壳聚糖及其衍生物的抗菌机理及在纺织品抗菌整理中的应用
壳聚糖作用

壳聚糖作用
壳聚糖是一种由葡萄糖分子组成的天然聚合物,具有许多重要的生物学特性和广泛的应用领域。
壳聚糖具有以下作用:
1. 医药领域:壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性,被广泛应用于药物输送系统中。
壳聚糖的阳离子性能够与阴离子药物形成稳定的复合物,在胃肠道中缓慢释放,提高药物的生物利用度。
此外,壳聚糖还可用作人工血液、组织工程材料、伤口敷料等领域。
2. 食品工业:壳聚糖是一种安全无毒的食品添加剂,能够提高食品的质感、增加食品的稳定性和延长保鲜期。
壳聚糖在果蔬保鲜、肉类保鲜、乳品加工等方面有广泛的应用。
此外,壳聚糖还可以用作食品包装材料,具有阻隔湿气和氧气的功能,可以延缓食品的变质。
3. 环境保护:壳聚糖可用作水处理剂,对有机物和重金属离子具有很强的吸附能力。
壳聚糖在水中形成胶状物,能够吸附水中悬浮物、胶体和离子,净化水质。
此外,壳聚糖还可用于土壤修复,吸附土壤中的污染物,提高土壤环境的质量。
4. 纺织工业:壳聚糖可以与纤维表面形成稳定的化学键,提高纤维的染色质量和牢度。
壳聚糖还具有很好的抗菌性能,可以用于制造抗菌纺织品和医用纤维材料。
此外,壳聚糖纳米颗粒还可以用于纺织品的功能性改性,如防水、防尘、防静电等。
5. 化妆品工业:壳聚糖具有极高的吸湿性和保湿性,可以增加
化妆品的保湿效果。
壳聚糖还具有很好的厚度流变特性,可以调整化妆品的质地和稠度。
此外,壳聚糖还具有抗菌性能,可以用于制作抗菌洗护产品和抗菌化妆品。
总之,壳聚糖具有广泛的应用前景和潜力。
随着科学技术的发展,对壳聚糖的研究还将进一步深入,为其在更多领域的应用提供支持。
壳聚糖纳米银溶液的稳定性及在织物抗茵整理上的应用

溶液 ; 考察了不同质量 分数 的壳 聚糖溶液对纳米银 的浓度 、 形貌 和粒径 大小 的影 响及纳米银 的稳定性.采用
紫外一 可见 吸收光谱 、原子 吸收光谱 和透射 电子显微镜对所得溶液进行表征 , 结果表 明,当有壳聚糖存 在时 ,
纳米银 以小 于 5 m球形粒子稳定分布于壳聚糖溶液 中.随着壳 聚糖 质量分 数的增 大 , 0n 形成 纳米银 浓度减 小, 但稳定性提高 , 壳聚糖质量分数控制在 0 5 一 . %范 围内, .% 07 可得 到浓 度较高且稳定性 良好 的纳 米银. 在壳 聚糖和纳米银 的共 同作用下织物具有极好的抗菌性和抗 菌长效性 . 关键词 壳 聚糖 ; 纳米银 ; 稳定性 ; 抗菌活性
的抗 菌性 来源 于壳 聚糖分 子结构 中 C 上质 子 化 的氨 基 .但 在 中性或 偏碱 性 环 境 下 ,由于 质 子 化氨 基 的减少 , 聚糖抗 菌性 大大减 弱 ] on l 壳 .H ag1 We等 [ 用壳 聚 糖作 为 稳定 剂 制 备 了纳 米 银溶 液 . 和 i 1 叫采 He 等 认 为壳 聚糖分 子链上 有 大量 的羟基 和氨基 可 与纳 米 银 发生 作 用 , 以稳 定 纳 米银 颗 粒 .因此 可 纳 米银 与壳 聚糖 结合 ,既能克 服壳 聚糖 在 中性 或碱性 环境 下抗 菌性 的不足 ,又能稳 定纳米 银溶 液 . 本 文采用 易 于工业化 的化 学还原 法 ,以硼 氢化 钠为 还 原剂 ,壳 聚糖 为稳 定 剂 , 壳 聚糖 溶 液 质量 在 分 数 为 0 1 ~1 时 , 备 了壳 聚糖 纳米银 溶液 , .% % 制 并考 察 了 4 0d内纳 米银 在体 系 中的稳定 性及 对棉织
物 的抗 菌性 和抗 菌长效性 .
