壳聚糖的介绍课程课件.ppt

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1、壳聚糖（,chitosan,）,叶客诚,Page,?,2,目录,I,II,III,IV,定义、来源,结构特征,理化性质,制备方法,应用,Page,?,3,1.,定义、来源,壳聚糖,（,chitosan,）,，又名脱乙酰,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,属高分子直链型多糖，是自然界唯,一的碱性多糖。壳聚糖作为一种天,然、绿色的环保高分子物质，具有,可生物降解性、可食用性及生物相,容性等特点，且安全无毒，对环境,无公害。,Page,?,4,1.,定义、来源,壳聚糖是甲壳素脱,N-,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

2、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。,Jolanta Kumirska,.,Application of Spectroscopic Methods for Structural Analysis ofChitin and Chitosan,，,Mar.,Drugs 2010,8,1567-1636,Page,?,5,1.,定义、来源,节肢动物的外骨骼,软体动物,的壳,自然界中的甲壳素,硅藻,的刺,其他无脊椎动物,真菌、霉菌、酵母,的细胞壁,Pa

3、ge,?,6,2.,结构特征,1,2,3,4,5,6,4,6,3,2,1,5,(14)linked N,-acetyl-D-glucos-2-amine units,(14)linked D,-glucos-2-amine units,Degree of DeAcetylation 60%,(14)linked D,-glucos units,Page,?,7,2.,结构特征,研究证实，甲壳素与其他多糖一样，其分子链也是螺旋形，,X,射线,衍射照片给出的螺距为,0.515nm,一个螺旋平面由,6,个糖残基组成,Franca E F,Leite F L,Cunha R A,Oliveira O

4、N,Freitas L C G.,Designing an,enzyme-based nanobiosensor using,molecular modeling techniques,.Physical,Chemistry Chemical Physics.2011,，,13:8894-8899.,Page,?,8,3.,理化性质,主要物理性质,1,不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀酸,(pH6),，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。,

5、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,4,壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性,和保湿性,脱乙酰,度（,deacetylation degree,，,DD,）,和,相对分子质量（,molecular weight,，,MW,）,为最重要结构参数,Page,?,9,3.,理化性质,壳聚糖生物学性能与结构表征的关系,Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery,October 2010,V,ol.24,No.10,Page,?,10,3.,理化性质,P

6、age,?,11,3.,理化性质,主要化学反应,主要化学反应,酰化反应,甲壳素和壳聚糖通过与酰氯或酸酐反应，在大分子链上导入不同分子量的脂肪族或芳,香族酰基，所得的产物在有机溶剂中的溶解度可大大提高。,羧基化反应,羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的,6-,羟基或胺基上引入羧烷,基基团，研究最多的是羧甲基化反应,烷基化反应,羧基化反应是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲壳素或壳聚糖的,6-,羟基或胺基上引入羧烷,基基团，研究最多的是羧甲基化反应,醚化反应,甲壳素与聚氧乙烯反应生成的醚化物具有良好的保水性能，几乎与透明质酸相当。,酯化反应,常见的酯化反应有硫酸酯化和磷酸酯化,22,。用含

7、氧无机酸作酯化剂，使甲壳素或壳,聚糖中的羟基形成有机酯类衍生物。,其他化学反应,Shiff,碱反应,接枝共聚反应,交联反应,Page,?,12,4.,壳聚糖的制备,化学法,壳聚糖的制取通常采用化学法，制备工艺程序为：,甲壳一脱钙,脱蛋白质一脱色一甲壳质一脱乙酰基一壳聚糖。,Journal of Scientific&Industrial Research,，,V,ol.63,，,January 2004,，,pp 20-31.,微,甲壳素是绝大多数真菌细胞壁的主要组成成分，许多制药企业和酶,制剂的发酵过程产生的下脚料中含有真菌的菌丝体，可从中提取甲,壳素。如黑曲霉、雅致放射毛霉鲁氏毛霉等,微波

8、法比常规法达到相同的脱乙酰度所需的反应时间可以缩,短,9/10,，壳聚糖的黏度也有提高,化学法,微生物法,微波法,Page,?,13,4.,壳聚糖的制备,壳,清洗和粉碎,盐酸脱盐,NaOH,脱蛋白质,甲壳素粉末,真菌,收割、洗涤、晒干,粉碎然后用,NaOH,处理,用,LiCl/DMAc,提取,水中沉淀，干燥,Kohr E.Chitin:fulfilling a biomaterials promise.Elsevier Science,2001,Page,?,14,5.,应用,Goosen M.,in Applications of Chitinand Chitosan.,Technomic Publishing Inc,PA.1997,Page,?,15,5.,应用,Chitosan soap,lotion,ChitoSan,?,fibers and,chitin socks,Crini G.,Progress in Polymer Science,30(2005)38,Fungicide seed coating(,杀菌剂种子涂层,),透水性反应墙,蓄水层,弱透水层,thank you,