壳聚糖纤维制备及应用
壳聚糖纤维的应用优势
新产品新技术
医用海藻酸盐纤维研究项目通过科技成果鉴定
８月５日，中国纺织科学研究院承担的“医用海藻酸盐纤维
的研究及应用开发”项目科技成果鉴定会在北京召开。 与会专家听取了该院项目组的工作汇报，审核了各项技术
资料，认为该项目在原液制备、纺丝过程、纤维后处理及医用
产品制备等技术方面具有创新性，开发的海藻酸盐纤维自然卷
曲、物理机械性能及医用性能良好。用海藻酸盐纤维开发的医 用敷料具有良好的成胶性、止血性、吸液性和易去除性等，产
品性能达到国外同类产品先进水平。
本项目开发出医用海藻酸盐纤维生产的成套工艺技术和 关键设备，建成了１０吨／年的医用海藻酸盐纤维规模化生产线，
并实现连续化生产。经过与医疗和辅料生产单位合作，已制成 医药卫生用品出口国外市场。该产品附加值高，具有显著的经
济效益和社会效益。专家组认为项目组完成了计划任务规定的
内容，顺利通过了鉴定。 海藻酸盐纤维是由海洋生物质原料加工而成的纤维新材
料，其原料来自天然海藻中所提取的海藻酸。将海藻酸的可溶
性钠盐一一海藻酸钠以水为溶剂、以氯化钙水溶液为凝固剂
进行纺丝加工即可得到海藻酸盐纤维。海藻酸盐纤维不仅原 料来源广泛、天然可再生，而且生产过程绿色环保，符合环境
友好和可持续发展趋势。 海藻酸盐纤维无毒，生物降解性和生物相容ｌ生好，但其强
度低，弹性不足，适于用作医用材料。由于具有良好的止血性、 吸液性和成胶性等特性，海藻酸盐纤维目前主要用于创伤医用
敷料。 项目组采用干态纯度＞９６．５％，分子量３ｏ７ｉ ４０万，分子量
ｙ￣Ｍｗ／Ｍｎ＿＜１．４，分子链结构Ｍ／Ｇ￣Ｉ的海藻酸钠原料纺丝，
利用螯合剂去除有害的重金属，经过湿法纺丝制成断裂强度 １．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、断裂伸长 ８％、吸生理盐水倍率１７ｇ／ｇ的医用海藻
酸盐纤维，且纤度、长度和自然卷曲适宜。海藻酸盐纤维结合 适宜的非织造布后加工工艺，即可生产外观均匀、手感柔软的
医用敷料。
壳聚糖的应用及发展
壳聚糖的应用及发展
壳聚糖是一种天然产物，由大自然中的有机物壳聚糖骨架构成，是壳类动物、甲壳动物和真菌细胞的主要组分。壳聚糖在近年来得到越来越多的关注，并在各个领域中得到广泛的应用和发展。
首先，在医药领域，壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解和生物活性。因此，壳聚糖被广泛应用于药物传递系统中，可以包裹和保护药物，提高药物的稳定性和口服吸收率。同时，壳聚糖也可以作为生物材料被用于修复和重建组织，如骨骼和软组织。此外，壳聚糖还具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤等活性，成为药物研发的重要组成部分。
其次，在食品工业中，壳聚糖被用作食品添加剂，用于增稠、乳化、保鲜、防腐等功能。壳聚糖具有良好的胶凝性和稳定性，可以用于制备果冻、酱料、甜品等食品，提高食品品质和口感。此外，壳聚糖还可以用于纳米包装食品，增加食品的存储期限和安全性。
再次，在环境保护领域，壳聚糖具有吸附重金属离子、染料、有机污染物等优良性能。因此，壳聚糖被广泛应用于废水处理中，可以用来提取和回收有价值的金属离子，同时减少废水对环境的污染。此外，壳聚糖还可以用于土壤修复，提高土壤的肥力和营养含量。
最后，在纺织工业中，壳聚糖被用作纺织品的功能改性剂。壳聚糖可以与纤维表面发生化学反应，具有改善纤维表面性能、增强纤维强度和耐磨性的作用。此外，壳聚糖还可以用于制备智能纺织品，如防水透气、阻燃、抗菌等功能纺织品，提高纺织品的附加值和竞争力。
总之，壳聚糖作为一种天然产物，在医药、食品、环境保护和纺织等领域中具有广泛的应用和发展潜力。随着科技的进步和人们对可持续发展的关注，壳聚糖的应用和研究也将不断拓展，为人类的生活和健康带来更多的好处。
生物壳聚糖的开发与应用进展
３３ 上海毛麻科技 ２０１２年第１期
生物壳聚糖的开发与应用进展
汪多仁 （中国石油吉林石化公司，吉林１３２１Ｏ１）
摘 要：介绍了生物壳聚糖的性能，生产的主要技术路线与最佳的操作条件及有关进展情况。对现工业化 运行的主要生物壳聚糖：生产工艺的技术特点进行了具体的分析和总结，阐述了国内外研究开发的现 状与发展趋势。并探讨了扩大应用范围的前景与市场需求。 关键锕：织物强力：缩呢时间：定型时
