精氨酸接枝改性壳聚糖的制备【文献综述】

《精氨酸接枝改性壳聚糖的制备【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

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生资源。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日益引起人们的重视，可以广泛应用于

2、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。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-OH基团相应地换成了-NHCOCH3或-NH2基团（如图1所示）。　　壳聚糖又称聚氨基葡聚糖，学名叫β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-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

3、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壳聚糖的化学改性壳聚糖中含有一级和二级羟基以及pKa值相当低的一级氨基基团，4具有独特的化学反应性，可进行许多衍生反应。如：酰基化、酯化、烷基化、磺化、羧甲基化、羟乙基化、季铵化等。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，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

4、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）或羟基（O-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酐、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C6-羟基能被各种酸和酸的衍生物酯化。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，可以同时在羟基和氨基生成酯键。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烷基化反应壳聚糖的单元上有C3-、C6-位的羟基以及C2-位的一级氨基，烷基化反应可以在羟基上进行（O-烷

5、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，可与多种烃基化试剂反应，N-烷基化更易发生。用不同碳链长度的卤代烃进行改性，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，所以烷基化壳聚糖变得易溶于水，但若引入的烷基链太长，甚至会不溶于酸性水溶液，如C-CS。④醚化反应壳聚糖的单元上有C3-羟基及C6-羟基，可与烃基化试剂反应生成醚，4如生成甲基醚、氰乙基醚等。常用的醚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

6、成壳聚糖甲基醚，与氯乙酸反应生成羧甲基壳聚糖。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，它的成膜性和生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

7、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，还能抑制细菌、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生物具有应用价值，比如添加羰基或羧基等螯合金属离子的位点。纳米壳聚糖还可以用作水的消毒剂，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

8、的优点。④生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，可用作各种形式的止血剂和伤口愈合