壳聚糖与羧甲基壳聚糖的抗菌性能研究
AntibacterialActionofChitosanandCarboxymethylatedChitosan
XIAOFEILIU,YUNLINGUAN,DONGZHIYANG,ZHILI,KANGDEYAOResearchInstituteofPolymericMaterials,TianjinUniversity,Tianjin300072,People’sRepublicofChina
Received23November1999;accepted19March2000
ABSTRACT: Aseriesofchitosanwithdifferentmolecularweightsobtainedby␥-irradi-ationdepolymerizationandanotherseriesofdeacetylatedchitosanweresynthesized.SeveralN,O-carboxymethylatedchitosanandO-carboxymethylatedchitosanwerealsoproduced.TheabovesampleswerecharacterizedbyFouriertransforminfraredspec-troscopy(FTIR).TheirantibacterialactivitiesagainstE.coliwereexploredbytheopticaldensitymethod.Theantibacterialactivityofchitosanisinfluencedbyitsmolecularweight,degreeofdeacetylation,concentrationinsolution,andpHofthemedium.AntibacterialactivitieswerealsofoundtobeincreasedintheorderofN,O-carboxymethylatedchitosan,chitosan,andO-carboxymethylatedchitosan.Fluores-cenceoftheFITC(fluoresceinisothiocyanate)-labeledchitosanoligomersattheinsideoftheE.colicellwasobservedbyaconfocallaserscanningmicroscope.Theantibac-terialactivityofchitosanoligomersseemstobecausedmainlybytheinhibitionofthetranscriptionfromDNA.©2000JohnWiley&Sons,Inc.JApplPolymSci79:1324–1335,2001
Keywords:chitosan;carboxymethylatedchitosan;antibacterialactivity;fluores-cence
INTRODUCTIONAsoneofthemostabundantnaturalbiopolymers,andduetoitsuniquepolycationicnature,chi-tosanhasawiderangeofapplicationfields,suchasinwastewaterpurification,1coacervateforma-
tionforcellentrapment,2andcoatingofseedsfor
improvedyield.3
Interestingly,someantibacterialandantifun-galactivitieshavebeendescribedwithchitosanandchitosanderivativeswithquaternaryammo-nium.4–7Chitosaninhibitsthegrowthofawide
varietyofbacteriaandfungi(cf.TableI).More-over,chitosanhasseveraladvantagesoverothertypesofdisinfectants,thatis,itpossessesahigherantibacterialactivity,abroaderspectraof
activity,ahigherkillingrate,andlowertoxicitytowardmammaliancells.8,9
Severalmechanismswereproposedforthean-timicrobialactivitybychitosan.10Inonemecha-
nism,thepolycationicnatureofchitosaninter-fereswiththenegativelychargedresiduesofmac-romoleculesatthesurface.11Chitosaninteracts
withthemembraneofthecelltoaltercellperme-ability.12Forexample,fermentationinbakers’
yeastisinhibitedbycertaincations,whichactattheyeastcellsurfacetopreventtheentryofglu-cose.13UV-absorptionstudiesindicatedthatchi-
tosancausedconsiderableleakageofprotein-aceousmaterialfromPythiumoaroecandrumatpH5.8.14
TheothermechanisminvolvesthebindingofchitosanwithDNAtoinhibitRNAsynthesis.15It
hasbeenproposedthatwhenchitosanisliberatedfromthecellwalloffungalpathogensbyplanthosthydrolyticenzymeschitosanpenetratesthenucleioffungusandinterfereswithRNAand
Correspondenceto:Y.L.Guan.Contractgrantsponsor:NationalNaturalScienceFounda-tionofChina.
JournalofAppliedPolymerScience,Vol.79,1324–1335(2001)©2000JohnWiley&Sons,Inc.