０ 前言
壳聚糖分子结构内含游离氨，具有相当优良的物 化性质及生理功能。白１９９７年起全球每年召开一次会
议研讨提取技术，并不断开拓在生物工程，酶和细胞 固定化、生化药物等方面的用途。壳聚糖作为一种高 附加值的高科技精细化学品，国内工业级壳聚糖价格
约５万元／ｔ，经进一步加工制得的水溶性壳聚糖超 过１Ｏ万元／ｔ：在日本经降解的低分子量壳聚糖价格
高达５～６万日元／ｋｇ（约合５５万美元／ｔ）；我国进
口的工业级壳聚糖４万～９万美元／ｔ，饲料添加剂１０
万美元／ｔ；生物衍生物价格高达２：００万美元／ｔ。 目前制备壳寡聚糖的主要方法有化学法和酶降解
法，采用化学法降解糖得率低，分离困难，对环境污 染严重，而酶降解法具有反应条件温和，糖得率高，不 造成环境污染等优点，是目前壳聚糖降解发展的方向。
ｌ 理化性质
甲壳素是一种储量丰富的天然直链状酰胺类多 糖，它广泛存在于自然界，是虾、蟹的外壳及某些菌
和藻类等的细胞壁的重要组成部分。甲壳素脱乙酰基 化可以得到壳聚糖，它含有大量氨基，溶解性和反应
活性均优于甲壳素。 壳聚糖是生物合成物质，是可溶性的甲壳素衍
生品种，它不溶于水和碱性溶液中，但可溶于大多数 稀酸中。具有生物降解性、人体相容性、多种生理活 性和生理功能，无口服毒性。其经进一步加工，并调
整乙酰化度或解聚降低分子量，或者在分子中的氨
收稿日期：２０１ １—１０—２４ 基或羟基上经化学试剂修饰后，可得到水溶性壳聚
壳聚糖及其应用-推荐下载
结构性质
与甲壳素关系 壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物，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。作为工业品的壳聚糖，N-脱乙酰度在70%以上。N-脱乙酰度在55%~70%的是低脱乙酰度壳聚糖，70%~85%的是中脱乙酰度壳聚糖，85%~95%的是高脱乙酰度壳聚糖，95%~100%的是超高脱乙酰度壳聚糖。N-脱乙酰度100%的壳聚糖极难制备。甲壳素的每个糖基上，也许都有N-乙酰基，也许不一定都有N—乙酰基，凡是N—乙酰度在50%以下的，都被称之为甲壳素，因为它肯定不溶于上述浓度的稀酸。 [3]脱乙酰基程度 脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少，而且D.D增加，由于胺基质子化而使壳聚糖在稀酸溶液中带电基团增多，聚电解质电荷密度增加，其结果必将导致其结构，性质和性能上的变化，至今壳聚糖稀溶液性质方面的研究都忽略了D.D值对方程的影响。VANDUM 等人曾研究了不同离子强度对壳聚糖在稀溶液中的分子尺寸和粘度的影响。结果认为离子强度不同会改变无规线团的膨胀度进而改变分子尺寸和特性粘度，通过对不同D.D壳聚糖进行MARK-HOUWINK方程常数的测定，结果表明K,A值随D.D值的变化。从而由MARK-HOUWINK方程常数K,A有规律地依赖于壳聚糖的脱乙酰度而变化，而且在相同分子量时，随着脱乙酰度的增加，壳聚糖在稀溶液中分子尺寸，特性粘度和扩张因子等增加，而特性比和空间位阻因子随着脱、管路敷设技术
通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理
甲壳素_壳聚糖的性质_制备及其在食品中的应用
作者简介:李维静(1979-),女,安徽蚌埠人,助教,
主要从事食品生物技术的教学和研究工作。 收稿日期:2007-04-28甲壳素、壳聚糖的性质、制备及其在食品中的应用李维静(蚌埠学院食品与生物工程系,安徽蚌埠 233030)摘 要:本文概述了甲壳素、壳聚糖的研究现状和最新进展,并介绍了它们的性质、制备,着重探讨了其在食品工业中的应用。关键词:甲壳素;壳聚糖;食品;应用中图分类号 O622.1 文献标识码 B 文章编号 1007-7731(2007)10-58-03 甲壳素是2-乙酰基葡萄糖直链多聚体,是自然界中大量存在的唯一的氨基多糖,结构见图1,每年地球上的自然生成量就达数十亿t,仅次于纤维素是地球上第2大可再生资源。壳聚糖,又称为脱乙酰甲壳素、甲壳胺,是通过甲壳素一定程度的脱乙酰而得到,化学名称是(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖,结构见图1。