1、殼聚糖（殼聚糖（chitosan）葉客誠Page 2目錄目錄I IIIIIIIIIIIIVIV定義、來源定義、來源結構特征結構特征理化性質(zhì)理化性質(zhì)制備方法制備方法應用應用Page 31.定義、來源定義、來源殼聚糖（chitosan），又名脫乙酰甲殼素，是由自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)(chitin)經(jīng)過脫乙酰作用得到的,屬高分子直鏈型多糖，是自然界唯一的堿性多糖。殼聚糖作為一種天然、綠色的環(huán)保高分子物質(zhì)，具有可生物降解性、可食用性及生物相容性等特點，且安全無毒，對環(huán)境無公害。Page 41.定義、來源定義、來源殼聚糖是甲殼素脫N-乙酰基的產(chǎn)物，一般而言，N-乙酰基脫去55%以上的就可稱之為殼聚糖，或

2、者說，能在1%乙酸或1%鹽酸中溶解1%的脫乙酰甲殼素，這種脫乙酰甲殼素被稱之為殼聚糖。事實上，N-脫乙酰度為55%以上的甲殼素，就能在這種稀酸中溶解。Jolanta Kumirska .Application of Spectroscopic Methods for Structural Analysis ofChitin and Chitosan，Mar. Drugs 2010, 8, 1567-1636Page 51.定義、來源定義、來源節(jié)肢動物的外骨骼節(jié)肢動物的外骨骼軟體動物軟體動物的殼的殼自然界中的甲殼素自然界中的甲殼素硅藻硅藻的刺的刺其他無脊椎動物其他無脊椎動物真菌、霉菌、酵母真菌、

3、霉菌、酵母的細胞壁的細胞壁Page 62.結構特征結構特征123456463215(14)linked N-acetyl-D-glucos-2-amine units(14)linked D-glucos-2-amine unitsDegree of DeAcetylation 60%(14)linked D-glucos unitsPage 72.結構特征結構特征研究證實，甲殼素與其他多糖一樣，其分子鏈也是螺旋形，X射線衍射照片給出的螺距為0.515nm,一個螺旋平面由6個糖殘基組成 Chitosan secondary structures as determined by solid X

4、-ray crystallography. A) two-fold; B)3-fold; C) 4-fold; D) 5-fold; and, E) two-relaxed-fold.Franca E F, Leite F L, Cunha R A, Oliveira O N, Freitas L C G .Designing an enzyme-based nanobiosensor using molecular modeling techniques. Physical Chemistry Chemical Physics. 2011，13: 8894-8899.Page 83.理化性質(zhì)

5、理化性質(zhì)主要物理性質(zhì)1不能完全溶解于水和堿溶液中，但可溶于稀酸(pH 35% 時，時， 毒副作用較小毒副作用較小 ；DD 35% 時，毒副作用與時，毒副作用與 DD 成成量效依存關系量效依存關系黏附性黏附性DDWM黏附強度與黏附強度與 DD、 MW 均成正相關均成正相關抗腫瘤活性抗腫瘤活性DDWM-NH3+ 可與腫瘤細胞表面的負電荷相互作用，可與腫瘤細胞表面的負電荷相互作用， 抑制細胞活性和抑制細胞活性和遷移行為遷移行為 ； 低低 MW 的殼聚糖更易與細胞相互作用。其降解產(chǎn)的殼聚糖更易與細胞相互作用。其降解產(chǎn)生的六聚體產(chǎn)物有較強的抗腫瘤活性生的六聚體產(chǎn)物有較強的抗腫瘤活性抑菌活性抑菌活性DDW

6、M殼聚糖中有效殼聚糖中有效 -NH3+ 的數(shù)量是決定其抑菌活性的關鍵因素。隨的數(shù)量是決定其抑菌活性的關鍵因素。隨著著 DD 的增加，的增加， 殼聚糖與細胞膜的結合能力增強，殼聚糖與細胞膜的結合能力增強， 滲透能力增滲透能力增強強 ；而較高的；而較高的 MW 會減少有效會減少有效 -NH3+ 的暴露量以及殼聚糖向細的暴露量以及殼聚糖向細胞的滲透能力胞的滲透能力抗氧化活性抗氧化活性DDWM隨著隨著 DD 的增高，的增高， 殼聚糖的抗氧化能力增強殼聚糖的抗氧化能力增強 ；但對自由基的清；但對自由基的清除能力和對金屬離子的螯除能力和對金屬離子的螯合力則隨合力則隨MW的增加而降低的增加而降低Chines