1324proteinsynthesis.Theorganismmaybeimpairedbybothitsownchitosanandhostphytoalexininducedbytheliberatedchitosan.16
Chitosan,however,showsitsantibacterialac-tivityonlyinanacidicrangebecauseofitspoorsolubilityabovepH6.5.Thus,water-solublechi-tosanderivativessolubletobothacidicandbasicphysiologiccircumstancesmaybegoodcandi-datesforthepolycationicbiocide.Inthisarticle,wepreparedaseriesofchitosanthathasvariousmolecularweights(MW)anddegreeofdeacetylation(DDA)andtwotypesofcarboxymethylatedchitosan.Also,weexaminedwhethertheirantibacterialactivityagainstEsch-erichiacoli(E.coli)dependedontheMW,DDA,chitosanconcentration(C),andpHoftheme-dium.WeobservedfluorescenceoftheFITC(flu-oresceinisothiocyanate)-labeledchitosanoli-gomersattheinsideoftheE.colicellbyaconfo-callaserscanningmicroscope.
EXPERIMENTALMaterialsThefirsttypeofchitosanwasprovidedbyQing-daoMedicineInstitute(Qingdao,ShangdongProvince,China).Oneofthistypehad1.08ϫ106McalculatedbytheMark–Houwinkequation.17[]ϭKmMa,whereKmϭ1.81ϫ10Ϫ3,aϭ0.93,andtheDDAwas85%.Theotherofthistypehad2.74ϫ105Manda74%DDA.ThesecondtypeofchitosanwasobtainedfromtheWuxiUniversityofLightIndustry(Wuxi,JiangsuProvince,China).Oneofthistypehadaweight-averagemolecularweight(Mw)of8000,amolecularweightdistribution(Mw/Mn)of1.80,anda75%DDA,andtheotherofthistypehadaMwof5000,anMw/Mnof2.10,and73%DDA.TheE.coliwasfromtheSchoolofBiologyScience,NanKaiUniversity(Tianjin,China),andwasstoredat4°Cuntilitwasused.Biochemicalreagentsofbeefextract,peptone,andagarpowderwerepurchasedfromtheTianjinDongfangBioma-terialCo.(Tianjin,China).Monoclonalanti-FITC(mouseIgG1isotype)wasSigmaImmunoChemicals’sproductNo.F-5636(SigmaCompany,USA).Allotherre-agentswereanalyticalgrade.CharacterizationIRspectraofallthesampleswererecordedwithaNicolet170SXIRspectrophotometer.Afterbeingdriedcompletelyat50°Cunderavacuum,thesamplecouldbeusedforanalysis.␥-IrradiationDepolymerizationofChitosanThe␥-irradiationofsampleswascarriedoutina␥cell(Co-60source,Gamma400A,TianjinAtomicPhysicalResearchInstitute,Tianjin,Chi-na).Chitosansamplesinglassvialswereirradi-atedwithdosesofupto100kGyunderanoxiaconditions.Allirradiatedvialswereplacedinadesiccatorforatleast1weekpriortosamplecharacterization.Aseriesofchitosanswithdiffer-entMWwasobtained(cf.TableII).DeacetylationofChitosanToobtaindifferentdeacetylatedchitosan(cf.Ta-bleIII),chitosan(Mϭ2.74ϫ105)wasrefluxedfor10–55minat95°Cwitha40%(w/v)NaOHsolutionundernitrogengasconditions.Thesam-pleswerewashedwithdistilledwater,refluxedagainundersimilarconditions,andwashedwithdistilledwateruntilneutral.18TheDDAofthechitosanwasdeterminedbytheFTIRbaselinemethodasexplainedbyRobertsandDomsey,19usingtherelationship%DDAϭ(1ϪA1655/A3340ϫ1/1.33)ϫ100,whereAisthelogarithmicratiooftheabsorptionandtransmittanceatthegivenwavenumber.