因为甲壳素的脱乙酰反应一般不完全,壳聚糖工业品的脱乙酰度通常在70%-90%之间,所以实际上壳聚糖工业品可视为甲壳素和壳聚糖两种单体单元的无规共聚体。图1 甲壳素,壳聚糖的结构式最早发现甲壳素的是法国科学家H.Braconnet。1811年他从蘑菇中提取到一种类似纤维素的物质并命名为Fungine。1823年法国人Odier在昆虫表面坚硬角皮部分也发现类似物质,用希腊语改为Chitin,是“外壳、信封”的意思。1859年法国人Rouget将甲壳素置于氢氧化钠溶液中加热后得到可溶于有机酸的一种新物质,1894年德国人Aoppe-Seuler将这种脱乙酰物质命名为壳聚糖(Chi2tosan)。此后各国科学家对壳聚糖的开发及应用越来越感兴趣,并先后于1978年和1982年两次召开国际会议探讨壳聚糖的提取技术和应用研究。1 性质甲壳素是一种天然粘多糖,属聚多糖类,分子式(C16H26O10N2)n,其化学结构与纤维素极其相似,可看成2-羟基被乙酰胺所取代的纤维素。近似分子质量为(203.9)n,为白色或灰白色无定形半透明固体,溶于浓盐酸、硫酸冰乙酸和78%-97%磷酸及无水甲酸。也可溶于某些配合物溶剂中,如LiCl/DMAC。由于大分子间存在-OH-O-型及-OH-N-型强的氢键作用,呈紧密的晶体结构,使甲壳素不溶于水、稀酸、碱、醇及其它有机溶剂。甲壳素以浓碱加热处理可脱去乙酰基生成壳聚糖,产品为白色或灰白色略有珍珠光泽,呈半透明片状固体。壳聚糖化学稳定性好,无毒,不溶于水和碱溶液,可溶于稀酸(如1%醋酸溶液)生成粘稠、透明的壳聚糖盐胶体溶液。这也是壳聚糖最重要最有用的性质之一。此时溶液中的氢即与分子中的氨基结合,生成带正电荷的高分子物质,具有许多独特性能。研究表明:壳聚糖溶液呈典型的亲水胶体体系,其粘度与温度pH值有关,而其溶解性与脱乙酰度又密切相关。脱乙酰度在60%以下的壳聚糖只有部分离析溶解于稀醋酸溶液中。80%以上的则以油性状,清澈的溶于稀醋酸溶液中。壳聚糖随乙酰氨基含量的减少或游离氨基含量的增加,晶体结构减少,溶解性增加,这也使得反应试剂容易接近,从而使反应活性增加。由于壳聚糖分子中含有游离的羟基和氨基等极性基团,使其具有极强的吸湿性。其吸湿性高于甲壳素,仅次于甘油。此外,它还有螯合离子交换等作用,其主链可发生水解反应生成氨基葡萄糖。2 制备目前制备甲壳素、壳聚糖的原料主要是工业废弃的蟹壳和虾壳。利用这种原料生产甲壳素,就是把甲壳之中的甲壳素、蛋白质、碳酸钙分离,获得单一的甲壳素。制备甲壳素的方法基本上都是根据上述原理进行的,归纳起来主要有:3步法、5步法、酶法和酸碱交替法等几种。酸碱交替法是在5步法的基础上,将2次酸浸脱钙和2次碱煮去蛋白质过程交替进行的一种方法。它具有可提高反应温度、缩短反应时间、无需脱色处理等优点。其工艺流程如下:原料→预处理→第1次酸浸(6%HCL16h)→第1次碱煮(10%NaOH1.5h)→第2次酸浸(4%HCL12h)→第2次碱煮(8%NaOH0.5h)→甲壳素(水洗至中性)制得甲壳素之后,用浓NaOH脱乙酰处理,烘干即得壳聚糖。制备壳聚糖的关键是脱乙酰的条件,它对脱乙酰85安徽农学通报,AnhuiAgri1Sci1Bull12007,13(10):58-60度、脱乙酰速度和产品的粘度影响很大。夏文水等人研究发现:碱浓度越高(一定温度条件下),脱乙酰度越高,脱乙酰速度越快,且反应速度前一段时间增加得较快,随着反应的进行,反应速度增加不大;反应温度对脱乙酰度也有影响,一般来说,温度升高,脱乙酰速度加快,但粘度下降,且下降速度随着温度的升高而增快。另外,还有微生物发酵法、酶合成法、酶降解法等。3 在食品中的应用3.1 在果蔬保鲜中的应用 果蔬采收后,由于自身呼吸系统的作用,往往导致一定量的损失,造成果蔬的浪费。通常的采后处理是将果蔬贮藏于低温环境下,利用温度效应抑制果蔬的呼吸强度,达到延长保存期的目的。而涂层处理是果蔬的一种简便、经济且有效的保鲜手段。在水中不溶化的保鲜膜如胶原薄膜,由于其制造成本高,薄膜不透明,呈褐色,使用在食品保鲜上不理想,未能推广使用。甲壳素、壳聚糖用作保鲜剂主要是利用其抑菌功能和成膜性,壳聚糖在盐酸、醋酸、酒石酸等溶液中溶解后,具有一定成膜性,将其涂于水果、蔬菜表面形成一层薄膜,此膜具有防止果蔬失水,抑制其呼吸强度,延缓营养物质的消耗,抑制、防止微生物的侵染,减少果蔬的腐烂,延长贮藏期限的功能,从而达到保鲜的目的。