糖。
随着壳聚糖分子质量不断减小，羧甲基壳聚糖反而会逐渐增大，在羧甲基壳聚糖的制备过程中，通常会伴随壳聚糖分子降解。
2、羧基壳聚糖。
羟甲基在壳聚糖分子中6位上，从而被氧化成为羧基，加大壳聚糖水溶性，氧化剂的应用可以是三氧化铬、双氧水或者是亚硝酸。
具体的氧化过程为：取10克壳聚糖，放置于有机溶剂当中，加入乙酸溶液、乙酸酐两者的混合物并进行搅拌。
加热之后在经过四个小时到六个小时的反应，最后在进行过滤，并得到壳聚糖。
在搅拌的时候加入双氧水或者是三氧化铬，在30度至50度的环境中反应两个小时到八个小时即可。
3、壳聚糖羟烷基衍生物。
壳聚糖与羧烷基化剂进行反应，同时也可以与酰化剂进行反应，从而生成水溶性衍生物，使得化妆品具有良好的保湿效果，为了提高醚化剂反应，采用强碱来进行催化，在此种条件下，容易使得壳聚糖羟烷基的黏度减弱，容易断链壳聚糖分子。
因此，为了保证化妆品的保湿效果以及吸湿效果，用二甘醇酸酐来作为酰化剂，从而生成壳聚糖衍化物。
4、壳聚糖磺化衍生物。
壳聚糖磺化合成，具有抑菌作用。
用长链烷基取代壳聚糖分子的N原子，这个时候的磺酸化所形成的衍生物具有两亲性，壳聚糖磺酸基制备方法：首先，将95%或者98%度的脱乙酰的壳聚糖，加入到乙醇、甲醇当中并进行搅拌，然后加入辛醛反应二十三个小时左右，再加入氢化硼钾水溶液反应十小时左右，这个时候生产的辛基壳聚糖，需要用稀盐酸中和，用甲醇来沉淀。
壳聚糖及衍生物概述.
北京联合大学应用文理学院 林强 linqiang@
2015.4
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一. 壳聚糖的研究背景chitosan 壳聚糖是由海洋中虾壳、蟹壳中的 甲壳素，经过脱乙酰反应得到的天 然生物材料
壳聚糖的结构 （chitosan）、性质
OH O HO NH2
n
O
壳聚糖是含有氨基的多聚糖，一般高分子
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筛选出的1号复合酶，5h
筛选出的2号复合酶，5h
氨基葡萄糖及盐生物活性
1.舒缓因关节炎引起的疼痛、僵硬和肿胀 2.强化软骨结构，预防关节功能失效 3.润滑关节及维持关节功能
氨基葡萄糖盐酸盐药物
N-乙酰氨基葡萄糖
在临床上是治疗风湿性及类风湿性关节炎的 药物。它也可以作为食品抗氧化剂及婴幼儿 食品添加剂，糖尿病患者甜味剂。 主要用于临床增强人体免疫系统的功能，抑 制癌细胞或纤维细胞的过度生长，对癌症和 恶性肿癌起到抑制和治疗作用； 对于各种炎症，能起到有效的治疗，对骨关 节炎及关节疼痛也有治疗作用。
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氧化化法最佳工艺条件下的 产品４h
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纤维素酶法最佳工艺条件下 的产品6h
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壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用
甲壳素是自然界中来源广泛、储量丰富的一种天然含氮多糖，具有良好的生物相容性、可降解性等特性。
壳聚糖是甲壳素在碱性条件下脱乙酰化的产物，即脱乙酰甲壳素，又被称为可溶性甲壳质、甲壳胺［1］。
壳聚糖分子结构中存在游离的氨基，在特定条件下具有阳离子性，可以作为理想的织物改性剂，例如赋予织物抗菌性能，提升纤维染色性能，提高染料的利用率等。
因此，壳聚糖及其衍生物在纺织工业中具有广阔的应用前景。
壳聚糖由于分子质量大，易在分子内及分子间形成较强的氢键，几乎不溶于水、碱性溶液、稀硫酸和稀磷酸溶液，大大限制了壳聚糖的应用［2］。
壳聚糖分子中存在氨基、羟基等基团，可进行多种化学改性，降低结晶度，改善溶解性，制备其他功能化壳聚糖［3］，使壳聚糖的应用性能得到提升，应用范围得到拓宽，从而有更广泛的用途。