7、e Journal of Reparative and Reconstructive Surgery, October 2010, Vol. 24, No.10Page 103.理化性質(zhì)理化性質(zhì)Page 113.理化性質(zhì)理化性質(zhì)主要化學反應主要化學反應主要化學反應酰化反應酰化反應甲殼素和殼聚糖通過與酰氯或酸酐反應，在大分子鏈上導入不同分子量的脂肪族或芳甲殼素和殼聚糖通過與酰氯或酸酐反應，在大分子鏈上導入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基，所得的產(chǎn)物在有機溶劑中的溶解度可大大提高。香族酰基，所得的產(chǎn)物在有機溶劑中的溶解度可大大提高。羧基化反應羧基化反應羧基化反應是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲殼素或殼聚

8、糖的羧基化反應是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲殼素或殼聚糖的6-6-羥基或胺基上引入羧烷羥基或胺基上引入羧烷基基團，研究最多的是羧甲基化反應基基團，研究最多的是羧甲基化反應烷基化反應烷基化反應羧基化反應是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲殼素或殼聚糖的羧基化反應是指用氯代烷酸或乙醛酸，在甲殼素或殼聚糖的6-6-羥基或胺基上引入羧烷羥基或胺基上引入羧烷基基團，研究最多的是羧甲基化反應基基團，研究最多的是羧甲基化反應醚化反應醚化反應甲殼素與聚氧乙烯反應生成的醚化物具有良好的保水性能，幾乎與透明質(zhì)酸相當。甲殼素與聚氧乙烯反應生成的醚化物具有良好的保水性能，幾乎與透明質(zhì)酸相當。酯化反應酯化反應常見的酯化反應有硫酸

9、酯化和磷酸酯化常見的酯化反應有硫酸酯化和磷酸酯化2222。用含氧無機酸作酯化劑，使甲殼素或。用含氧無機酸作酯化劑，使甲殼素或殼聚糖中的羥基形成有機酯類衍生物。殼聚糖中的羥基形成有機酯類衍生物。其他化學反應其他化學反應Shiff堿反應堿反應 接枝共聚反應接枝共聚反應 交聯(lián)反應交聯(lián)反應Page 124.殼聚糖的制備殼聚糖的制備化學法殼聚糖的制取通常采用化學法，制備工藝程序為：甲殼一脫鈣脫蛋白質(zhì)一脫色一甲殼質(zhì)一脫乙酰基一殼聚糖。Journal of Scientific & Industrial Research，Vol.63，January 2004，pp 20-31. 微甲殼素是絕大多數(shù)真菌細胞

10、壁的主要組成成分，許多制藥企業(yè)和酶制劑的發(fā)酵過程產(chǎn)生的下腳料中含有真菌的菌絲體，可從中提取甲殼素。如黑曲霉、雅致放射毛霉魯氏毛霉等 微波法比常規(guī)法達到相同的脫乙酰度所需的反應時間可以縮短9/10，殼聚糖的黏度也有提高化學法微生物法微波法Page 134.殼聚糖的制備殼聚糖的制備殼清洗和粉碎鹽酸脫鹽NaOH脫蛋白質(zhì)甲殼素粉末真菌收割、洗滌、曬干粉碎然后用NaOH處理用LiCl/DMAc提取水中沉淀，干燥Kohr E. Chitin: fulfilling a biomaterials promise. Elsevier Science, 2001Page 145.應用應用應用應用（applica

11、tionapplication）舉例舉例化妝品化妝品化妝粉、指甲油化妝粉、指甲油生物工程生物工程酶和細胞固定化、蛋白分離、色層分析葡萄糖酶和細胞固定化、蛋白分離、色層分析葡萄糖電極電極. .農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)種子種子/ /葉涂層、培養(yǎng)液葉涂層、培養(yǎng)液/ /肥料、農(nóng)藥控制釋放肥料、農(nóng)藥控制釋放食品食品去除染料和酸、防腐劑、顏色穩(wěn)定劑、動物的去除染料和酸、防腐劑、顏色穩(wěn)定劑、動物的飼料飼料薄膜薄膜萃取分離、磁導率控制萃取分離、磁導率控制水處理水處理去除金屬離子、絮凝劑去除金屬離子、絮凝劑/ /混凝劑、過濾混凝劑、過濾/ /篩選篩選制漿造紙制漿造紙表面處理、相紙、無碳復印紙表面處理、相紙、無碳復印紙醫(yī)學醫(yī)學繃

12、帶、海綿、人造血管、血液中膽固醇的控制繃帶、海綿、人造血管、血液中膽固醇的控制、腫瘤抑制、治療燒傷、人造皮膚、眼睛的玻、腫瘤抑制、治療燒傷、人造皮膚、眼睛的玻璃體、隱形眼鏡、藥物控制釋放璃體、隱形眼鏡、藥物控制釋放Goosen M. in Applications of Chitinand Chitosan. Technomic Publishing Inc, PA. 1997Page 155.應用應用Chitosan soap, lotion, http:/.my/galleries.htmlChitoSan fibers and chitin sockshttp:/cd.tradehelper.or.kr/Crini G. Pr