在保鲜巴乐时,如果在其表面涂上一层壳聚糖膜,这种保藏方法要比0℃冷藏保鲜效果要好,可以明显地延长货架期。番茄的保鲜同样可以使用壳聚糖,用浓度为2%的壳聚糖对番茄涂膜,保藏15d后,发现涂了膜的番茄的总酸度、总糖量、维生素C含量均与原番茄接近,保藏效果比0.2%的苯甲酸钠溶液好。用壳聚糖对果蔬原料的保鲜处理已取得了良好的效果。3.2 在果汁饮料中的应用 我国目前澄清果汁多是用酶法或过滤法,这些方法成本高,周期长。若改用壳聚糖处理就能克服上述缺点。研究表明:在猕猴桃果汁中,pH=3.1、T=50℃时加入剂量为0.4g/L的壳聚糖,可使果汁的澄清度良好,营养成分也损失较少,这是由于壳聚糖带正电荷可以与果汁中负电性的胶态颗粒结合,并且,悬浮颗粒以壳聚糖的长链作为骨架附聚其上形成凝聚体沉降下来。Horst等人对壳聚糖在苹果汁中的澄清作用作了研究,结果发现:使用低粘度、酸溶性壳聚糖对苹果原料汁的澄清效果,要比吸附过滤澄清效果好。另外,壳聚糖澄清果汁还有一个优点,即可降低果汁酶褐变速度和程度,因为壳聚糖能除去果汁中多酚氧化酶。壳聚糖还可净化糖汁,它可除去原料糖汁中的无机盐、纤维素、有机胶物质和一些悬浮物质。3.3 在肉类保藏中的应用 张燕婉和王光华研究了壳聚糖对五种食物中毒菌的影响,发现壳聚糖溶液浓度在0.5%-2.5%范围内对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌、李斯特单核增生菌和小肠结肠炎耶尔森氏菌的生长有显著的影响。培养基中添加壳聚糖时,在培养1-2d后,上述各种细菌的生长均受到完全抑制;这种抑制作用受培养液的pH值的影响。在pH=5.5时作用较明显,而pH=6.5时,抑菌作用较弱,只对金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。壳聚糖对普通变形杆菌、枯草杆菌、假单孢菌、乳酸杆菌、微球菌的生长也有较强的抑制作用,抑菌作用随壳聚糖分子量的降低而增强。段静云等人用壳聚糖保鲜冷却鲜猪肉,发现壳聚糖对鲜肉有明显的保鲜作用,且脱乙酰度越高,保鲜效果越好。1%的壳聚糖醋酸溶液能使冷却猪肉的货架期达到7d。另外,由于肉类食品中含有高度不饱和脂肪酸,其很容易被氧化而使肉类食品腐败变质。因此常常需要在这类食品中加入抗氧化剂以便保存。甲壳素作为在肉类保藏中应用的新型的抗氧化剂近年来取得了不少进展。关于抗氧化的机理,目前主要认为甲壳素及其衍生物能与肉类食品在加热处理时从肉的血红蛋白中释放的铁离子形成螯合物,从而抑制铁离子的催化活性,起到抗氧化的作用。3.4 保健食品中的应用 经化学修饰后的改性壳聚糖具有调节平衡人体微量元素和降低食物热能等功效。研究发现:将二份壳聚糖与一份2%的甲酸,一份330gFeSO4水溶液反应,制得铁—壳聚糖络合物,可作为补铁剂。哺乳动物摄入壳聚糖后,在体内与脂类物质(如甘油三脂等)结合形成壳聚糖络盐或复合物,这种产物由于有很强的疏水性,不易被肠胃所湿润,因而也就不为肠胃消化吸收,而随粪便排出。实验还发现:壳聚糖与这些脂类物质结合后,仍能进一步结合相当于它们自身重量许多倍的脂类物质,因此壳聚糖或其脂肪酸络盐可以做为脂肪清除剂添加到食品中去,添加量为食品重量的1%-10%。如壳聚糖与油酸、亚油酸等脂肪酸按1∶5制成可溶性壳聚糖—脂肪酸络合物,此络合物一方面能减少人体对脂类物质的吸收,促进脂类排出体外,另一方面因结合食品中的脂肪而降低了食品的热量,同时又能满足人们对脂肪的口感要求,从而预防了肥胖症。同时,甲壳素、壳聚糖的低聚糖还能促进肠道有益菌增殖,改善肠道微生态环境,并具非常爽口的甜味,而热量比蔗糖低许多,而且不增加胰岛素水平,是一种“无糖”之糖。3.5 作为食品添加剂 研究表明:甲壳素、壳聚糖具有一定的乳化、增稠和稳定的性能,尤其是把甲壳素制成微晶甲壳素或其分散体后,它的这些性能会进一步提高。微晶甲壳素乳化能力会随乳化试剂浓度的提高而降低,但其乳化稳定性会升高。它可用于冷饮制品如冰激凌中,可使冰激凌组织细腻、冰晶颗粒均匀细小、泡沫丰富、口感柔和、保形性好,其乳化效果比微晶纤维素要好。它也可用于面包制品、果酱、花生酱、奶油替代品等食品生产中。3.6 焙烤制品 Pomeranz等人发现,在以小麦面粉为原料、土豆蛋白质作强化剂(用土豆蛋白质代替8%的小麦面粉)制作面包时,加入少量微晶甲壳素,这种特制面包的体积会增加。