本文介绍了壳聚糖几种常见的化学改性方法，综述了壳聚糖及其衍生物在不同种类纤维染色加工过程中的应用，并对其未来的发展和应用进行展望。
1壳聚糖的改性方法目前对壳聚糖的改性研究主要集中在两方面：（1）对壳聚糖进行化学改性，制备出不同性能、不同用途的壳聚糖衍生物；（2）壳聚糖降解，制备低聚壳齐凡凡，邢建伟，徐成书（西安工程大学，陕西西安710048）摘要壳聚糖是一种天然的阳离子多糖，与纤维素结构相似，具有良好的生物相容性和可降解性。
将壳聚糖作为一种改性剂应用于纤维上，可以使纤维阳离子化，改善纤维的染色性能，也可以赋予纤维抗菌、抗皱等优良特性。
因此，壳聚糖及其衍生物在染整加工过程中的应用越来越受到人们的重视。
综述了壳聚糖化学改性方法以及壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用，对壳聚糖及其衍生物未来的进一步发展和应用作出展望。
关键词壳聚糖；改性；抗菌；抗皱中图分类号：TS195.2文献标志码:A 文章编号:1005-9350（2020）12-0006-05Application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishingQI Fanfan,XING Jianwei,XU Chengshu(Xi′an Polytechnic University,Xi'an 710048,China)Abstract Chitosan was a natural cationic polysaccharide,which had similar structure with cellulose,and had good biocompatibility and biodegradability.Chitosan could be used as a modifier on the fiber,which could make the fiber cation-ic,improve the dyeing performance of the fiber,and also give the fiber anti-bacterial and anti-wrinkle and other excellent characteristics.Therefore the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing process was attracting more and more attention.The chemical modification methods of chitosan and the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing were reviewed,and the future development and application of chitosan and its derivatives were pros-pected.Key words chitosan;modification;anti-bacterial;anti-wrinkle壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用收稿日期：2020-03-20基金项目：西安工程大学纺织科学与工程学科建设与绿色印染加工创新团队支持项目（TD-13）；西安工程大学柯桥纺织产业创新研究院暨（柯桥）研究生创新学院2019年产学研协同创新项目（19KQZD10）作者简介：齐凡凡（1996—），女，硕士在读，研究方向为纺织品化学加工新材料、新工艺的理论及应用研究，*****************。
关于化妆品中壳聚糖及其衍生物应用分析
关于化妆品中壳聚糖及其衍生物应用分析摘要：壳聚糖及其衍生物具有无毒、可生物降解、生物相容和抗菌性等许多优点，作为新型抗菌剂已引起越来越多的关注。