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。
羟丙基壳聚糖 羧甲基壳聚糖
羟丙基壳聚糖羧甲基壳聚糖简介羟丙基壳聚糖和羧甲基壳聚糖是两种常见的壳聚糖衍生物。
壳聚糖是一种天然的多糖，由壳聚糖分子经过化学修饰而得到。
羟丙基壳聚糖是通过在壳聚糖分子上引入羟丙基基团制得的，而羧甲基壳聚糖则是通过引入羧甲基基团制得的。
这两种壳聚糖衍生物在生物医学领域有广泛的应用。
羟丙基壳聚糖的特性和应用特性1.羟丙基壳聚糖具有良好的水溶性，可以在水中形成胶体溶液。
2.羟丙基壳聚糖具有一定的生物相容性和生物可降解性。
3.羟丙基壳聚糖具有一定的黏性和粘附性，可以用于控制药物的释放。
4.羟丙基壳聚糖具有一定的抗菌性能，可以用于制备抗菌材料。
应用1.药物控释系统：羟丙基壳聚糖可以作为药物控释系统的载体，可以控制药物的释放速率和时间，提高药物的疗效。
2.伤口敷料：羟丙基壳聚糖具有良好的黏附性和生物相容性，可以用于制备伤口敷料，促进伤口愈合。
3.生物胶粘剂：羟丙基壳聚糖可以用于制备生物胶粘剂，具有良好的黏附性和生物相容性，可用于组织粘接和修复。
4.抗菌材料：羟丙基壳聚糖具有一定的抗菌性能，可以用于制备抗菌材料，如抗菌膜、抗菌纤维等。
羧甲基壳聚糖的特性和应用特性1.羧甲基壳聚糖具有良好的水溶性，可以在水中形成胶体溶液。
2.羧甲基壳聚糖具有一定的生物相容性和生物可降解性。
3.羧甲基壳聚糖具有一定的胶凝性和黏附性，可以用于组织粘接和修复。
4.羧甲基壳聚糖具有良好的药物包封性能，可以用于制备药物纳米粒子。
应用1.组织工程：羧甲基壳聚糖可以用于制备组织工程支架材料，用于组织修复和再生。
2.药物包封系统：羧甲基壳聚糖可以作为药物包封系统的载体，可以包封各种药物，提高药物的稳定性和生物利用率。
3.生物胶粘剂：羧甲基壳聚糖具有良好的胶凝性和黏附性，可以用于组织粘接和修复，如骨折固定、组织粘合等。
4.药物纳米粒子：羧甲基壳聚糖可以用于制备药物纳米粒子，提高药物的溶解度和生物利用率。
总结羟丙基壳聚糖和羧甲基壳聚糖是两种常见的壳聚糖衍生物，具有良好的水溶性、生物相容性和生物可降解性。
壳聚糖在医药领域中的应用研究进展
壳聚糖在医药领域中的应用研究进展壳聚糖是一种天然的多胺，由葡萄糖和2-乙氨基-2-脱氧-D-葡萄糖组成。
它具有生物相容性、低毒性和可降解性等优点，因此在医药领域中有着广泛的应用前景。
近年来，壳聚糖在药物传递、组织工程、创伤愈合和抗菌等方面的研究取得了显著进展。
壳聚糖在药物传递方面的应用是其中最为重要的研究领域之一。
壳聚糖具有出色的药物负载能力和控释性能，可以将药物固定在其分子结构中，延长药物在体内的停留时间。
此外，壳聚糖还能通过改变pH值、离子强度等环境因素来控制药物的释放速率，提高药物的疗效以及减少副作用。
研究表明，壳聚糖纳米颗粒、壳聚糖微球和壳聚糖水凝胶等药物传递系统在靶向传递、靶向释放以及促进药物吸收等方面表现出优异的性能。
另外，壳聚糖在组织工程领域的应用也受到了广泛关注。
组织工程是一门利用生物材料和细胞来构建人体组织和器官的学科。
壳聚糖作为一种生物可降解的材料，具有良好的生物相容性和组织黏附性，可以作为三维支架来促进组织再生和修复。
研究人员利用壳聚糖的特性，制备了壳聚糖纤维膜、壳聚糖基质和壳聚糖海绵等支架，成功地应用于骨组织工程、软骨修复、神经再生和血管再生等方面。
壳聚糖在组织工程中的广泛应用为人体组织和器官的再生提供了新的思路和方法。
此外，壳聚糖在创伤愈合方面的研究也有着显著的进展。
伤口愈合是人体修复受损组织的一个重要过程，壳聚糖能够通过抑制炎症反应、促进细胞增殖和分化以及加速胶原合成等方式来促进伤口愈合。