1 实验 部 分
壳聚糖配方对牛仔面料的抗菌与阻燃整理

壳聚糖配方对牛仔面料的抗菌与阻燃整理M.D.Tell;J.Sheikh;L.Gomathl;王婧奇【摘要】探讨了生物废料——壳聚糖对牛仔面料的环境友好型阻燃和抗菌整理的效果.面料整理采用了不同的壳聚糖配方,并对成品进行了表征,研究了整理后面料色泽的改变,还对其功能性进行了分析.发现,整理后面料在色泽改变上微乎其微,但具备阻燃特性,而且对革兰氏阳性和阴性细菌均显示出抑菌活性.该配方有针对性地赋予了织物多功能性,即便经过高达20次洗涤后,功能性仍显著有效.【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2014(042)007【总页数】4页(P44-47)【关键词】壳聚糖;牛仔面料;色泽;阻燃;抗菌【作者】M.D.Tell;J.Sheikh;L.Gomathl;王婧奇【作者单位】化学工艺学院(印度);化学工艺学院(印度);国家理工学院(印度)【正文语种】中文由天然纤维制成的纺织品易被微生物所侵蚀。
而微生物的滋生不仅对织物还对穿着者都带来了一系列的不必要的影响。
因此,随着人们对健康、卫生及防护要求的提高,客户对纺织品的功能性(如抗菌性、阻燃性等)也不断提出了新要求。
牛仔装是全世界流行的服装。
尽管牛仔面料的用量在显著增加,但对其进行功能性的整理却关注较少。
当牛仔面料穿着一段时间后,一些特性如抗菌性、阻燃性等显得尤为必要,因此,后整理将给织物带来非常巨大的附加值。
由于牛仔面料洗涤周期较长,故此类与人体接触的服装给微生物的滋生提供了理想的场所。
此外,采矿和其他易燃行业的工人都普遍穿着牛仔服,因此更需要防火保护。
尽管可以找到非常好的抗菌剂,但它们一直对生态都有影响。
而市售的阻燃化学品也有相似问题。
虽然许多用于纤维整理的阻燃化学品可赋予纺织品不同的效果和耐久性,但随着用户对纺织品用功能整理化学品的使用安全性需求的不断提高,安全化学品的势头一发而不可收。
在此背景下,壳聚糖作为一种功能性生物高分子,已在很多纺织品中得到应用。
壳聚糖改性与应用

Content
1
壳聚糖
2
壳聚糖的抗菌应用
壳聚糖的改性
3
壳聚糖
壳聚糖又名脱乙酰甲壳素、聚氨基葡 萄糖,化学式为(C6H11NO4)n。它是一种性 质活泼的高分子聚合物,结晶度较高,广 泛存在与虾蟹等低等动物、藻类等低等植 物、蘑菇等大型真菌中。甲壳素在碱性条 件下加热脱去N-乙酰基后得到壳聚糖。
壳聚糖抗菌成膜喷剂
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。
用于各种外伤伤口,保护创面,预防皮肤、 粘膜及损伤表面感染,并能迅速止血止痛,促
进创面愈合,缩短愈合时间,抑制伤口疤痕形
成;用于皮肤粘膜感染部位的抗感染治疗和预 防继发性感染。
会在-NH2上发生取代,要想得到结构单一的羧
甲基壳聚糖,并且影响抗菌活性,必须严格控 制反应条件。当在碱性下反应时,羧甲基化反
应的活性为:一级羟基的活性﹥二级羟基的活
性﹥氨基的活性。
壳聚糖的改性
季铵化反应 季铵化是另一种增强壳聚糖水溶性和抗菌性 的改性方法。实现壳聚糖季铵化一般有两种方式: 1.直接将壳聚糖骨架上的氨基修饰为季铵盐;2. 在壳聚糖骨架之外引入季铵基团,这种季铵化方 法可以在壳聚糖分子结构中引入不同碳数的烃基, 从而得到不同碳链长度的壳聚糖季铵盐衍生物。 季铵化后的壳聚糖水溶性增加,抗菌活性增 加。
壳聚糖的改性
羧烷基反应
壳聚糖与氯乙酸在碱性条件下反应可制得羧甲基
壳聚糖,这是现今应用得最多的壳聚糖衍生物之一。 羧甲基壳聚糖是一种水溶性壳聚糖衍生物,其抗菌活
性高于壳聚糖。壳聚糖羧烷基化抗菌活性提高的原因:
O-一氯均三嗪-N,N,N-三甲基壳聚糖的合成及其在羊毛织物抗菌中的应用

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第3期·1098·化 工 进展O -一氯均三嗪-N ,N ,N -三甲基壳聚糖的合成及其在羊毛织物抗菌中的应用车秋凌,辛梅华,李明春,陈帅(华侨大学材料科学与工程学院,环境友好功能材料教育部工程中心,福建 厦门361021)摘要:采用甲醛甲酸法合成N,N,N -三甲基壳聚糖(TMC ),再用三氯均三嗪与TMC 反应,合成带有可与纤维反应的水溶性O -一氯均三嗪-N,N,N -三甲基壳聚糖(MCT-TMC )。
采用FTIR 、XRD 、热重和元素分析等对产物进行表征,并测试其抗菌性能。
将产物对羊毛织物进行抗菌整理,研究整理时间和浓度等工艺条件对抗菌性能的影响。