本文从壳聚糖及其衍生物的性能以及适用于化妆品的特性出发, 讨论了壳聚糖及其衍生物在化妆品中的广泛应用。
关键词：壳聚糖, 衍生物,化妆品随着对壳聚糖生物和理化性质研究的深入，壳聚糖作为抗菌剂已引起人们越来越多的关注。
壳聚糖作为一种资源丰富、价格低廉的天然高分子化合物,具有良好的吸湿、保湿、护发、润肤等功效,已引起化妆品界的广泛关注。
1、壳聚糖及其衍生物的抗菌机理1.1目前最认同的抗菌模型是带正电荷的壳聚糖与带负电荷的细菌细胞表面的相互作用，即质子化的氨基和细胞表面负电荷的静电作用。
关于此有两种观点，一是认为壳聚糖可以在细菌细胞表面形成复合物屏障，从而阻碍细菌生长所必需的营养物质的吸收。
壳聚糖乙酸盐与细菌细胞表面产生的酸性聚合物相互作用形成聚电解质复合物，其杀菌性可能是由于扰乱膜结构或改变了膜的通透性。
另一观点认为壳聚糖及其衍生物抗菌活性的发挥包括两个持续的过程。
1.2第二个可能的抗菌机理是壳聚糖穿透细胞壁和细胞膜进入细菌细胞内部，与DNA结合阻止了DNA的转录。
另外，壳聚糖及其衍生物作为基因载体已经得到广泛的研究，基因载体在细胞内破内涵体的机理可能与壳聚糖及其衍生物穿透细胞壁和细胞膜进入细菌细胞内部发挥抗菌作用的机理相似。
由于阳离子基团缓冲能力高，在细胞内吞之后，缓冲能力通过质子海绵机制促进壳聚糖-DNA复合物从内涵体中释放。
因此，研究人员观察到的细菌细胞内部的壳聚糖及其衍生物很可能是细菌细胞内吞之后破内涵体的结果。
1.3第三个可能的抗菌机理是壳聚糖及其衍生物与金属离子螯合，抑制微量元素的摄取以及与细菌生长所必需的营养物质结合。
壳聚糖结合金属离子的能力很强，其中的氨基基团是主要的作用位点，羧甲基化能够增强壳聚糖衍生物对金属离子的吸附能力。
但这显然不是壳聚糖及其衍生物发挥抗菌功能的主要原因，因为壳聚糖及其衍生物上结合金属离子的位点有限，在一定的金属离子浓度下形成复合物容易饱和。
壳聚糖的结构特性及其衍生物的应用
知识介绍壳聚糖的结构特性及其衍生物的应用孟 哲 胡章记 毛宝玲(河北邢台学院化学系 054001)摘要 壳聚糖由甲壳素经脱乙酰基而得,又称为可溶性甲壳素。
壳聚糖的结构特征使其具有了独特的物理化学性质和生物活性。
本文介绍了壳聚糖的结构特性、重要的化学性质及衍生物的应用。
关键词 壳聚糖 结构特性 衍生物 应用 千百年来,存在于自然界中最丰富的有机物就是纤维素类,是人类应用最多的一种高聚糖。
多糖中数量最大的是纤维素,其次是甲壳素,再次是淀粉。
甲壳素在自然界的存在量仅次于纤维素,而且一直在默默地为人类做着贡献。
从19世纪的1811年发现甲壳素(chitin)到1859年发现壳聚糖(chi tosan ),人们对它们的认识经历了一个漫长的过程。
20世纪70年代以来,人们对甲壳素和壳聚糖的认识与研究有了长足的进展。
近几年,各国对壳聚糖及其衍生物的研究越来越关注,认为壳聚糖是自然界迄今为止发现的膳食纤维中惟一的阳离子高分子基团,曾被欧美科学家誉为人体的第六生命要素。
壳聚糖以其独有的结构和特性在医学、生物工程、化工、食品、化妆品、农业、环境等领域得到了广泛的应用。
1 壳聚糖的结构特性1.1 壳聚糖的结构壳聚糖是由甲壳素经不同程度的脱乙酰基反应得来[1,2]。
为了很好地认识壳聚糖,首先要了解它的结构特性。
为此,非常有必要对比一下多糖中数量最大的纤维素和次之的甲壳素的结构。
甲壳素是一种天然高分子化合物,属于碳水化合物中的多糖,命名为 (1,4) 2 乙酰氨基 2 脱氧 D 葡萄糖,是由N 乙酰胺基葡萄糖以 1,4糖苷键缩合而成的,其结构式见图1。
图1 甲壳素的结构式如果把此结构式中的每个糖基上的乙酰氨基(CH 3CO-N H-)换成羟基(H O-),就成了纤维素,纤维素具有开放性的长链和疏松的网状结构,有利于大分子的渗透和吸附。
纤维素结构中存在着大量的羟基,可通过各种化学反应制成带有多种活泼基团的纤维素衍生物,其结构式见图2。
壳聚糖及其衍生物在医药领域中的应用
