壳聚糖PPT课件.pptx

壳聚糖是白色无定形、半透明略有珍珠光泽的固体，分子量由构成的材料而定。壳聚糖是一类新的天然高分子螯合剂，而且无毒无副作用。不溶于水和碱溶液，可溶于烯的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸，不溶于稀的硫酸、磷酸。具有很好的吸附性、成模型和通透性、成纤性、吸湿性和保湿性。壳聚糖是一种亲水性天然高分子，具有复杂的所螺旋结构。结构属于二糖，壳聚糖是有氨基葡糖糖缩合而成，其基本单位是氨基葡糖糖，其结构基元是壳二糖，壳聚糖结晶度较高，因此具有很稳定的物理性质。结晶性不同，稳定性也就不同。
1）壳聚糖的物理性质
1 壳聚糖的性质
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甲壳素/壳聚糖与多种有机酸的衍生物如酸酐、酰卤等反应。壳聚糖分子链上既有羟基，又有氨基，既在羟基上发生酰化反应生成酯，也在氨基上发生，生成酰胺，分子结构中有很多氨基，破坏部分氢键，使酰化反应容易发生，一般不用催化剂，反应介质常用甲醇或乙醇。甲壳素/壳聚糖的羟基与烃基化试剂反应生成醚，如甲基醚等。壳聚糖氨基是一级氨基，有一对孤独电子有较强的亲核性，能发生许多反应，N-烷基化是除N-酰化外的另一类重要的反应。 壳聚糖与环氧衍生物的加成反应，得到的是N-烷基化衍生物，该反应同时引进了2个亲水性的羟基。壳聚糖在中性介质中很容易与芳香醛（或酮）、脂肪醛反应生成西佛键。壳聚糖可被氧化，氧化机理很复杂，氧化剂不同，反应pH值不同，反应产物也随之而不同。
2） 壳聚糖的化学性质
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2 壳聚糖的生产技术
1）脱乙酰化原理
壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物，壳聚糖的制备过程，就是酰胺的水解过程。
2）资源化法
资源法包括有很多种方法，比如综合生产法、蝇蛆壳、蚕蛹壳等。综合生产法是利用虾、蟹壳资源化处理法。该项技术的关键，一是将虾、蟹壳中的中的成分转化为有用之物；二是尽量减少烧碱的消耗，在海边的生产厂家，尽量使用海水，减少淡水的消耗。蝇蛆壳又称蛆皮，干蛆皮中含有30%～%的甲壳素。
3）微生物法
微生物法是直接培养真菌制取甲壳素或直接提取壳聚糖，分别有黑曲霉、丝状真菌、米根霉等。除上面的方法外还有微波法等一些方法。
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3 甲壳素/壳聚糖敷料
壳聚糖膜能止痛、止血、止痒，有效地促进创面表皮重建和伤口愈合，减小瘢痕。壳聚糖/甲壳素敷料可分为单纯的、复合的甲壳素/壳聚糖敷料、还有甲壳素/壳聚糖载药敷料和甲壳素/壳聚糖衍生物敷料两种敷料。
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二 水溶性甲壳素及其膜的制备与表征
甲壳素具有许多重要的生物学特性，如生物相容性、生物降解性、止血活性和促进创伤愈合活性，因此在生物医学领域可用于可吸收手术缝线、药物载体、抗肿瘤制剂、止血剂和创伤敷料等。甲壳素可溶于浓酸(如盐酸、硫酸、磷酸)和酰胺-氯化锂体系。 甲壳素不溶于水和大多数普通有机溶剂，从而使甲壳素的加工与应用受到很大限制。研究表明，甲壳素的水溶性与其脱乙酰度密切相关，脱乙酰度在50％左右时水溶性最好，脱乙酰度超过60％和低于40％时水溶性降低甚至完全不溶于水。
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1 水溶性甲壳素的制备
用高脱乙酰度壳聚糖在均相反应条件下进行乙酰化反应制备了水溶性甲壳素。水溶性甲壳素有两种制各方法：一是在40％氢氧化钠的水溶液中溶解甲壳素，然后在室温下水解，二是在高脱乙酰度壳聚糖的稀酸溶液中进行乙酰化，第二种方法得到的水溶性甲壳素具有较高的分子量，可望具有更好的性能。
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在制备水溶性甲壳素的过程中，控制反应在均相条件下进行是非常重要的。 反应中，将壳聚糖和乙酸酐溶解在稀乙酸溶液中，并加入少量的吡啶增加溶解性，确保反应在均相条件下进行。在反应的过程中，为了防止局部反应剧烈引起凝胶化现象，应先将吡啶、乙酸酐先后溶解于乙醇溶液中．再加入到反应容器中与壳聚糖进行反应。由于该反应是在均相条件下进行的，壳聚糖乙酰化的位置是随机的，因此破坏了甲壳素的结晶并减弱了甲壳素分子内及分子间的氢键作用，使甲壳素具有一定的水溶性。与甲壳素均相条件下脱乙酰制备水溶性甲壳素的方法相比，该方法具有操作简单、成本低，适于大规模生产等优点。
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2 水溶性甲壳素的表征
甲壳素、水溶性甲壳素以及其它不同脱乙酰度样品在波数1650cm 和1550cm 附近的吸收峰是酰胺I带(C=O)和酰胺II带(N-H和C-N的组合)的吸收峰，％的壳聚糖在此处几乎没有吸收。水溶性甲壳素的酰胺I带吸收在1665cm ，％的壳聚糖的吸收在1660cm ，甲壳素的吸收在1627cm ，谱带依次向低频移动，说明形成酰胺键中的羰基形成氢键依次增多，分子间作用逐渐增强。在波数3455cm 、1901cm