❶ 甲殼素與殼聚糖的交聯反應是怎樣的
甲殼素和殼聚糖可由雙官能團的醛或酸酐等進行交聯,得到網狀結構的不溶性產物。此外,還可以利用環氧氯丙烷等交聯劑,在殼聚糖上同時引入其他活性基團。 常用的甲殼素醛類交聯劑有戊二醛、甲醛、乙二醛等,反應可在室溫下進行,反應速度較快。它們的交聯反應可在均相和非均相體系中進行,反應體系的pH值范圍較寬。交聯反應主要是醛基和氨基生成Schiff鹼,其次是醛基與羥基的反應。如殼聚糖和2,4一戊二酮反應生成N--乙烯醯基衍生物,衍生物不溶於稀酸,在水溶液中性能穩定,其以兩個螯合位點與金屬陽離子螯合,對金屬陽離子銅(Ⅱ)和鈷(Ⅱ)有很強的螯合能力,可用於水處理。利用環氧氯丙烷可將殼聚糖粉末在稀鹼溶液中進行交聯,同時在兩個殼聚糖分子鏈的交聯鍵之間形成羥基。如果用環硫氯丙烷在水--氧六環溶液的稀鹼液中對殼聚糖進行交聯,則可在交聯鍵之間形成巰基. 摘自 http://www.jiakesu.com/news/201132095330.htm 擴展閱讀 http://www.jiakesu.com/
❷ 殼聚糖的制備:以蝦殼為原料,來提取殼聚糖。 急!急!急!急!希望高手來幫助啊!萬分感謝!
蝦殼蟹殼漂洗----脫鈣及無機鹽----脫蛋白質及脂----脫鹼,漂洗----水洗;烘乾----甲殼素產品----濃鹼處理----水洗;烘乾----殼聚糖初產品----提純----殼聚糖初產品----提純-----殼聚糖產品
❸ 如何生產提取甲殼素和殼聚糖
一個您必須認真對待的話題
一個您不能迴避的現狀
由於社會生活節奏的加快、環境的污染、年齡的上升、身體各器官功能的減退等等原因,現代人往往處於亞健康狀態,此時人們常感到多種不適,如失眠、疲勞、腰痛、便秘、面容憔悴等,而去醫院卻又無法明確診斷。
亞健康像一顆定時炸彈一樣,時刻威脅著人們的生活與健康。
也許很多的人們試用很多種保健品,很多的人們選擇了很多種恢復手段……,但最終都不能盡如人意。
也許現在仍有很多的人們仍在苦苦地尋找一種有效的途經。
……
一個您不知道的領域
甲殼素!!!
現代醫學研究認為:甲殼素是繼蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質之後的人體第六大生命要素,不可缺少。
在生態平衡的環境下,人們從飲食是就能攝取足量的甲殼素以完成活化細胞、調節免疫等功能,但現代生活中自然食物鏈被破壞,人體已處於甲殼素缺乏狀態,由此出現了亞健康。
甲殼素能使亞健康狀態下低迷的人體功能得能恢復甚至強化。
大家知道,人體可以說是一個復雜的化學反應器,保持一個弱鹼性體液環境將是維持人體健康的必備條件。甲殼素可升高體液的PH值,改善體內酸性環境,可清除自由基,抑制過氧化物對人體組織細胞的損害,活化細胞,抗疲勞,延緩衰老。因此,甲殼素被營養專家推薦為21世紀人類的最後珍寶。
一、何為甲殼素
甲殼素,英文chitin,也稱甲殼質。學名為β-1,4-聚-N-乙酸-D-氨基(C8HBN05)n,顧名思義,它是昆蟲和甲殼類動物(如蝦、蟹)的外殼中所含有的一種物質。早在1811年法國科學家布拉克諾(Bracomnno)首次發現這種物質時,是從蘑菇(蕈)中提取到的,因此最早把它命名為(Fungine蕈素)。到1823年法國科學家顧吉爾(Odier)在甲殼動物外殼中也提取到了這種物質,並命名為Chitin(甲殼素),Chitin希臘語原意為「外殼」、「信封」的意思。在自然界中甲殼質是地球上儲量最豐富的胺基糖型式的多糖。含量僅次於纖維素;它廣泛存在於昆蟲類及水生甲殼類等無脊椎動物的外殼上,以及真菌類的細胞壁上,是人類除澱粉、纖維素以外的第三大生物資源。