结果表明,TMC 和MCT-TMC 具有较好的抗菌性能;将其用于羊毛织物抗菌整理的最佳工艺条件为:整理时间60min ,整理浓度分别为3%(owf )和2%(owf );经TMC 整理的织物对E. coli 和S. aureus 的抑菌率分别为97.8%和99.2%,MCT-TMC 整理的织物对E. coli 和S. aureus 的抑菌率分别为98.6%和99.8%。
MCT-TMC 整理羊毛织物的耐洗涤性能比TMC 有显著提高,洗涤后抑菌率仍达到90%以上。
关键词:壳聚糖季铵盐;一氯均三嗪;羊毛;抗菌;合成中图分类号:TS195.5;O636.1 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)03–1098–07 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1955Synthesis and application of O -monochlotriazinyl-N,N,N -trimethylchitosan for antibacterial wool fabricCHE Qiuling ,XIN Meihua ,LI Mingchun ,CHEN Shuai(Engineering Research Center of Environment-Friendly Functional Materials ,Ministry of Education ,College ofMaterial Science and Engineering ,Huaqiao University ,Xiamen 361021,Fujian ,China )Abstract :N ,N ,N -trimethyl chitosan (TMC )were synthesized by the formaldehyde-formic acid method ,which was then reacted with cyanuric chloride to prepare fiber reactive and water soluble O -monochlorotrazinyl-N ,N ,N -trimethyl chitosan (MCT-TMC ). FTIR ,XRD ,TG and elemental analysis were used to characterize the products ,and their antibacterial properties were also tested. Wool fabrics were treated by the products. The antibacterial properties of the fabrics were measured to investigate the impact of the treatment time and concentration. The results confirmed that the synthesized products have good antibacterial activity. The best treatment time for wool fabric of TMC and MCT-TMC is 60min ,and the optimum concentration of TMC and MCT-TMC are 3%(owf )and 2%(owf ),respectively. Inhibition rates of fabric treated by TMC against E. coli and S. aureus are 97.8% and 99.2%,while those by MCT-TMC are 98.6% and 99.8%,respectively. The washing resistance of wool fabric treated by MCT-TMC is significantly higher than that by TMC ,which is still up to 90% after washing.Key words :chitosan quaternary ammonium salt ;cyanuric chloride ;wool ;antibacterial ;synthesis第一作者:车秋凌(1988—),女,博士研究生。
什么是壳聚糖壳聚糖主要功效和作用机理