在面团中加入2.7%的100目壳聚糖,它能与蛋白质形成稳定的乳化液,再经发酵、整型、焙烤,此种面包体积增加、内部蜂窝状结构均匀,柔软可口、保湿性能良好。在蛋糕中加入4.7%的100目壳聚糖,也能对产95品起到较好的乳化和稳定作用,日本市场上已有添加壳聚糖的烤甜饼出售,较受欢迎。3.7 应用于食品工业的废水处理 随着食品工业的迅猛发展,随之而来产生大量的废物和废水,例如蛋白质、淀粉、味精、酿酒等生产部门每年排放的废水就达百亿t以上,这些废水如不经处理直接排放,会严重污染环境,危害人民健康。另一方面,这些废水中又含有大量蛋白质、脂肪酸等有用物质,因此,在进行废水处理时,如何将这些废水废弃物加以利用,成为当前研究的热门。壳聚糖是自然界唯一一种带正电荷的高分子聚合物,无毒无味,可生物降解,不会造成二次污染,是一种优良的絮凝剂,它能把废水中的有效成分絮凝沉淀下来,然后沉淀物加以回收提纯,可重新作为原料或作为饲料用,而絮凝剂经再生后可重复使用。4 结束语甲壳素、壳聚糖作为资源丰富性能优良的天然高分子聚合物,在食品工业中表现出良好的应用效果。可以相信它们将得到越来越广泛的应用。参考文献[1]蒋挺大.甲壳素[M].北京:化学工业出版社,2003[2]陈忻,袁毅桦,唐俊勉等.中国鲨甲壳素的制备及其性能研究[J]化学世界,2001,7:362[3]张凯,郝晓东,黄渝鸿等.甲壳素及壳聚糖的应用[J].应用化工,2004,33(3):628[4]夏文水,王璋.壳聚糖澄清果汁作用的研究[J].无锡轻工业学院学报,1993,12(2)[5]王鸿飞,李元瑞.壳聚糖在猕猴桃果汁澄清中的应用研究[J].食品工业科技,1997(4):18220[6]王小红,马建标,何炳林.甲壳素、壳聚糖及其衍生物的应用[J].功能高分子学报,1999,12(2):197-212[7]严俊.甲壳素的化学和应用[J].化学通报,1984,11:26-31[8]杨安乐,陈长春,孙康等.甲壳素的改性研究及其在功能材料上的应用[J].现代化工,1999,19(4):50-52[9]王光华,张燕婉.脱乙酰壳多糖醋酸混合液对含氧包装鲜猪肉中细菌生长的影响[J].食品与发酵工业,1992,(2):128[10]赖风英,向东,梁平.壳聚糖在食品工业中的应用[J].中国甜菜糖业,2004(2):28230[11]ImeriAG,KnorrD.EffectsofChitosanonYieldandCompositiondataofCarrotandAppleJuice[J].JFoodSci,1988,53(6):77283[12]RwanJ,WuJ.DeacidificationofGrapefruitJuicewithChitosan[J].FoodScience,Taiwan,1996,23,5092519[13]唐峰,何成新.罗汉果汁的壳聚糖脱酸工艺研究[J].广西轻工业,1999(3):26228[14]张佩芳,倪哲明.脱乙酰甲壳质处理含淀粉废水的试验[J].环境污染与防治,1990[15]董炎明,阮永红,丘蔚碧等.甲壳素、壳聚糖及其衍生物在食品工业中的应用[J].食品科技,2000,(5)[16]周友亚.甲壳素、壳聚糖及其衍生物的开发与应用进展[J].河北师范大学学报,2002,(2)(李小丽校)(上接101页)条件下更能提高土壤中锌的有效性。苏德纯[17]的研究也表明:富啡酸与铁(铝)及磷酸根形成的三元复合体为水溶性的胶体,在土壤中容易扩散和移动,从而克服了施入土壤的磷、铁肥很难移动而影响其生物有效性的缺点。3 结论3.1 施磷肥和富啡酸均能增加紫花苜蓿鲜草产量,磷是提高苜蓿鲜草产量的主要因素,富啡酸仅起到辅助作用,两者配合施用效果显著。3.2 在同一锌施用量条件下,富啡酸-磷配施显著提高了土壤中速效磷和DTPA-Zn的含量;同时单施高量富啡酸(FA2水平)比正常单施磷量(P1水平)条件下更能提高土壤中锌的有效性。参考文献[1]韩雪松.不同施肥条件对紫花苜蓿性状及磷元素转化吸收影响的研究[D].北京:中国农业大学博士学位论文,1999[2]王克武,陈清,李晓林.施用硼、锌、钼肥对紫花苜蓿生长及品质的影响[J].土壤肥料,2003,3:24-28[3]赵秀兰,王勤,胡霭堂.磷锌拮抗作用研究进展[J].土壤通报,1999,30(3):136-137[4]赵秀兰,胡霭堂,郑绍建.磷锌拮抗作用机制研究[J].