研究表明，壳聚糖纳米颗粒和壳聚糖复合材料的应用可以显著地促进创伤愈合的速度和质量。
此外，壳聚糖在创面覆盖和修复方面也有着广泛应用，如壳聚糖纳米纤维膜和壳聚糖纳米凝胶等。
这些研究结果为创伤愈合的治疗和修复提供了新的途径。
最后，壳聚糖还具有优良的抗菌性能，被广泛应用于抗菌药物的合成和抗菌材料的制备。
壳聚糖具有阳离子性，在与阴离子性的细菌细胞膜相互作用时，可以改变细胞膜的渗透性，促使细菌死亡。
壳聚糖的改性研究进展及其应用
壳聚糖的改性研究进展及其应用壳聚糖是一种天然高分子材料，由于其具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性，因此在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
然而，壳聚糖也存在一些不足之处，如水溶性差、稳定性低等，因此需要对壳聚糖进行改性研究，以提高其性能和应用范围。
壳聚糖的改性方法主要包括化学改性和物理改性。
化学改性是通过化学反应改变壳聚糖的分子结构，从而提高其性能。
例如，通过引入疏水基团可以改善壳聚糖的水溶性和生物相容性。
物理改性则是通过物理手段改变壳聚糖的形态、结构等因素，以达到提高性能的目的。
例如，通过球磨法可以制备壳聚糖纳米粒子，从而提高其在生物医学领域的应用效果。
目前，壳聚糖的改性研究已经取得了显著的进展。
然而，仍存在一些问题和挑战。
其中，如何保持壳聚糖的生物活性是改性过程中面临的重要问题。
改性后的壳聚糖可能会出现新的毒性问题，因此需要进行深入的毒性研究。
未来，随着壳聚糖改性技术的不断发展，相信这些问题将逐渐得到解决。
壳聚糖在工业、生物医学等领域有着广泛的应用。
在工业领域，壳聚糖可用于制备环保材料、化妆品添加剂、印染助剂等。
例如，通过接枝共聚将壳聚糖与聚丙烯酸制成高分子复合材料，可用于制备可生物降解的塑料袋等环保材料。
在生物医学领域，壳聚糖可用于药物传递、组织工程、生物传感器等方面。
例如，利用壳聚糖制备的药物载体能够实现药物的定向传递，提高药物的疗效并降低毒副作用。
在生物医学领域，壳聚糖还可用于组织工程。
通过将壳聚糖与胶原等生物活性物质结合，可以制备出具有良好生物相容性和生物活性的组织工程支架。
这些支架可为细胞生长提供适宜的微环境，促进组织的再生和修复。
壳聚糖还可用于制备生物传感器，用于检测生物分子和有害物质。
例如，将壳聚糖与酶或抗体结合制成生物传感器，可实现对血糖、胆固醇等生物分子和有害物质的快速、灵敏检测。
壳聚糖作为一种天然高分子材料，具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性，在工业、生物医学等领域得到了广泛的应用。
壳聚糖的降解及其应用研究
壳聚糖的降解及其应用研究介绍壳聚糖是一种天然高分子聚合物，具有许多独特的性质和广泛的应用潜力。
本文将探讨壳聚糖的降解机制以及其在不同领域的应用研究。
壳聚糖的降解机制1. 酶降解壳聚糖可以通过酶的作用被降解。
在生物体内，壳聚糖酶是一种特殊的酶，能够将壳聚糖分解为较小的单元，如壳寡糖和壳二糖。
这种酶降解的过程是高度特异性的，壳聚糖酶只能降解壳聚糖，而对其他多糖类物质无作用。
2. 酸降解除了酶降解外，壳聚糖还可以通过酸的作用被降解。
在酸性条件下，壳聚糖分子中的酸性基团会与酸反应，导致壳聚糖链断裂，从而实现降解的目的。
酸降解是一种常见的壳聚糖降解方法，可以通过调节酸性条件的强弱和时间来控制壳聚糖的降解速度。
3. 热降解壳聚糖在高温条件下也可以发生降解。
热降解是一种非常快速的降解方式，可以在短时间内将壳聚糖分解为低分子量的物质。
