精氨酸接枝改性壳聚糖的制备【文献综述】

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1、毕业论文文献综述应用化学精氨酸接枝改性壳聚糖的制备壳聚糖（Chitosan,简称CS）是甲壳素脱乙酰基的产物，它是一类生物相容性好，可降解，天然无毒的线性多糖生物高分子。甲壳素是动物外骨骼的重要组成部分，尤其是甲壳类动物（如虾蟹）、软体动物（如扇贝）、节肢动物（如昆虫）以及一些真菌（如酵母、霉菌）。所以甲壳素的自然年产量非常大，是一种来源非常丰富的可再牛资源。此外，壳聚糖还具有抗菌性能、促进伤口愈合以及止血功能，同时它作为天然高分子絮凝剂，其杀菌作用早已得到人们的认识和利用。基于以上性质，壳聚糖及其衍生物已经口益引起人们的重视

2、，可以广泛应用于农业、食品、化妆品、环境保护等领域，尤其是生物医学工程领域，比如用作组织工程人工皮肤抗菌、抗感染的潜力材料。2）甲壳素（b）壳聚糖（c）纤维素一、壳聚糖的结构及性质甲壳素、壳聚糖的化学结构与纤维素十分相似，不同之处是每个纤维素葡萄糖单元二位C上的-0H基团相应地换成了-NHC0CH3或-NH2基团（如图1所示）。壳聚糖又称聚氨基葡聚糖，学名叫3-（1-4）-2-氨基-2-脫氧-葡萄糖，是白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体，因原料不同和制备方法不同，相对分子质量也从数十万至数百万不等，不溶于水和碱溶液。但由于

3、脱乙酰化反应破坏了甲壳素分子结构的规整性，因此，其溶解性能较甲壳素大为改善，化学性质也较活泼。壳聚糖溶于大多数稀酸（如盐酸、醋酸、苯甲酸）生成盐，常被称为可溶性甲壳素。图1甲壳素、壳聚糖和纤维素的化学结构式二、壳聚糖的化学改性壳聚糖中含有一级和二级梵基以及pKa值相当低的一级氨基基团，具有独特的化学反应性，可进行许多衍生反应。女口：酰基化、酯化、烷基化、磺化、竣甲基化、瓮乙基化、季钱化等。还有各种接枝聚合反应，交联反应，重氮反应等。通过上述化学改性，分子链中引入多种官能团，从而获得具有不同功效的壳聚糖衍生物，克服壳聚糖的缺点,

4、得到所需要的功能性壳聚糖衍生物。①酰化反应通过酰化反应，可以在壳聚糖上导入不同的脂肪族、芳香族酰基，其产物在有机溶剂中的溶解性大大改善。壳聚糖的酰化反应在氨基（N-酰化）或魁基（0-酰化）上均可进行，而氨基的酰化总是优先进行，更容易些。常用的酰化试剂有酸肝、酰氯。壳聚糖的乙酰化反应如图2所示：图2壳聚糖的乙酰化反应②酯化反应壳聚糖的C厂轻基能被各种酸和酸的衍牛物酯化。常用的酯化试剂有氯磺酸、磷酸、浓硫酸、乙酸、苯甲酸等。对于壳聚糖，可以同时在径基和氨基生成酯键。甲壳素硫酸酯还能明显的抑制动脉粥样硬化斑块的形成。③烷基化反应壳聚

5、糖的单元上有G-、C6-位的轻基以及C2-位的一级氨基，烷基化反应可以在瓮基上进行（0-烷基化），也可以在氨基上进行（N-烷基化），氨基有一对孤对电子，具有很强的亲核性，可与多种绘基化试剂反应，N-烷基化更易发生。用不同碳链长度的卤代桂进行改性，可得到乙基壳聚糖（E-CS）,丁基壳聚糖（B-CS）和十六烷基壳聚糖（C-CS）。引入烷基后，CS分子内和分子间的氢键被削弱，所以烷基化売聚糖变得易溶于水，但若引入的烷基链太长，甚至会不溶于酸性水溶液，如C-CSo④醯化反应壳聚糖的单元上有C厂径基及G-径基，可与坯基化试剂反应生成瞇，

6、如生成甲基醯、氧乙基醍等。常用的醯化试剂有硫酸二甲酯、氯乙酸等。壳聚糖在碱性条件下与硫酸二甲酯反应生成壳聚糖甲基瞇，与氯乙酸反应牛成竣甲基壳聚糖。它们在化妆品方面有保湿，抗过敏等功能；在环境保护方面，可用于金属离子的螯合，回收金属，纯化水质；在生物医药方面，能够有效抑制口腔细菌，是制作创可贴的有效成分。三、壳聚糖的应用①化妆品方面壳聚糖是唯一的仿天然的阳离子高分子聚合物，它的成膜性和牛物学活性使得它应用范围极广。应用最突出的领域当属化妆品领域。壳聚糖对皮肤能形成透明的保护层，具有保湿的效果，还能治疗暗疮，调和皮肤色泽；壳聚糖对

7、头发有亲合性，提高头发柔顺度，减少头发静电；还可用在口腔护理方面，如牙膏和口香糖的添加剂。②食品方面由于壳聚糖的安全性，降解产物无毒，可被用作食物保鲜剂、食品抗氧化剂、果汁澄清剂、脱色剂、食品防腐剂和功能性甜味剂等。最突出的当然是壳聚糖用作食品的保护膜，不仅可食用，述能抑制细菌、霉菌的生长，起到防腐保鲜的作用。③环境保护方面壳聚糖及其衍生物具有很高的螯合金属离子，吸附金属离子的能力，所以常常被用作废水中贵重的金属离子的捕集剂。设计具有更多螯合位点的壳聚糖衍牛物具有应用价值，比如添加按基或竣基等螯合金属离子的位点。纳米壳聚糖述可

8、以用作水的消毒剂，以过滤膜、海绵、储水箱的表面涂层等形式作为水的抗菌剂。它具有抗菌活性高，抗细菌、病毒、真菌范围广，对人体和动物无毒的优点。④牛物材料方面壳聚糖制作的手术缝合线能加速伤口愈合，能被组织降解并吸收而无须拆线。壳聚糖具有良好的止血和促进伤口愈合的作用，可用作各种形