經結構分析,甲殼素是自然界中唯一帶正電荷的一種天然高分子聚合物,屬於直鏈氨基多糖學名為[(1,4)-2-乙醯氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖],分子式為(C8H13NO5)n,單體之間以β(1-4)鍵連接分子量一般在106左右,理論含氮量6.9%。其分子結構特點為:氧原子將每個碳原子的糖環連接到下一個糖環上,側基團「掛」在這些環上。甲殼素分子化學結構與植物中廣泛存在的纖維素非常的相似,所不同的是,若把組成纖維素的單個分子——葡萄糖分子第二個碳原子上的羥基(OH)換成乙醯基(NHCOH3),這樣纖維素就變成了甲殼質,在此基礎上若脫去乙醯基便成為甲殼胺,從這個意義上講,甲殼素可以說是動物性纖維。不具有毒性且可以被生物體分解,具有生物活性,被視為最具有潛力的生物高分子。
二、甲殼素的功效
甲殼素作為機能性健康食品,它完全不同於一般營養品,對人體具有強化免疫,抑制疾病,促進疾病痊癒和調節生理機能等五大功效。
1、抗菌作用——甲殼質、甲殼胺可以抑制葡萄狀球菌和綠膿菌等細菌的增殖,以及鐮刀菌(Fusarium)等黴菌(Escherichiacoli,Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis Salmonella typhimurium,Candida albicans) 的生殖。甲殼胺纖維與棉花混紡針織布經某醫學院免疫學教研室檢測其對金葡萄、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率均高99%以上。抗菌除臭作用顯著。
2、免疫力強化作用——甲殼質、甲殼胺能夠使對免疫力起主導作用的大食細胞活性 化,提高免疫力。
3、細胞活性化作用——促進LYSOZYME的分泌,幫助傷口癒合。
4、吸附氯離子作用——吸附導致高血壓病變的主要因素氯離子,防治高 血壓,起到預防效果。
5、降低膽固醇作用——抑制膽固醇的生成,去除多餘脂肪成分。
6、止血作用——具有可以使起到止血作用的血小板開始凝血作用。
7、凝結作用 - 吸附、去除放射能物質及重金屬。
8、徐放性效果 - 保護和漸漸釋放葯效。
9、增加有效菌 - 增加雙歧桿菌等有效菌的繁殖。
10、抗癌 - 強化可以消滅癌細胞的淋巴球,防止癌細胞的轉移。
11、生物分解效果 - 對動植物和微生物的分解
以上是甲殼素的效能效果的一部分簡單介紹,可以看出甲殼素是使用范圍極為廣泛的21世紀多功能超新物質。
一個您不容忽視的概念
一、甲殼素纖維
甲殼素纖維是利用高尖端生產技術將脫乙醯化度98%以上的高純度甲殼胺通過濕式紡絲法生產的高純度甲殼胺纖維。因直接將甲殼胺纖維化而成,能夠完善的發揮甲殼胺固有的機能,對人體毫無副作用,是極其安全性纖維。具有出色的抗菌性、除臭性,並在生體活性化及防靜電等方面具有卓越效果。
1、傳統纖維紡織品的缺陷:
⑴人體汗液、灰質及皮脂等皮膚代謝廢物附著在一般纖維表面上會造成內衣非衛生性質骯臟現象;
⑵附著有灰塵的內衣等纖維產品一段時間後不但發出惡臭氣味還減少了保溫性和透氣性;
⑶皮膚上常帶有的細菌類和微生物將從外界而來黏附在人體的廢物和污染物質等有機化學物質作為食物吃掉並消化出的產物就是揮發性惡臭物質;因此,要最大可能地利用甲殼胺纖維抗菌、防臭、消臭、防蟲等功能,追求製造抗菌性、快潔性的衣物。
2、甲殼素纖維產品效能