热降解的温度和时间可以通过调节加热条件来控制，从而实现对壳聚糖降解速度的控制。
壳聚糖的应用研究1. 医药领域(1) 药物传递系统壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此在药物传递系统中得到广泛应用。
通过将药物包裹在壳聚糖纳米粒子中，可以增加药物的稳定性和生物利用度，从而提高药物的疗效。
(2) 创伤敷料壳聚糖具有良好的吸水性和抗菌性能，因此被广泛应用于创伤敷料的制备中。
壳聚糖敷料能够吸收伤口渗出液，促进伤口愈合，并具有抗菌作用，可以预防伤口感染。
2. 环境保护领域(1) 水处理剂壳聚糖具有良好的吸附性能，可以用作水处理剂去除水中的重金属离子和有机污染物。
壳聚糖的阳离子性能使其能够与阴离子污染物形成络合物，从而实现水中污染物的去除。
(2) 土壤修复剂壳聚糖可以用作土壤修复剂，帮助修复受到重金属污染的土壤。
壳聚糖能够与土壤中的重金属形成络合物，减少重金属的毒性，同时还能增强土壤的保水性和肥力。
3. 食品工业(1) 保鲜剂壳聚糖具有良好的抗菌性能和膜形成能力，可以用作食品保鲜剂。
将壳聚糖膜覆盖在食品表面，可以有效阻隔氧气和水分的进入，延长食品的保鲜期。
壳聚糖的保鲜研究和应用
壳聚糖的保鲜研究和应用一、壳聚糖的保鲜机制壳聚糖具有优异的保鲜性能，主要表现在以下几个方面：1.抑菌作用：壳聚糖具有一定的抗菌能力，可以抑制食品中的细菌、霉菌和酵母等微生物的生长，延缓食品的腐败过程。
2.营养保持：壳聚糖能够与食品中的营养成分发生相互作用，形成复合物，起到保护和稳定营养物质的作用，防止其受到氧化、水解、光照等因素的影响。
3.水分保持：壳聚糖具有一定的保水性能，能够吸附和保持食品中的水分，减少水分的蒸发和透过性，延长食品的保鲜期。
4.氧气屏障性能：壳聚糖薄膜具有较好的氧气屏障性能，可以阻隔氧气的进入，减缓食品的氧化反应，延长食品的保鲜期。
二、壳聚糖的保鲜研究1.膜包装技术：将壳聚糖制成薄膜，将其用于食品、农产品等的包装中，可以有效地延长食品的保鲜期。
研究表明，壳聚糖薄膜具有较好的抗菌性能和氧气屏障性能，在包装过程中可以起到保护食品、防止微生物生长和延缓氧化反应的作用。
2.酶包被技术：酶是一种具有生物催化作用的物质，可以降解食品中的有害物质，延缓食品的腐败过程。
研究表明，将壳聚糖与酶相结合，制成壳聚糖酶复合物，对食品进行包被处理，可以有效地延长食品的保鲜期。
3.壳聚糖纳米粒子的应用：壳聚糖纳米粒子具有较大的比表面积和很高的渗透性，可以被用于包埋和释放食品中的活性物质。
研究表明，壳聚糖纳米粒子可以用作食品中的保鲜剂，延缓食品的腐败过程，提高食品的保鲜效果。
三、壳聚糖的应用价值1.食品保鲜领域：壳聚糖具有抑菌、营养保持、水分保持和氧气屏障性能，可以用于食品的包装和保鲜处理，延长食品的保鲜期，降低食品的损耗和浪费。
2.农产品保鲜领域：壳聚糖可以用于农产品的包装和贮运过程中，延长农产品的保鲜期，减少农产品的腐败和损失，提高农产品的市场竞争力。
3.药物保鲜领域：壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，可以用于药物的包装和贮运过程中，保持药物的活性和稳定性，延长药物的保质期。
综上所述，壳聚糖具有独特的保鲜性能，在食品、农产品和药物等领域具有广阔的研究和应用前景。
壳聚糖的八大功能
壳聚糖的八大功能壳聚糖是一种天然有机高分子化合物，由壳聚糖聚合而成，其化学结构类似于纤维素。
由于其特殊的化学结构和生物相容性，壳聚糖被广泛应用于各个领域。
下面将介绍壳聚糖的八大功能。
1.药物缓释功能：壳聚糖可以作为药物的载体，通过调节其分子量、修饰等方式，实现药物的缓释。