西南农业大学学报,1998,20(2):162-164[5]朱小平,王义炳.白浆土磷锌关系的研究[J].南京农业大学学报,1995,18(2):69-73[6]李延,秦遂初.Fe2+和Mn2+对水稻锌吸收与运转的影响[J].热带亚热带土壤学,1995,4(3):151-155[7]王海啸.山西石灰褐土的磷锌关系及其对玉米幼苗生长的影响[J].土壤学报,1990,27(3):241-248[8]WalworthJL,SumnerME.Alfalfaresponsetolime,phosphorus,potassium,magnesium,andmolybdenumonacidsoils[J].Fertiliz2erResearch,1990,24(3):167-172[9]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京:中国农业出版社,1999:25-136[10]鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京:中国农业科技出版社,2000:12-315[11]张福锁,李晓林.石灰性土壤磷的生物活化途径.土壤与植物营养研究新动态(第一卷)[M].北京农业大学出版社.1992:94-101[12]贾恒义,程浦海,穆兴民.紫花苜蓿、沙打旺对施入营养元素效应的初步研究[J].水土保持研究,1994,1(3):120-127[13]邱忠样.提高磷肥利用率的研究Ⅰ.腐植酸类肥料对磷肥肥效的影响[J].沈阳农学院学报,1982(2):46-51[14]曲东,尉庆丰,建军.有机酸对石灰性土壤磷素的活化效应[J].西北农业大学学报,1996,24(1):101-103[15]余贵芬,蒋新,吴泓涛等.镉铅在粘土上的吸附及受腐殖酸的影响[J].环境科学,2002,23(5):109-112[16]王丹丽,关子川,王恩德.腐殖质对重金属离子的吸附作用[J].黄金,2003,24(1):47-49[17]苏德纯,张福锁,李国学.磷-金属(Fe、Al)-有机酸三元复合体在植物磷营养中的作用[J].土壤通报,2000,31(4):159-162(陆艾五编 孙道敏校)06
壳聚糖非织造布的制备及壳聚糖非织造医用敷料的研究进展_百度文
壳聚糖非织造布的制备及壳聚糖非织造
医用敷料的研究进展
张洁钱晓明(天津工业大学纺织学院,天津,300160
摘要:阐述了壳聚糖纤维和壳聚糖非织造布的制备方法,其中用水刺法加工的壳聚糖非织造布最适合用作医用敷料。介绍了壳聚糖非织造医用敷料的优良性能及国内外的研究现状,指出壳聚糖非织造布在医用敷料方面有着广阔的市场前景。
关键词:壳聚糖非织造布,医用敷料,制备方法,研究进展
中图分类号:TS176+．4文献标志码:A文章编号:1004－7093(201107－0024－04
1壳聚糖纤维
1．1壳聚糖的结构及性能
壳聚糖(Chitosan又称甲壳胺,其化学名称为β-(1,4-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖。壳聚糖是甲壳质脱乙酰基的衍生物,在常温下为白色半透明、略有珍珠光泽的固体,不溶于水、碱和一般的有机溶剂,但能溶解在很多稀的无机酸或有机酸中成为半透明的黏稠液体。壳聚糖的溶解度及其溶液的黏度主要与壳聚糖的脱乙酰度、相对分子质量以及酸的种类和离子化程度有关[1]。壳聚糖大分子链上分布着许多羟基和氨基,使其具有良好的溶解性和反应活性,因此壳聚糖具有很好的生物相容性、吸附性、成膜性及通透性、成纤性、吸湿性和保湿性[2]。壳聚糖还具有良好的广谱抗菌、抗感染能力和很强的凝血作用,以及促进伤口愈合、镇痛、调节血脂和降低胆固醇、提高免疫力和抗肿瘤等多种生理活性作用[3],是医用敷料的理想原料。1．2壳聚糖纤维的制备
壳聚糖是线性高分子,具有成纤性,可纺制成丝。壳聚糖及其衍生物大分子中极性集团较多,分
收稿日期:2011－04－07
作者简介:张洁,女,1985生,在读硕士研究生。主要从事医疗卫生材料领域用非织造布的研究。子间的作用力较强,理论上的熔融温度高于热分解温度,因此壳聚糖类纤维的纺制一般不采用熔融纺丝技术。目前壳聚糖纤维的制造可以采用湿法纺丝、干法纺丝、干—湿法纺丝、静电纺丝和液晶纺丝工艺[4]。
半纤维素—壳聚糖基生物功能材料研究及其应用
半纤维素—壳聚糖基生物功能材料研究及其应用