⑴抗菌作用:抑制各種病原菌、黴菌等對人體有害菌的增長和繁殖,有效的預防及幫助治療腳癬、細菌性白帶及帶下症、各種皮膚病等,時刻維持人體的清潔衛生。以上功能效果隨著甲殼胺純度及濃度的提高而增強。
⑵防臭性:甲殼胺纖維能夠緩和並去除汗味兒,時刻維持人體的清潔。
⑶出色的保濕效果:由於甲殼胺的氨基和纖維素構造使其具有極強的親水性,其中每個化學殘基的單位電荷及極性基的密度非常大,促使甲殼胺的保濕能力卓越,隨時維持人體的濕潤。
⑷促進皮膚的再生:甲殼胺纖維直接接觸人體,在起到殺菌作用的同時可將幫助皮膚再生的溶解酵素(LYSOZYME)活性化,活性平均增加至原來的1.5~2.0倍,時刻保持人體皮膚的細膩而有彈性。
⑸強化免疫力:甲殼胺纖維對人體免疫系統加以作用,通過與人體的新陳代謝作用排除體內的病原菌及病毒等有害物質,而強化免疫機能。
⑹極強的上色性及預防靜電作用:甲殼胺纖維與染料有很強的親和性, 所以對於反應性原料和直接性染料有具高強度的染著性。又因其固有的抗電性,可以有效的防止靜電。
3、甲殼胺纖維與皮膚接觸時的作用
⑴溶菌酵素(LYSOZYME)的作用在人類表皮上具有一種叫做LYSOZYME的活性酵素,此種酵素就象人體的汗液一樣被皮膚表皮分泌出與人體固有的弱酸性相互反應後分解甲殼胺。
⑵甲殼胺的抗菌性
甲殼胺是地球上存在的高分子物質中唯一帶有陽離子特性的高分子物質,這種高分子可以與構成生物體細胞壁的陰離子成分相結合。陰離子是給各種微生物和細菌提供舒適生長環境的物質,甲殼胺通過與這類陰離子結合破壞有害物質的舒適生長環境抑制微生物的生育。因此表現出抗菌效果,同時活性化對人體的有用菌,增加生殖其能力,從而提高人體免疫力。
穿著甲殼胺服裝時甲殼胺與人體皮膚中分泌出的叫做LYSOZYME的酵素相互反應,被人體吸收後可以提高人體的免疫力。
⑶甲殼胺的保濕力
甲殼胺的保濕力比棉花高出7倍,比其它化纖產品的保濕力更加優秀,防止靜電性卓越。
二、甲殼胺低聚糖
胺低聚糖是甲殼質的中間分解物。甲殼質是N-乙醯基-β-D-葡萄糖胺結合成的直鎖型單純氨基多糖鹽酸鹽類。甲殼胺是甲殼質脫乙醯基化的衍生物。由2-10個甲殼胺的構成單位—葡萄糖胺分子聚合成的甲殼胺,稱為甲殼胺低聚糖。甲殼質和甲殼胺是我們常吃的香菇等菌類和麵包酵母的細胞壁,螃蟹、蝦等甲殼類的殼,魷魚、貝類等軟體動物的骨骼、外殼等的構成成分。據推算,甲殼質、甲殼胺由這些生物一年自然合成約1千億噸,這些物質由於自然界生物中存在的酶(甲殼質酶、溶菌酶、甲殼胺酶)的生物分解作用,在地球上才不至於堆積。這種循環深刻地干預著地球環境和生態界的維持。 近來,對甲殼質、甲殼胺的基礎領域和應用領域的研究很活躍。甲殼質、甲殼胺不僅能單純用於迄今為止的生物材料,而且可以說具有與其他材料明顯不同的特徵,這就是在人體內生化分解和生化分解物顯示葯理效果這兩點。這個性質是由於甲殼質、甲殼胺在是高分子多糖類的同時,每個重復的分子單位由乙醯氨基為基本結合,從而具有與其他生物材料不同的特性。這種結構特性和機能一經發現,就在以人類為首的動植物的生長和保健、疾病預防及關聯產業中廣泛得到利用
1、甲殼胺低聚糖的效能
⑴預防心臟病:抗膽固醇作用,甲殼胺的陽離子抑制腸內的膽固醇吸收,減少惡性膽固醇,增殖良性HDL膽固醇,抑制膽固醇沉著 ,除去肥胖成因,減肥效果有望。
⑵預防攝取食鹽引起的高血壓:甲殼胺的陽離子與鹽分結合、排泄,抑制血壓上升。
⑶消化機能改善:增殖腸內有效菌,誘導腸內菌的平衡,以使有效菌佔主導地位。
⑷提高人體本來的自然治癒率,強化免疫力:脂肪肝或肝炎恢復正常狀態,acrophage(巨噬細胞)增加,預防感冒或肝炎。