壳聚糖的药物缓释功能可以提高药物的生物利用度，减少药物的副作用，延长药物的作用时间。
2.抗菌性能：壳聚糖具有抗菌性能，可以用于制备抗菌剂、防腐剂和食品保鲜剂等。
其抗菌性能主要通过与细菌的细胞壁相互作用，导致细胞膜的破坏从而杀死细菌。
3.保湿功能：壳聚糖具有优良的保湿功能，可以吸附并保持皮肤表面的水分。
因此，可以应用于护肤品、化妆品等产品中，起到保湿和滋润皮肤的作用。
4.血凝功能：壳聚糖可以促进血小板凝聚和纤维蛋白凝固，具有良好的血凝作用。
因此，壳聚糖可以用于制备止血剂和生物医用材料等。
5.增强免疫功能：壳聚糖可以增强机体的免疫功能，通过增加巨噬细胞的活性、调节细胞因子的产生等方式，提高机体的抗病能力。
6.降脂降压功能：壳聚糖具有降低血脂和降低血压的作用。
通过抑制胆固醇的合成和吸附肠道中的脂质等方式，壳聚糖可以降低血液中的脂质含量，从而起到降脂降压的作用。
7.抗氧化功能：壳聚糖具有一定的抗氧化能力，可以清除自由基和其他有害物质，减少氧化应激对机体的损害。
因此，壳聚糖可以用于制备保健品、抗衰老产品等。
8.组织工程功能：壳聚糖可以用于制备组织工程支架材料，用于修复和再生受损组织。
通过改变壳聚糖的物理性质和化学结构，可以调控其支架的孔径、孔隙率和力学特性等，以满足不同组织的再生需求。
总结起来，壳聚糖的八大功能包括药物缓释、抗菌性能、保湿功能、血凝功能、增强免疫功能、降脂降压功能、抗氧化功能和组织工程功能。
这些功能使得壳聚糖在医药、食品、化妆品、生物医学等领域都有广泛应用前景。
壳聚糖
[8]. 赵廷凯,李光明,刘乐浩等.多壁碳纳米管/壳聚糖复合材料的制备及电催化性能[J].中国有色金属学 报,2010,20(9):1732-1736.
10. 展望
羧甲基壳聚糖在生理条件下可溶,而且羧甲基 壳聚糖分子中既具有阴离子基团-COOH 又具有阳 离子基团-NH3+,使得它在生物医学领域应用的潜 力巨大。 今后羧甲基壳聚糖的研究重点可能放在：
图 5 壳聚糖宏观形貌
不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀酸(pH<6) 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 壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性和通透性、成纤性、吸湿 性和保湿型 。
4. 化学性质
壳聚糖分子链官能团较多，能发生多种反应， O—酰基化和N—酰基化、含氧无机酸酯化、醚化、 N—烷基化、氧化、螯合、酸吸附、接枝共聚和交联 反应，其中比较重要的是酰基化和醚化反应。
[6]. 李雅勋,陈刚,石文君.壳聚糖管状支架的制备及生物降解性[J].中国组织工程研究与临床康复, 2010,14（29）:5360-5362.
9.2 生活用品方面
羧甲基壳聚糖因较好的吸湿、保湿功能，羧 甲基壳聚糖吸湿、保湿性能优于透明质酸，并随 羧甲基取代度的增大而增强，因此可用做牙膏、 护肤、化妆品、护发及头发生长促进剂固发剂。
6. 壳聚糖改性
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化而得到的产物，虽 然含有游离的氨基，但它只溶于盐酸、醋酸、乳 酸、苯甲酸、甲酸等稀酸而不能溶于水、碱溶液 以及大多数有机溶剂，从而限制了壳聚糖的应用。
由于壳聚糖中含有-OH和-NH2具有一定的化 学活性，可通过改性的方法引入化学基团对其进 行物理化学方面的改性。
[3]. 吴刚.羧甲基壳聚糖的应用[J].滁州学院学报.2007,9（6）:65-67.
