甲壳素和壳聚糖的化学性质和应用

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1、甲壳素和壳聚糖的化学性质和应用普拉迪普·库马尔·杜塔，乔伊迪普格杜塔和特里帕蒂阿拉哈巴德，莫逖尼赫鲁国家技术研究所，化学系211004。甲壳素和壳聚糖是相当灵活和有前途的生物材料。脱乙酰甲壳素和壳聚糖衍生物，更加有用和有趣的生物活性聚合物。尽管它的生物降解性，它有许多反应性氨基酸侧链基团，其中提供化学修饰，形成了大量的各种有用的衍生物，是市售的可能性或者可以通过接枝反应和离子相互作用。本研究着眼于当代研究甲壳素和壳聚糖对在各种工业和医学领域的应用。关键词：甲壳素，生物降解性，壳聚糖，生物材料介绍甲壳素是第二个最普遍的

2、物质，地球上仅次于纤维素和多糖：它是由（1→4）组成的联-2-乙酰氨基-2-脱氧-â-glucose1（D-N-乙酰葡糖胺）（图1）。它通常被认为是纤维素衍生物，甚至不会发生在生产纤维素的生物中。它与纤维素结构上是相同的，但它在C-2位置上具有乙酰胺的组（NHCOCH3）。同样的衍生物甲壳素，壳聚糖线型聚合物á（1→4）-连接的2-氨基-2-脱氧-â-D-吡喃葡萄糖，很容易推导出N-脱乙酰化，其特征在于，不同程度上的脱乙酰度，因此它是一个的N-乙酰葡糖胺和葡糖胺的共聚物（图2）。估计甲壳素每年待产几乎与纤维素一样多。

3、它已成为极大的研究热点，不仅是一个可利用的资源，也可作为一个新的高功能的生物材料，潜在于各个领域中的最新进展，化学作用是相当显著的。图1-甲壳素结构图2-部分脱乙酰甲壳素甲壳素是一种白色，坚硬，无弹性，在含氮多糖中的外骨骼中发现，以及在内部结构的无脊椎动物中发现。这些天然聚合物表面的一个主要来源在沿海地区。作为食品工业中获得的甲壳类的壳进行脱乙酰壳多糖的生产，在经济上是可行的，特别是如果它包括恢复类胡萝卜素。贝壳含有相当数量的虾青素，迄今尚未合成，类胡萝卜素是作为鱼类食品添加剂销售水产养殖，特别是鲑鱼。印度的平均降落

4、的固体废物分数贝类介乎60,000至8万吨。我们的祖国，印度三个部分，海洋和内陆也是非常丰富池塘，湖泊。合理利用（水产养殖）而言，这些水资源，甲壳素和壳聚糖的研究能带给国家经济和学术繁荣。甲壳素壳聚糖目前商业化生产，主要在印度，波兰，日本，美国，挪威和澳大利亚。大量的研究进展表明，甲壳素/壳聚糖是覆盖全世界的，包括印度，量身定制并传授所需的功能，最大限度地发挥其作用。甲壳素和壳聚糖的资源丰富，可再生的聚合物具有优异的性能如：生物降解性，生物相容性，无毒性等。该反应与脱乙酰壳多糖是相当的存在，由于比纤维素-NH2组更通

5、用。已作出各种努力准备通过化学的功能性壳聚糖衍生物，接枝反应，离子相互作用，并将其中只有少数被发现溶于传统的有机溶剂。壳聚糖是唯一溶于酸在水溶液中的一些，以及一些选择性N-酰化的也被尝试。虽然得到一些可溶于水的或高度得到肿胀衍生物，它是很难发展中的溶解度常用的有机这些方法的溶剂。修改甲壳素和壳聚糖的化学结构改善，在常规有机溶剂中的溶解度。在另一方面，只有少数的评论已被报道，生物医学的应用的甲壳素/壳聚糖，并没有全面检讨尚未公布覆盖整个范围的应用。本检讨的范围包括文学1993〜2003年处理性能，加工和应用程序在各种工

6、业和医学领域。甲壳素和壳聚糖处理甲壳素和壳聚糖是天然的资源等待一个市场。他们浪费的产品和虾罐头行业。美国能源部、商务部公布的，他们在1973年结束1,50,000吨甲壳素生产加工废弃物，从贝类，磷虾，蛤，牡蛎，鱿鱼，和真菌。市售甲壳素和壳聚糖是高价的，由于其相对高的比例重要性，与氮（6.89％）相比，综合取代的纤维素。主要是甲壳类的壳涉及搬迁的蛋白质和解散是存在于蟹壳的碳酸钙高浓度中。甲壳素脱乙酰化度在40％氢氧化钠，120°C的1-3小时。这种治疗方法产生70％脱乙酰壳聚糖。按时间顺序排列的以下四个步骤。过程中所需

7、要的生产壳聚糖甲壳类的壳：（一）脱蛋白，（二）Deminera-显逢（未公布的数据，作者之一，普拉迪普·库马尔·杜塔研究的新方法。甲壳类的壳，并声称除盐更好的性能比现有的进程），（三）脱色，及（四）脱乙酰。甲壳类动物的壳→大小减少→蛋白质分离→（氢氧化钠）→洗涤脱矿（HCL）→洗涤和脱水→脱色→甲壳素→脱乙酰氢氧化钠（NaOH）→洗涤和脱水→壳聚糖。甲壳素和壳聚糖的属性大多数天然存在的多糖。例如，纤维素，糊精，果胶，藻酸，琼脂琼脂糖，是自然和酸性性质，而几丁质和脱乙酰壳多糖的例子，高碱性多糖。他们的属性包括：在各种介

8、质中的溶解度，溶液粘度，聚电解质行为，形成聚氧盐，形成薄膜，金属螯合，光，结构特性。虽然â（1→4）脱水糖苷键，甲壳素也是目前在纤维素的特点，甲壳素/壳聚糖的特性不共享纤维素。甲壳素是疏水性极强，不溶于水和大多数有机溶剂。但它溶于六氟异丙醇，六氟丙酮，和结合用含水氯醇中，矿产酸和二甲基乙酰胺的解决方案（DMAC）含5％氯化锂（氯化锂）19。最近