⑸維持體內電解質平衡:吸附、排泄重金屬。
⑹手術後恢復期的病人傷口癒合效果和強化免疫、抑制老化、預防疾病、恢復疾病、治療肝癌、膀胱癌、皮膚癌效果。
⑺人體節律調節:Homeostatis(恆時性維持)—人體節律變化誘發疾病。
⑻自律神經的調節:抑制運動交感神經,提高靜止副交感神經,消除疲勞。
⑼維持血液濃度一定:維持血液的PH值為7.4。
⑽體液、淋巴液的恆時化:體液、淋巴液的中性化。
⑾調節荷爾蒙分泌。
2、顯效反應(好轉反應)
攝取含有甲殼低聚糖的機能食品(保健食品)時,在較快的時間內會出現好像副作用的症狀。那並非副作用,而叫作顯效反應,表示症狀正在改善的好的反應。根據體質和病質的不同,症狀表現也不同。顯效反應(好轉反應)的表現種類:我們身體的機能不正常,感覺健康異常時,如果攝取含有甲殼低聚糖的機能食品,雖有程度的差異,可以說一般都會發生顯效反應。
⑴鬆弛反應:約35%的服用者出現懶惰、無力。我們身體的非正常的器官(臟器)向正常狀態恢復的過程中出現,不同個人有差別,約持續一周左右。
⑵過敏反應:攝取甲殼胺機能食品,在我們身體的免疫體一邊增加,一邊短時性返回急性狀態時出現。約18%攝取者出現便秘、痛症、腹瀉、浮腫、發汗,4-5天內恢復原狀。便秘嚴重時減少攝取量為好。
⑶排泄作用:我們的身體發生解毒作用,老化廢物、毒素等排泄時,在汗、小便、皮膚等上出現反應。約10%攝取者出現,嚴重時減少攝取量,約1周後正常服用。
⑷其它反應:也有可能出現發熱、疼痛,在改善血液循環的過程中發生,多在4-5天內迅速消失。甲殼胺是自然機能性食品,人體親和性食品,完全沒有西葯的抗癌劑等的副作用,這樣的結果有過世界范圍的報告。
一個您應當知道的產品
韓國盈德甲殼素有限公司創立於1993年,總部設在韓國慶尚北道盈德郡,佔地面積26446.4平方米。擁有現代化的生產設施和實力雄厚的高科技實驗室。主要從事海洋生物中萃取天然活性物質殼聚糖的研究開發和生產銷售。
盈德公司自主研發生產的甲殼素(胺)纖維、殼聚糖、水溶性殼聚糖、高密度殼聚糖、天然食品防腐劑等系列產品可以廣泛應用於紡織、醫葯、食品、保健、日化、農業、環保等領域。
盈德公司1999年進入中國,在山東濰坊設立生產基地。2001年4月濰坊盈德甲殼素有限公司正式運營。公司全套引進韓國先進的生產流水線及試驗儀器設備。現年生產甲殼素(胺)纖維300噸;甲殼胺及衍生物100噸。同時開發生產出甲殼素(胺)纖維紗、針織、機織布、無紡布、毛巾製品、男女服裝、尿不濕、衛生巾、化妝品、日用品及醫用敷料等系列產品,公司擁有多項產品專利,與日本Bio公司、日本WCD公司、俄羅斯SONATA公司等有廣泛的合作。產品現已遠銷日本、東南亞、台灣、歐洲、美國等三十多個國家和地區。
1、盈德功能保健襪:在甲殼胺纖維的原有功能之上,加入銀離子,加大殺菌消毒作用;
2、甲殼胺低聚糖膠囊;
3、內衣;
4、兒童服裝;
5、甲殼胺日用品:化妝品、毛巾、肥皂、廚衛用品等。
甲殼素,一個您必須肯定的健康選擇!參考資料:shaoshan040718
❹ 目前工業上常用的生產殼聚糖的方法