壳聚糖的研究
壳聚糖的研究郑英奇 04300079壳聚糖[CS, (1 , 4) - 2- 氨基- 2- 脱氧- B- D - 葡聚糖]是目前自然界中发现的膳食纤维中唯一带正电荷的动物纤维, 分子内存的大量游离氨基, 使得其溶解性能较甲壳素有很大提高, 同时反应活性大大增强, 引起人们的广泛关注[ 1 ]。
壳聚糖分子中的氨基、羟基与大部分重金属离子形成稳定螯合物的性质, 可应用于贵金属回收、工业废水处理; 其天然生物活性的直链聚阳离子结构具有抑菌、消炎、保湿等功能, 可用于医药、化妆品配方等领域; 特别是经过化学改性得到的壳聚糖衍生物, 其物理化学性质得到改善, 使其应用范围大大拓展, 因此壳聚糖及其衍生物的开发及应用研究已引起人们广泛的兴趣。
本文就其功能化及其作为生物医用高分子材料方面的研究进行了简要综述。
1 壳聚糖的功能化及其在生物医用高分子材料方面的应用同其它碳水化合物一样, 壳聚糖也可以发生交联与接枝、酯化、氧化、醚化等反应, 生成一系列各具其特殊功能的新材料。
1. 1 壳聚糖的接枝反应及其在生物医用高分子方面的应用近几年壳聚糖的接枝共聚研究进展较快, 较为典型的引发剂是偶氮二异丁腈、Ce (IV ) [ 2 ]和氧化还原体系。
壳聚糖C6- 伯, C3- 仲羟基及C2-氨基皆可以成为接枝点, 通过接枝反应, 可将糖基、多肽、聚酯链、烷基链等引入到壳聚糖中, 赋予壳聚糖新的性能。
单纯的壳聚糖作为药物释放包覆物, 有溶解性差、对pH 的依赖性太强和机械性能不好等缺点, 而接枝上具有水溶性、生物相容性好的PVA 后, 能极大地改善其对药物的释放行为, 且满足H iguch i’s 扩散模型[ 3 ]。
在壳聚糖上接枝唾液酸的一部分, 有望成为人类红细胞凝结的抑制剂 , 壳聚糖上NH2 的正电荷与细胞表面的脂质体的负电荷(如唾液酸) 相结合后, 可抑制细胞的活动能力, 从而抑制细菌生长; 低聚体的壳聚糖能穿透细胞壁, 进入细菌的细胞内, 抑制其细胞中mRNA 的形成, 从而抑制细菌的生长。
壳聚糖及其结构特点
第一章 绪 论1．1 壳聚糖及其结构特点壳聚糖(Chitosan)是甲壳素(Chitin)脱乙酰基后的产物，是甲壳素最基本、最重要的衍生物。
甲壳素又名甲壳质、几丁质，化学名为(1,4)—2—乙酰胺—2—脱氧—β—D—葡聚糖，主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及菌类、藻类植物的细胞壁中。
节肢类动物的干外壳约含20~50%甲壳素。
自然界中甲壳素有三种结构：α、β、γ，其中最为常见、普通的是α型。
地球上每年甲壳素的生物合成量为数十亿吨，是产量仅次于纤维素的天然高分子化合物。
下图1-1是甲壳素和壳聚糖的结构：图1-1 甲壳素、壳聚糖分子的结构示意图Fig.1-1 The configuration schematic of chitin and chitosan纯净的甲壳素和壳聚糖均为白色片状或粉状固体，比重0.3，常温下能稳定存在。
甲壳素分子之间存在强烈的氢键作用，使得甲壳素形成高度的结晶结构，因而甲壳素分子高度难溶。
甲壳素不溶于水及绝大多数有机溶剂，也不溶于稀酸、稀浓碱，只溶于浓酸和某些溶剂。
壳聚糖分子的活性基团为氨基而不是乙酰基，因而化学性质和溶解性较甲壳素有所改善，可溶于稀酸、甲酸、乙酸，但也不溶于水和绝大多数有机溶剂。
由于氨基和羟基比较活泼，壳聚糖的化学性质较甲壳素活泼，可以发生多种化学反应，比如烷基化、酰基化反应等等。
1．2 壳聚糖及其衍生物产品的应用壳聚糖及其衍生物由于其可再生性、生物相容性以及结构中的多种活性基团，具有多种优良的性质，已经广泛应用于化妆品、食品、医药、农业、环保等多个行业中。
1．2．1 在环保中的应用壳聚糖及其衍生物能够通过分子中的氨基和羟基与多种金属离子形成稳定的整合物且可帮助微粒凝聚，故广泛用作化工、轻工纺织等废水处理中的吸附剂和絮凝剂。
壳聚糖作为吸附剂和絮凝剂，能够有效地捕集溶液中的重金属离子和有机物，并可以抑制细菌生长，使污水变清，特别是对于汞、铬、铜、铅、钴、3n n甲壳素壳聚糖锌和砷等元素的离子有明显的吸附滤除作用[1-2]。