一、本文概述
随着科学技术的不断发展和环保理念的深入人心，生物功能材料作为一种绿色、可持续的新型材料，正日益受到人们的关注和重视。半纤维素—壳聚糖基生物功能材料，作为一种具有代表性的生物功能材料，凭借其独特的生物相容性、生物可降解性和优异的物理化学性能，在众多领域展现出广阔的应用前景。
本文旨在全面探讨半纤维素—壳聚糖基生物功能材料的制备技术、性能特点以及实际应用情况。文章首先概述了半纤维素和壳聚糖的来源、结构和性质，为后续的研究和应用提供了理论基础。接着，详细介绍了半纤维素—壳聚糖基生物功能材料的制备方法，包括化学法、物理法和生物法等，并对各种方法的优缺点进行了比较和分析。
在此基础上，文章进一步探讨了半纤维素—壳聚糖基生物功能材料的性能特点，如机械性能、热稳定性、吸水性、生物相容性等，并通过实验数据验证了其优越性能。文章还重点关注了半纤维素—壳聚糖基生物功能材料在生物医药、农业、环保等领域的应用情况，展示了其在实际应用中的潜力和价值。
文章对半纤维素—壳聚糖基生物功能材料的研究现状进行了总结，并展望了其未来的发展方向和应用前景。通过本文的研究，旨在为相关领域的研究人员和从业者提供有益的参考和启示，推动半纤维素—壳聚糖基生物功能材料的深入研究和广泛应用。
二、半纤维素与壳聚糖的基本性质
半纤维素（Hemicellulose）是一类复杂的复合多糖，主要存在于植物细胞壁中，与纤维素和木质素相互连接。它是一种无定形的聚合物，主要由己糖、戊糖和一些酸性糖基组成。由于半纤维素的结构多样性，其分子量、聚合度和糖组成因植物种类和部位而异。半纤维素的主要特点是易于水解，并且在自然界中易被微生物分解。
壳聚糖（Chitosan）是一种天然多糖，由甲壳动物壳（如虾壳、蟹壳）中的甲壳素（Chitin）经过脱乙酰作用制得。壳聚糖分子由β-1,4-糖苷键连接的氨基葡萄糖单元组成，具有良好的生物相容性、生物降解性和抗菌活性。壳聚糖的分子量因制备方法和来源不同而有所差异，其性质如溶解性、粘度、凝胶化等也会受到分子量和脱乙酰度的影响。
壳聚糖在细胞生物学和医学中的应用
壳聚糖在细胞生物学和医学中的应用
壳聚糖，在海洋生物和昆虫的外骨骼和甲壳素中普遍存在，是一种天然的多糖物质。它是由N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖酸二元酸组成，具有良好的抗菌性、生物相容性和生物可降解性。
随着生物技术和材料科学的发展，壳聚糖作为一种天然多糖物质，其在细胞生物学和医学领域中的应用也越来越广泛。
一、壳聚糖在细胞生物学中的应用
1.细胞培养基中的应用
壳聚糖可用于细胞培养基中作为生物活性骨架结构材料，可以提供细胞形态和细胞间交流的支持，以及紧密的表面与细胞黏附的交互作用，从而促进细胞增殖、生长和分化。
此外，壳聚糖还可以用于均匀分布和稳定细胞，减轻细胞的压力并降低细胞的病毒感染风险。
2.基因传递载体的应用
壳聚糖可以作为基因传递载体来传递基因，具有良好的生物相容性和生物降解性，在基因治疗中具有广泛的应用前景。
研究表明，壳聚糖与DNA复合物在组织特异性基因治疗中具有良好的基因传递效果，可以通过转晕方法有效地传递药物分子和遗传信息，并能够无害地被人体所吸收和降解。
二、壳聚糖在医学中的应用
1.创面覆盖剂的应用 壳聚糖是一种天然的生物材料，具有生物相容性和生物可降解性。因此，它可以作为创面覆盖剂用于外科创口、烧伤创口和溃疡的治疗。
研究表明，壳聚糖的保湿作用和水分保留能力能够促进创面的愈合；以壳聚糖为成分的创面覆盖剂在烧伤创面的治疗中也具有明显的效果。
2.医药纤维素的应用
壳聚糖具有良好的溶解度、生物相容性和生物可降解性，因此可以用作医药纤维素，如手术用线、缝合线和药物缓释纤维。
手术用线和缝合线通常需要具有良好的拉力和生物相容性，以确保创口的愈合。壳聚糖的特性使其适合用作手术用线和缝合线，同时具有较强的生物吸收性，可以逐渐被人体吸收和降解。
药物缓释纤维根据疾病治疗的需要，可以调整壳聚糖的分子量和纤维直径，以实现指定的药物缓释时间和治疗效果。
3.人工和修复骨组织的应用
壳聚糖可以用于修复和人工骨组织的制备中。它可以与其他生物材料和生长因子组合，制备出具有生物活性的人工骨，从而促进骨骼再生和修复。
壳聚糖／聚乙烯醇纳米纤维膜的静电纺丝法制备
壳聚糖／聚乙烯醇纳米纤维膜的静电纺丝法制备
壳聚糖／聚乙烯醇纳米纤维膜可以通过静电纺丝法制备。具体步骤如下：