减；脾肾阳虚型，治以温肾暖脾，方用实脾饮或附子理中汤合 四神丸加减；肾阴阳俱虚型，治以补肾养阴，方选二仙汤合二 至丸加减。治疗!"例，结果示：痊愈%+例，占$#0；显效$例、占 +"0；无效%例。施燕1,2辨为$型：肾阴虚型，治则滋阴补肾，方选
更年期综合征的发病机制目前还不十分清楚，大多数学 知柏地黄汤加味；肾阳虚型，治则温补肾阳，方选金匮肾气丸
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肾小管间质损伤的保护作用/301中西医结合肾病杂志，!"".，#&5(.."A..%1 /%’0 孙艳萍1丹参对大鼠肾脏近曲小管超微结构保护机制的研究/301中
国中西医结合肾病杂志，!""’，.&’(：%.#A%.,1 /%.0 陈 原，张国英1中药治疗慢性肾衰$"例临床研究/301江苏中医药，
经前后诸证”《。 素问、上古天真论》云“： ……女子七七任脉 府逐瘀汤加减。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
有效的成分，与传统的醇沉工艺相比，对不容易除去的鞣质、
药物杂志，%--+64+5：&(
脂类有很好的效果，同时还具有工艺简单、用时少、消耗原料 1#2 邹步华，李德平，吴晴斋(甲壳胺对Ⅱ7冻疮治疗作用的初步研究
失和，而出现功能紊乱的征象。而肾主骨生髓，为先天之本，乃
更年期综合征也称绝经期综合征。指妇女在绝经前一段 天癸之源，所以本病多表现为肾脏之虚衰，临床以肾阴虚和肾
时期内表现出的不同程度的内分泌、躯体和心理方面的变化， 其中大约 .#/-"0的此期妇女会因不适应内分泌的变化而表 现出一系列的症状。西医治疗除选用适量的镇静剂、自主神经 调节剂及钙剂外，推崇激素替代治疗，但尚有&大禁忌症1%2，而
壳聚糖及其衍生物在中药制药工业中的应用
・综述・壳聚糖及其衍生物在中药制药工业中的应用王龙虎1,吴国良2,程翼宇13(1.浙江大学中药科学与工程系,浙江杭州310027;2.浙江大学化工厂,浙江杭州310027)[摘要] 壳聚糖是一种优良的天然絮凝澄清剂,用于中药分离过程去除杂质,对传统的水提醇沉工艺进行改造,有利于药效成分的保留和重金属含量的降低;壳聚糖及其衍生物在人体内可生物降解,并具有良好的生物相容性,是理想的控释载体材料,可作为中药的增效剂或缓释剂;作为唯一天然碱性多糖,壳聚糖具有消炎、抑菌和治疗体表溃疡等药理作用。
壳聚糖具有独特优异的物化性质、生物相容性和生理活性,在中药制药领域中具有广阔的应用前景。
[关键词] 壳聚糖;甲壳素;中药制剂;絮凝剂;药用辅料[中图分类号]R 283 [文献标识码]A [文章编号]100125302(2004)0420289204 壳聚糖(chitosan )是甲壳素(chitin )的部分脱乙酰产物,也是迄今所发现的唯一天然碱性多糖[1]。
甲壳素广泛存在蟹、虾等低等动物以及藻类、真菌等植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在1013～1014kg ,是仅次于纤维素的第二大多糖。
壳聚糖近年之所以引起人们关注,是因为:①壳聚糖的生物相容性好,且能被生物降解,降解产物无毒性;②壳聚糖及其衍生物具有许多独特的性质,如对重金属离子的螯合性、抗菌性、抗病毒性、抗癌性、促进伤口的愈合等等。
因此,它在污水处理、贵金属回收、膜分离、化妆品、抗凝血药物、伤口愈合材料、功能膜材料等方面获得了广泛的应用。
近年来,随着我国中药现代化步伐的加快,壳聚糖在中药制药领域中的应用研究十分活跃。
作者就这方面的进展作简要评述。
1 壳聚糖的结构特征与主要的特性壳聚糖是22氨基222脱氧2D 2葡萄糖单体以β2(1→4)苷键连接的均聚物,是生物界唯一的聚阳离子多糖,分子结构如图1。
图1 壳聚糖的分子结构1.1 壳聚糖的溶解性能壳聚糖不溶于中性与碱性水溶液以及绝大部分有机溶剂,可溶于无机酸和大部分有机酸,其溶解度取决于它的脱[收稿日期] 2003220220[通讯作者] 3程翼宇,T el :(0571)87952509,E 2mail :chengyy @乙酰度与溶液的pH 值。