什么是壳聚糖壳聚糖主要功效和作用机理壳聚糖是一种具有多种生物活性的聚合物,它由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键链接而成。
壳聚糖可分为两个主要类型:壳聚糖和壳寡糖。
壳聚糖分子较大,分子量较高,壳寡糖则较小,分子量较低。
壳聚糖主要存在于甲壳动物(如虾、蟹、龙虾等)的外骨骼、貉腹、蚕茧、蘑菇等生物体中。
它具有多种生物功能,包括抗菌、抗氧化、抗肿瘤、免疫增强和生物黏附等。
壳聚糖还具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此被广泛应用于医药、食品、化妆品及其他领域。
壳聚糖的主要功效包括以下几个方面:1.抗菌作用:壳聚糖具有广谱的抗菌活性,能够抑制多种细菌、真菌和病毒的生长。
其抗菌机理主要有两种:一是通过改变细胞膜结构,影响物质的渗透和转运;二是通过释放出的阳离子与细菌细胞的负离子结合,破坏细菌的结构和功能。
2.抗氧化作用:壳聚糖具有良好的抗氧化活性,可以清除自由基,减少氧自由基对细胞和组织的损伤,起到抗衰老和抗病变作用。
3.抗肿瘤作用:壳聚糖对多种肿瘤细胞具有抑制作用,可以通过抑制肿瘤细胞的增殖、促进肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤细胞侵袭和转移等方式起到抗肿瘤作用。
4.免疫增强作用:壳聚糖能够增强机体的免疫功能,包括增强巨噬细胞的吞噬活性、促进T淋巴细胞的增殖和活化等,从而提高机体对病原体的抵抗能力。
5.保健作用:壳聚糖还具有一定的保健作用,可以调节血糖和血脂水平,改善肝脏功能,促进钙吸收和骨骼健康,调节肠道菌群平衡等。
壳聚糖的作用机理是多方面的,主要包括以下几个方面:1.细胞外反应:壳聚糖可以与细胞外基质结合,形成一种保护屏障,阻止病原体侵入机体。
同时,它还可以与胞外酶结合,抑制其活性,减少组织炎症和损伤。
2.细胞内反应:壳聚糖可以通过与细胞膜融合,改变膜的性质和功能,影响物质的传递和通道的打开。
此外,壳聚糖还可以与细胞内的一些关键蛋白相互作用,调控细胞的生理过程,如调节细胞凋亡、增殖和分化等。
3.免疫系统调节:壳聚糖可以通过与免疫细胞相互作用,提高免疫细胞的活性和功能,促进免疫细胞的分化和增殖,增强机体的免疫反应。
药用高分子材料学之甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用

中药方面的应用
1.壳聚糖的溶解性能 2.壳聚糖的安全性 3.生物合成与生物降解 4.壳聚糖在中药提取过程的应用
壳聚糖的安全性
壳聚糖的急性毒性实验 ,经口腔、皮 下和腹腔给药 ,大黑鼠与老鼠试验证明毒 性极低。连续投药 3 个月的亚急性毒性 实验 ,末发现病理异常。对皮肤、黏膜的 刺激性实验及皮肤吸收实验证明 ,对人类 皮肤几乎无刺激、无过敏反应、不经皮肤 吸收。其他实验表明 ,壳聚糖不溶血、无 热源性、无致突变性、抗原性很低。
食品上的应用
1.抗菌防腐剂 2.增稠剂 3.抗氧化剂 4.被膜剂 5.稳定和凝固剂 6.乳化剂 7.甜味剂
食品上的应用
1.抗菌防腐剂 壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性。
Papineau等认为,由于壳聚糖分子的正电 荷和细菌细胞膜上负电荷的相互作用,使 细胞内的蛋白酶和其他成分泄漏,从而达 到抗菌、杀菌作用。 2.增稠剂
药用高分子材料学之
甲壳素和壳聚糖及其衍 生物的应用
甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用
我国南宋学者朱熹早在12世纪就提出了“天 无弃物”的观点,但长期以来人类开发和利用废弃 物等物质资源的广度、深度和有效程度却始终受 到科学技术和经济条件的制约.直至1811年,法国 人于大自然中最早发现了甲壳素,之后于1859年又 发现了甲壳素的脱乙酰基产物壳聚糖———一种 唯一的碱性天然多糖.近几十年来,甲壳素和壳聚糖 已成为日、美等国家的热门研究课题.据统计,近十 年来日本平均每3天就申请1项有关甲壳素或壳聚 糖的专利.我国从20世纪中期也开始开展有关的研 究和产品开发,且很快成为生产壳聚糖的主要国家 。
甲壳素和壳聚糖及其衍生物的应用
由于甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有 诸多良好特性, 随着研究的进一步深入, 其 应用领域会不断拓展。
壳聚糖及其应用

主要特性有:
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.