1. 准备壳聚糖和聚乙烯醇溶液。将壳聚糖和聚乙烯醇分别溶解在适量的溶剂中，通常使用的溶剂为甲酸和乙醇混合物。
2. 搭建静电纺丝装置。将制备好的溶液装入注射器中，通过高压喷嘴喷出溶液，利用静电纺丝装置将溶液转化为纳米纤维。
3. 收集纳米纤维膜。将纳米纤维沉积在靶板或者转轮上，形成纳米纤维膜。可以通过控制静电纺丝条件来控制纳米纤维膜的厚度和形态。
4. 进行后处理。对制备好的纳米纤维膜进行后处理，例如交联、干燥等，以提高其物理化学性能。
通过静电纺丝法制备的壳聚糖／聚乙烯醇纳米纤维膜具有高比表面积、高孔隙率和良好的生物相容性，可用于药物传输、组织工程、生物传感器等领域。
壳聚糖纤维的制备、性能及在非织造材料中的应用
广西纺织科技 ２０１０第３９卷第２期
壳聚糖纤维的制备、性能及在非织造材料中的应用 贾继阳 ，刘张英 （１．天津工业大学纺织学院，天津３ｏｏｌ６０；２．天津天祥质量技术服务有限公司，天津３００３８４） 【摘要】介绍了壳聚糖纤维的制备、性能及其在非织造材料中的应用，探讨壳聚糖纤维生产存在的问题，并对壳聚糖 纤维在非织造布中的发展进行展望。 【关键词】壳聚糖；非织造布；性能；应用 中图分类号：ＴＱ３４２ｑ９ 文献标识码：Ｂ
０引言 壳聚糖纤维是以壳聚糖为主要原料，在适当的溶剂 中将其溶解，配制成一定浓度的胶体纺丝原液，再经喷 丝、凝固成形、拉仲等工艺，制备成具有一定机械强度的 高分子功能性材料。早在１９４２年，美国就首先研制成功 壳聚糖纤维，由于当时对壳聚糖纤维的特性研究不太深 人，尤其是壳聚糖纤维的抗菌性未被发现，因而未被人 们接受。２０世纪８０年代，日本开展壳聚糖和甲壳素及 其衍生物纤维的研究，到２０世纪９０年代初期，日本的 富士纺织株式会社实现了壳聚糖纤维的工业化生产【１． Ｉ。 我国自２０世纪９０年代中期才真正开始对壳聚糖纤维 制备及对其功能性进行广泛研究。壳聚糖纤维的生物相 容性，广谱抗菌性、生物可降解性等特殊功能，已为人们 所关注。 １壳聚糖纤维的制备及主要性能 １．１壳聚糖纤维的制备１３］ 由于壳聚糖的化学结构与纤维素比较相似，人们自 然而然地想到＿ｒ用它们去生产纤维。普遍采用的纺制壳 聚糖纤维的方法是湿法纺丝法 ～。一般的工艺过程是 先把壳聚糖溶解在合适的溶剂中配制成一定浓度的纺 丝原液，经过滤脱泡后，用压力把原液从喷丝头的小孔 中呈细流状喷入凝｝占１浴槽中，在凝固浴中凝固成固态纤 维，再经拉仲、洗涤、干燥等后处理就得到壳聚糖纤维。 工艺流程：虾壳一壳聚糖一溶解一纺丝原液一过滤一脱 泡一喷丝一凝崮一拉仲一淋洗一千燥一切断一成品。 收稿日期：２０１０—０１—１】 作者简介：贸继阳（１９８７一 ），男，天津工业大学纺织学院非 织造材料与工程专业学生。 主要工艺过程：首先在搅拌下把壳聚糖溶解在由 ５％乙酸水溶液和１％尿素组成的混合液巾，经过滤脱泡 后得到浓度为３．５％、粘度为１．５２Ｐａ・ｓ的纺丝浆液，用孑Ｌ 径０．４ｍｍ，１８０孔的喷丝头，将纺丝浆液挤出到室温的 凝固浴中，凝固浴为不同浓度的氢氧化钠与乙醇的混合 液，凝固的纤维用温水洗涤，按１．２５倍的伸长率卷绕， 在８０ｃＩＣ于张力状态下干燥０．５ｈ即得壳聚糖纤维。 １．２壳聚糖纤维的主要性能 １．２．１机械强度 机械强度是衡量纤维品质的重要指标之一。壳聚糖 是２一氨基一２一脱氧葡萄糖单体通过９一（１，４）糖甘连接起 来的直链多糖，其分子量通常达１０ｏ万以上，经溶解、凝 固、拉仲制备成分子排列规则、结构紧密的壳聚糖纤维， 其干强一般为０．９７～２．７３ｃＮ／ｄｔｅｘ，湿强为０．３５～１．２３ｃＮ／ｔｅｘ。 １．２．２吸湿性 纤维吸湿性的强弱与纤维分子中亲水性基团的数 量、纤维结构的微孔性及纤维之间的饱和性有关。壳聚 糖纤维因其大分子结构中含有大量的亲水性基团，同时 又是通过湿法纺丝而成，分子间形成了许多微孔结构， 致使纤维具有很好的透气性和保水率，一般保水率在 ｌ３０％以上。 １．２－３广谱抗菌性 壳聚糖具有广谱抗菌性。自１９７９年Ａｌｌａｎ提出壳聚 糖的抗菌性以来，其抗菌性和抗菌机理一直是国内外学 者研究的热点，尽管对其抗菌机理尚有争议，然而其抗 菌性能已是一个公认的事实。 １．２．４生物相容性和可降解性 壳聚糖作为低等动物组织中的纤维成分，从大分子 结构上来看，它们既相似于植物组织中的纤维素结构， 又与高等动物组织中的胶原质结构相类似。因此它们不