苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 高分子材料与工程 苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究 壳聚糖是甲壳素的脱乙酰衍生物，它是一类由 2-氨基 -2-脱氧葡萄糖通过 -1， 4 糖贰键连接而成的带正电荷直链多糖，相对分子质量可达几百万，来源于甲壳类动物（如虾、蟹）、昆虫和其他无脊椎动物外壳中的甲壳质，是经脱乙酰化制得的一种天然高分子多糖体，也存在于真菌酵母的细胞壁里，是自然界中唯一含游离氨基碱性基的阳离子可食性动物纤维。经不同方法的处理可得到不同形态的壳聚糖，如粉末状、糊状、膜状、纤维状等 。商业应用的 壳聚糖平均相对分子质量在 3800-20000 之间，脱乙酞度在66%-95%之间。壳聚糖因其独特的分子结构，是天

2、然多糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖，因而具有一系列特殊功能性质。由于分子内、分子间的氢键作用，使其呈紧密的晶态结构，不溶于水和有机溶剂，只有当脱乙酰度为 50%左右时，二级结构受到最大程度的破坏，结晶度降低 ,才能较好地溶于水。壳聚糖有 、 和 三种构象，其分子链是以螺旋形式存在， -型研究的较多，因为这种构象的壳聚糖存在最多，也最易获得。 -型则关注的相对较少，这种构象的特征是具有很弱的分子间作用力，被确定在不同的调节反应中会显 示出比 -型更高的活性和对溶剂更高的亲和力。 壳聚糖分子中含有羟基，乙酰基和氨基，决定了壳聚糖可进行多功能基团的化学反应。作为自然界唯一带有阳离子的天然多糖，具有独

3、特的生物性能，故在纳米载药、载基因体系中倍受青睐。 壳聚糖在中性或碱性条件下为阳离子多糖，不溶于水。在酸性条件下，壳聚糖的氨基被质子化而溶解，其溶解度决定于壳聚糖脱乙酞度和溶液 pH 值，通常脱乙酞度越高，溶解性越好。一般情况下 1%-3%的醋酸水溶液可溶解壳聚糖。壳聚糖中的活性氨基使其具有许多特殊功能，可进行多功能基化学反应和立体结构修饰。与其他天然 聚合物相比，壳聚糖带正电荷，具有生物黏性、生物相容性，在体内可降解为无毒的氨基葡萄糖被人体完全吸收。壳聚糖还具有抗菌、排毒（吸收有毒金属汞、铅等）、黏附、絮凝作用以及免疫激活活性。壳聚糖毒性很小老鼠的半数致死量 ( LDso ) 是 16g/k

4、g，接近于糖和食盐，本身不溶血，无热原，不致突变，抗原性也很低。在临床使用时，壳聚糖可接受离子辐射、干热、湿热等灭菌处理。 以壳聚糖纳米粒子（ chitosan nanoparticles, CS-NPs）1 为载体的药物传输系统具有提高难溶性药物的溶出速率、靶向性以及多肽类药 物的吸收等优点。 壳聚糖由于具有生物相容性、可生物降解性、低免疫原性及无毒副性，广泛应用于医药、化工、纺织、印染和造纸等领域。 一、纺织印染业 （ 1）将精制的壳聚糖制成透明溶液，织成粘胶纤维，可制成具有离子交换性能的织物。 （ 2）防皱整理剂。壳聚糖与纤维素有较好的吸附和相溶性，壳聚糖的羟基和部分氨基与纤维的羟基形成

5、众多的分子间氢键，能起仿皱效果，可制作特殊用途的布料。 （ 3）纺织整理剂。壳聚糖用作上浆料，使难上浆材质易染色，对染料具有强亲和力，达到良好的染色效果。 二、化妆品行业 （ 1）护肤用品。保湿 剂是化妆品中不可缺少的重要成分，添加壳聚糖的洁肤、护肤液具有良好的吸湿、保湿性能。可以说壳聚糖化妆品是一种性能很好的美白化妆品。膏霜类化妆品中适量加入壳聚糖可增加人体对细菌、真菌的免疫力，阻碍原菌生长，消除由于微生物侵害而引起的皮炎、粉刺。用壳聚糖制备含有福尔马林的化妆品，具有良好的杀菌效果。壳聚糖与其他高分子物质复合制备的面膜，由于其良好的亲水性、亲蛋白性，对皮肤无过敏、无刺激、无毒性反应，且在成膜

6、过程中使得整个面膜材料与皮肤接触感明显柔和，对皮肤的亲和性明显增加。 （ 2）美容化妆品。在美容化妆品中，壳聚 糖具有易成膜、皮肤调理性能好、防止皮肤干裂、粗糙及老化、加速伤口愈合、增强化妆品有效成分的透皮吸收、加速表皮细胞的代谢和再生能力的功能，从而达到减缓衰老，修饰美容的效果。如果把它配成霜膏，不但可以给皮肤提供营养成分如胶原蛋白等，而且壳聚糖可填充在表皮产生的干裂缝中，最终和表皮长成一体，以达到修饰美容的效果。 （ 3）护发用品。经研究表明，用一氯乙酸对壳聚糖进行了化学改性，羧甲基壳聚糖具有良好的水溶性，电解质故可溶于水，其水溶液具有粘性是很好的天然成膜物，它对毛发中的蛋白质有较强的附着

7、力，能在头发表面形成牢固的 薄膜，固能保持发型。应用在啫喱水方面，经初步试用后发现其效果好，光泽自然、不粘滞、不吸尘、无异味、易洗去，具有良好的吸湿性、保湿性以及定型、护发作用由于壳聚糖来源丰富，价格便宜，有望在化妆品行业得到更广泛地应用。 2 三、食品行业 （ 1）抗菌剂。壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌活性。通过抑制微生物 DNA 的复制，从而阻止细胞的分裂；对革兰氏阳性菌和阴性菌都有较好的抑制效果。 （ 2）保鲜剂。壳聚糖膜可阻碍大气中 O2 的渗入和瓜果呼吸产生 CO2 的逸出，但可使乙烯气体逸出，可抑制好氧微生物的繁殖和延迟瓜果成熟。 （ 3）抗氧化 剂。壳聚糖与肉类的血红蛋白释放出来的

8、金属离子鳌合形成鳌合物，抑制金属离子的催化活性，抑制氧化作用的形成。 壳聚糖的应用范围不断扩大。近年来，随着各国对壳聚糖的认识不断提高和应用研究的进一步深化，壳聚糖已应用于许多领域，其中化妆品，保健品，食品工业等行业对壳聚糖的需求增长最快，在医药、化工、环保、轻纺等领域中得到广泛的应用。因此，壳聚糖及其衍生物的开发应用及市场发展前景较好 。 参考文献 1 周锡梁 , 杨飚 , 林妙佳 , 蒙绮芳 , 邱志源 , 柳岗 , 氨基酸的应用与开发 , 深圳大学学报 (理工版 ), 1999, 16(4): 70-75 2 黄岳山 , 赵修华 , 吴效明等 , 氨基酸类聚合物材料及其在药物控释系统中的

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