多用途吸附剂 日本的山南隆德等人研制出一种多用途吸附剂, 这种吸附剂是由壳聚糖、活性炭和凝固剂组成 的。这种吸附剂的吸附能力特别强,使用寿命 长,成本低。能吸附碘和重金属;可用于果汁 等饮料脱臭、脱色;处理工业废水;净化血液 等。
壳聚糖在工业废水处理中的研究与应用
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。 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
造纸行业属于废水排放大户,废水中含有大量 的化学药品、木质素、纤维素等,耗氧量大。 其中的蒸煮废液对环境污染最为严重。造纸废 水中杂质很多, 粒径分布不均匀, 有的呈胶体状 态, 有的悬浮于水中, 难以经一次处理就达到要 求, 目前大多采用有机絮凝剂和无机絮凝剂配 合使用处理废水。
用壳聚糖絮凝剂处理造纸工业废水,对色度和 TOC的去除均优于其他合成的絮凝剂, 其中色 度去除率大于90%,TOC去除率达到70%。 将壳聚糖用于处理造纸废水时, COD去除率都 在91%以上, 明显优于聚合氯化铝、明矾等净 水剂。壳聚糖不但可去除水中悬浮物, 而且可 去除水中对人体有害的重金属离子,且过量的壳 聚糖对人体不但无害, 反而有益, 对中小型造纸 厂的处理具有一定的实用性。
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HU F a n g ,Z HANG Hu i - j u n 。 ,W ANG L i a n g ,T O NG S h u - mi n
( 1 . L i g h t I n d u s t  ̄ &T e x t i l e E n g i n e e r i n g C o l l e g e , Q i q i h a r U n i v e r s i t y ,Q i q i h a r 1 6 1 0 0 6 ,C h i n a ;2 . F o o d& B i o l o g i c a l
壳聚糖( c h i t o s a n ) 是 甲壳 素 脱 乙酰 基 后 的 产 物, 是 由N 一 乙 酰一 D 一 氨基 葡 萄 糖 单体 通 过 B 一 1 , 4 一 糖苷 键 连 接 起来 的直 链 同聚多 糖 , 化学名是( 1 , 4 ) 一 2 一 氨基 一 2 一 脱 氧一 B — D 一 葡萄糖, 结 构 类 似 于纤 维 素f 1 . 每 年, 地 球 上 甲 壳 素 的 自然 生成 量 可达 1 0 1 1 t , 是 年 产 量仅 次 于 纤 维 素 的第二 大 天 然高 分 子 . 壳 聚 糖是 自然 界 中唯 一存 在 的碱性 阳离 子 多糖 , 具有 良好 的生 物 相 容性 和 生 物 可降解性, 来源于江河湖 海的生物废弃物, 对 其 充 分 利 用 可减 少 自然 资 源 的浪 费和 环境 污 染 .
f 1 . 齐齐哈 尔大学轻工与纺 织学院, 黑龙 江齐齐哈 尔 1 6 1 0 0 6 ;2 . 齐齐哈 尔大学
食 品 与 生 物 工 程 学 院 , 黑 龙 江 齐 齐哈 尔 1 6 1 0 0 6 )
摘 要 : 介绍了 壳聚糖 的性 质, 壳聚 糖的抗菌 机理, 详 述了影 响壳聚糖抑 菌性 能的因素 、 壳聚糖及 其衍生物 作为抗菌 剂在纺
Ant i bac t er i a l m ec hani s m a nd appl i c a t i on i n t e xt i l e a nt i bac t er i al
i ni f s hi ng of c hi t os an and i t s de r i vat i ve s
E n g i n e e r i n g C o l l e g e , Q i q i h a r U n i v e r s i t y ,Q i q i h a r 1 6 1 0 0 6 ,C h i n a )
Ab s t r a c t : Th e pr op er t i e s a n d a n t i b a c t e r i a l me c h a n i s m o f c h i t o s a n we r e i n t r o du c e d .Th e i n f l u e n c i n g f a c —
织 品抗 菌整理中的应 用以及抗菌织物 的耐洗性.
关 键 词 : 壳聚糖 ;壳聚糖衍 生物;抗 菌J R;纺 织品;整理 中 图分 类 号 :T Q 9 2 9  ̄ . 2 文献 标 识 码 :A 文章编号:1 0 0 4 — 0 4 3 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 0 0 1 - 0 5
第3 O 卷第 4 期
2 0 1 3 年4 月
印 染 助 剂
TEXTI LE AUXI LI AR1 ES
Vo 1 . 3 0 No . 4 Ap r . 2 01 3
青 聚 糖 及 其 衍 生 物 硇 抗 菌 栅 理 及在 纺 织 品 抗 菌 整 理 由 明 应 用
胡 芳 ,张惠君 ,王 亮 ,佟淑敏
1 . 2 流 变 学性 质
壳 聚糖 溶 液 的流 变学 性 质 对 其 应 用 性 能有 十分 重要 的影响. 吴 国杰 和 李 德 鹏 等 的研 究 表 明, 壳 聚 糖溶 液为非牛顿假 塑性流体, 随 着 剪 切 速 率 的增 加, 壳 聚 糖 大分 子 链 局部 取 向, 并 由于触 变 效应 以及 分子
于 水 和碱 溶 液 , 可溶 于 大多 数 稀 酸 , 由于 来 源不 同 、 脱 乙酰 度不 同 、 相对 分 子 质量 不 同( 从 数 十 万 到数 百 万)
而具 有 不 同 的性 质. 1 . 1 溶 解 性
作 为氨 基 ห้องสมุดไป่ตู้ 糖 , 壳 聚糖 的溶 解 性 与 p H紧 密 相关 , 在酸性 条件下, 氨 基 质 子 化 而 溶 于 水, 形 成 具 有 一 定 粘 度 的液 体 ; 经 碱化 处 理后 , 可 以形 成凝 胶 而沉 淀 .