壳聚糖特性及其应用

学习文档仅供参考学习文档仅供参考壳聚糖特性及其应用作者简介：孔佳琦，女，本科，西北民族大学化工学院，专业：制药工程。姚力芬，女，本科，西北民族大学化工学院，专业：环境工程。摘要：壳聚糖是自然界中储量丰富天然高分子化合物，壳聚糖及其衍生物具有各种优良的性质，本文主要介绍了壳聚糖的特性以及其在不同方面的应用情况，为壳聚糖的研究发展提供依据和思路。关键词：壳聚糖；特性；应用壳聚糖〔chitosan〕又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质〔由出口〕经过脱乙酰作用得到的，化学名称为聚葡萄糖胺〔1-4〕-2-氨基-B-D葡萄糖。纯甲壳素和纯壳聚糖都是一种白色或灰白色透明的片状或粉状固体，无味、无臭、无毒性，纯壳聚糖略带珍珠光泽。在特定的条件下，壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、复原、缩合和络合等化学反应，可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，从而扩大了壳聚糖的应用范围。本文就壳聚糖的特性和应用进行阐述，为其研究和发展提供依据和思路。.特性抗菌性。壳聚糖是唯一一种天然的弱碱性多糖在弱酸溶剂中易于溶解，溶解后的溶液中含有氨基〔NH2+〕，这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抗菌性会随着其浓度的增加而增强。壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有较强的抑制作用。吸附性。壳聚糖具有很强的吸附功能，特别是对重金属离子的吸附如对铜、汞、铅等离子的吸收。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。当然还可以吸附胆固醇、甘油三酯、胆酸、油脂［1］等。保湿性。壳聚糖衍生物分子中有许多活泼的亲水极性基团如-OH、-COOH及-NH2,这些基团可以使其显示出保湿性。对于羧基化壳聚糖，其羟基的含量远大于其他衍生物，且羧基的亲水性所以能够结合更多的水分。因此羧基化壳聚糖的吸湿、保湿性也就明显高于其他类型的壳聚糖衍生物。成膜性。壳聚糖是线性高分子聚合物，理化性能稳定，可生物降解，粘合性好，成纤成膜性能优良。吴国杰［2］等人研究了壳聚糖膜的制备方法和性能，探讨了壳聚糖溶液成膜的最正确工艺条件。调节作用。壳聚糖可激活体内具有免疫功能的淋巴细胞，使其能分辨正常细胞和癌细胞，并杀死癌细胞。还能调节体内的pH值到弱碱性，提高胰岛素的利用率，有利于防治糖尿病。此外，它还具有调节内分泌系统的功能，使胰岛素分泌正常，抑制血糖升高，降低血脂。.应用水处理方面的应用。壳聚糖具有吸附作用，改性后的壳聚糖具有更好的优良特性，因此为了进一步拓展壳聚糖的应用范围，开发出一些有优良性能的新型化合物，人们对壳聚糖进行了各种各样的改性研究。壳聚糖树脂［3］作为一种优良的吸附材料，已被广泛应用于处理金属离子废水的研究。壳聚糖树脂机械性能提高且具有更好的亲和力和选择性，除了壳聚糖树脂还有磁性壳聚糖微球［4］和壳聚糖超滤膜［5］等被应用在水处理方面。还有其他改性壳聚糖被应用在造纸行业［6］。由此，壳聚糖在环保领域的节水处理方面有了巨大奉献。化装品方面应用。壳聚糖具有良好的吸湿、保湿、护发、润肤等成效，所以被广泛用于化装品行业。