生物医用材料

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1、2011–2012学年第2学期生物医用材料期末论文题目：壳聚糖生物材料的研究进展姓名：　黄清优学号：20090413310072专业：09材料科学与工程学院：材料与化工学院任课教师：曹阳王江唐敏完成日期：2012年6月7日壳聚糖生物材料的研究进展壳聚糖生物材料的研究进展黄清优（海南大学材料科学与工程专业海口570228）摘要：壳聚糖作为一种新型天然生物材料，越来越成为国内外研究热点。本文对近年来壳聚糖改性方面的研究进展及其在生物医学方面的应用进行了综述，并对壳聚糖的发展趋势进行了展望。关键词：壳聚糖；化学

2、改性；应用；生物材料TheResearchProgressofChitosanBiomaterialQingyouHuang(DepartmentofMaterialScienceandEngineeringHainanUniversityHaikou570228)Abstract:Chitosan,asakindofnovelnaturalbiomaterials,increasinglybecomesaresearchpotathomeandabroad.Thispapersummarizedthep

3、rogressinchemicalmodificationofchitosan，andapplicationofitinbiomedicalfieldsrecently.Atlast,thedevelopingtrendofchitosanwaspredicted.Keywords:chitosan;chemicalmodification;application;biomaterial1前言壳聚糖是一种新型的天然生物医用材料。虾、蟹类作为壳聚糖的原料，在我国具有分布量大，资源丰富的特点，从环保、经济可持

4、续发展的角度来考虑，壳聚糖作为一种天然的材料，不仅无毒、无污染，而且还具有很好的生物降解性和相容性。因此非常有必要加大对壳聚糖的研究，以开发更多的产品[1,2]。由于壳聚糖安全性良好，且具有可降性和组织相容性，在医药领域具有很高的应用价值。但壳聚糖存在水溶性、稳定性、力学性能差等缺点，在一定程度上使其应用受到很大限制。对壳聚糖进行化学改性，可改善其物理、化学性质，拓宽了壳聚糖及其衍生物的应用领域，是近几年壳聚糖研究的热点之一。文章综述了近几年壳聚糖化学改性方面的研究进展，及其在生物医用方面的应用[2,3]

5、。10壳聚糖生物材料的研究进展2结构性质2.1结构壳聚糖是甲壳质的脱乙酰化产物。甲壳质是N-乙酰基-D-葡萄糖胺通过β-1,4糖苷键相连的直链状氨基多糖，其化学名为聚(1,4)–2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，也称为聚（N-乙酰基-D-葡糖胺），甲壳质在碱性条件下水解，脱去部分乙酰基后就转变成壳聚糖，其化学名为：聚(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。甲壳质和壳聚糖并非单一的化学实体，来源和制造过程不同，它们的成分就会发生改变。当N-乙酰氨基-D-葡糖胺单元的含量超过50%时，该高分子聚

6、合物就是甲壳质，反之，当N-氨基-D-葡糖胺单元的含量超过50%时即为壳聚糖[4,5]。下图是壳聚糖的结构式：图1壳聚糖的结构式2.2理化性质壳聚糖是甲壳质最主要的衍生物，不同程度的的脱乙酰作用可以获得不同脱乙酰度的壳聚糖，纯净壳聚糖为白色或灰白色，半透明的片状固体，CTS经过脱乙酰后的CTS成白色或米黄色，溶解性能大大改善，可溶于烯酸水溶液，具有良好的生物相容性、可生物降解性以及无毒、无副作用。CTS分子内含有-OH和-NH2活性基团，易与多种有机物发生反应。对甲壳素和CTS的化学改性可以提高其溶解性，

7、开发更加高级的新用途，这是其研究中最为活跃的课题[3,6]。KATO[7]等发现壳聚糖的氨基与芳香醛或脂肪醛反应生成西佛碱（Schiff'sbase）。因此，可用具有双官能团的醛或酸酐与壳聚糖交联，交联产物不易溶解，溶胀也小，性质较稳定。2.3生物活性目前已有大量研究证明，壳聚糖具有广谱抗菌性，且抗菌性受本身相对分子量大小、脱乙酰度及溶液pH值影响。相对分子量越小、脱乙酰度越高、溶液pH值越小，其抗菌活性越强。同时壳聚糖可吸附带负电的脂肪酸，10壳聚糖生物材料的研究进展并与之形成复合盐，减少胆固醇的吸收同

8、时增加其排泄，从而达到降血脂的效果，壳聚糖的降血脂作用还与其相对分子量、黏性及表面活性相关，是多种机制共同作用的结果。不仅如此，壳聚糖在抗凝血、降血糖及增强机体免疫的功能也已得到证实[8]。3改性研究进展3.1酰化改性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。酰化反应可在羟基（O-酰化）或氨基（N-酰化）上进行。酰化壳聚糖及其衍生物中的酰基破坏了壳聚糖及其衍生物大分子间的氢键，改变了它们的晶态