壳聚糖在酸性条件下可成为带正电荷的聚电解质用于香波、洗发精［7］等的配方中。壳聚糖能在毛发外表形成一层有润滑作用的覆盖膜来保护头发。壳聚糖可以做面膜［8］来美白保湿抗菌治疗痤疮。在护肤用品［9］中被用作保湿剂、抗氧化剂、抑菌剂、促进皮肤再生、乳化稳定剂等。在医药方面应用。壳聚糖及其衍生物在医药领域应用广泛。抗菌材料、敷料［10］、组织构架和缓释载药［11］体系都是其应用形式。壳聚糖的促进血液凝固的作用被用作止血剂。敷料是因为壳聚糖的促进伤口愈合、吸收伤口渗出物、不易脱水收缩等作用。载药体系中，壳聚糖被改造成水凝胶［12］、微囊、微球［13］、靶向制剂等形式。在食品方面应用。已知壳聚糖具有良好的抗菌性和成膜性所以被广泛用于食品方面。随着低分子量的降低壳聚糖抗菌性增加。研究说明［14-15］，在果蔬上涂膜后，壳聚糖所形成的膜有一定的隔氧性和阻水汽性，同时还可调节果蔬生理代谢，因此对果蔬都有良好的保鲜作用。其还被用作保健食品添加剂、果汁的澄清剂等。壳聚糖具有提升免疫力、改善消化机能、降低胆固醇、调节人体酸碱平衡、吸附和排除体内有害重金属、减肥等多种保健功能所以壳聚糖也在保健食品中广泛使用［16］。3.展望壳聚糖在自然界中的储量仅次于数量最大的纤维素，来源广泛且价格廉价。壳聚糖以其独特的生理活性及良好的成膜性、保湿性、吸附性、抗菌性、等特性已经广泛应用在环保、化装品、医药、食品保健等领域。同时人们对壳聚糖的研究热情经久不衰，随着研究的深入壳聚糖的应用会更加广泛其良好性能将更加突出。因此，壳聚糖具有非常广阔的发展前景。〔作者单位：西北民族大学化工学院〕国家级大学生创新创业训练计划资助项目〔项目编号：201510742069〕。参考文献：[1]程霜，牛梅菊，薛勇.壳聚糖油脂中游离脂肪酸的吸附研究臼.食品工业科技，2002,10,13〜15.[2]吴国杰，黎碧娜，崔英德.壳聚糖膜的研制J].现代化工，2000,20〔6〕：34〜35.[3]杨文进,杨欣,翁连进,等.壳聚糖树脂在废水处理中的应用研究进展J].应用化工，2014,43〔3〕：527〜530.[4]宋艳艳,孔维宝,宋昊,等.磁性壳聚糖微球的研究进展J].化工进展，2012,31〔2〕：345〜352.[5]于丽青,孙建民.壳聚糖超滤膜的制备及在低含量重金属废水处理中的应用[打.化学世界，2005,24〜25.[6]马永生,邱化玉.壳聚糖类造纸化学品的应用现状及研究进展J].中国造纸.2004,23〔8〕：51〜54.[7]张文清,柴平海,金鑫荣.壳聚糖及其衍生物在化装品中的应用J].高分子通报，1999,2,73〜75.[8]李晶,吴燕芬,刘常坤.以芦荟、壳聚糖为原料制备面膜J].河南化工.2004,08,19〜20[9]张文清.壳聚糖及其衍生物在化装品中的应用[D].无锡：江南大学，2013：7〜9.[10]吴杰.壳聚糖多层水刺复合功能性医用敷料的纤网结构及其性能的研究［0.上海：东华大学，2014：1〜50.［11］邵晓虹.壳聚糖的功能化修饰及其在药物释放系统上的应用研究［口］.广州：暨南大学，2013：1-57.［12］李智文.壳聚糖的改性及其智能水凝胶的研究［口］.兰州：西北师范大学，2009：1-56.［13］周旋.壳聚糖微球制备优化及其乙酰化微球作为潜在栓塞材料的研究［口］.山东：中国海洋大学，2012：1-123.［14］周挺，陈洁，夏文水.壳聚糖的膜性质及其在果蔬保鲜方面的应用研究进展.食品工业科