甲殼素經脫乙醯化反應後便得到殼聚糖。常見的制備法有化學法和酶法。一般情況下,影響脫乙醯化程度的主要因素有原料的種類(晶型)、甲殼素的制備方法、甲殼素顆粒的大小和密度、鹼液的濃度、反應的溫度和時間等。衡量殼聚糖產品性能的主要指標是脫乙醯化度和分子量(或黏度)等。一般提高反應溫度、鹼液濃度和延長反應時間等均可提高脫乙醯化度,但這樣會伴隨有甲殼素主鏈的降解,影響分子量。 目前,大部分的殼聚糖都是由α-Chitin制備的,對由β-Chitin製成的β-Chitosan的研究尚少,但該型殼聚糖具有優於前者的性能。 酶法制備殼聚糖是利用專一性酶對甲殼素進行脫乙醯基反應。這種方法的關鍵是如何獲得甲殼素脫乙醯酶。到目前為止人們已經發現許多微生物、真菌中均存在脫乙醯酶。國外在此方面進展較快。日本科學家已成功地從土壤中分離出某種具有脫乙醯活度的細菌。 微生物培養法生產殼聚糖的研究現在也比較活躍。其主要原理還是利用微生物本身存在的酶進行自身催化,從而脫去乙醯基。陳忻等用絲狀真菌提取的殼聚糖的脫乙醯化度為85%~90%,用它製成的食品保鮮劑的抗菌能力比從蝦殼來源的殼聚糖高1-2倍。 南開大學和天津大學從1998年11月開始研究以家蠅幼蟲為原料制備甲殼素、殼聚糖。經過反復研究和論證,發現選用家蠅幼蟲為原料生產的甲殼素、殼聚糖具有以蝦、蟹殼為原料的產品無法比擬的優勢:雜質少、收率高,易獲得高質量產品;在提取過程中對水、酸、鹼消耗少;由於是工廠化生產家蠅,原料供應穩定,成本低。與高分子的殼聚糖相比,分子量低於1萬的低分子殼聚糖具有更好的溶解性,更高的生物活性,更多的生理功能,更利於人體腸道的消化吸收。甲殼低聚糖的制備方法主要包括水解法、物理法、利用糖轉移反應、利用轉基因合成、化學合成法幾大類。目前以水解法(酸水解法和酶水解法)為主。 酸水解法制備甲殼低聚糖研究較早,主要包括Baketr法、Rupley法、Capon法、Horowritz法等。甲殼素/殼聚糖在HCl、HF和HNO3等強酸作用下發生劇烈降解。但酸解的條件不易控制,選擇性較差,分離純化困難,且產量低。目前,國外工業生產是採用HCL水解法。 酶法降解主要是由甲殼素酶、殼聚糖酶和溶菌酶進行水解,但這類酶較難獲得,造成生產成本過高。因此尋找非專一酶來對殼聚糖進行水解就顯得較為重要。揚州大學酶工程研究室建立了一個用蛋白酶降解高分子殼聚糖的制備工藝,制備的甲殼低聚糖平均分子量約為1500,2000,3000,4000,1萬,2萬。無錫輕工大學多年來對殼聚糖的水解進行了深入的研究,發現應用多種非專一性酶組成的復合酶(糖酶、蛋白酶、脂肪酶等)對殼聚糖水解的作用,其產物的平均分子量可達1萬以下,這為甲殼低聚糖的制備開辟了一條新途徑,經過中試試驗後,證明該方法和工藝條件可用於工業化生產。 由於酸水解法難於控制和產物轉化率低,而專一性水解酶又因價格昂貴難以商業化,因此採用非專一性水解酶來生產甲殼低聚糖是一條經濟可行的途徑。 採用酶的糖轉移法可製得高級寡聚糖。另外還有轉糖苷酶合成的報道。 除此之外,用過氧化氫水溶液處理殼聚糖來制備甲殼低聚糖的方法國內外也正在研究,據文獻報道,將殼聚糖溶解在0。8%~10%的過氧化氫水溶液中,在40~1000C下反應至殼聚糖全部溶解也可得到甲殼低聚糖產品。γ-射線法制備甲殼低聚糖的研究也較多,是通過殼聚糖在輻射過程中因分子鍵發生斷裂而降解,但難以得到分子量在40000以下的產品。 採用微生物發酵法合成低聚合度的殼聚糖也是一條有前途的方法,但由於產量過低,目前尚在研究階段。
❺ 羧甲基殼聚糖的制備方法
(1)將殼聚糖溶於稀乙酸中,用過量的丙酮沉澱,得到殼聚糖乙酸鹽,轉入帶有攪拌的反應瓶中,加入一定量的NaOH溶液和異丙醇,邊攪拌邊滴加氯乙酸的異丙醇溶液,控制反應溫度為70℃,反應數小時,冷卻至室溫,用稀酸調pH值至中性,用85%甲醇洗滌,乾燥,即得羧甲基殼聚糖。
(2)將純化好的殼聚糖裝入帶有攪拌的反應瓶中,加入一定量的20%NaOH溶液和異丙醇,在室溫下攪拌60min,然後滴加氯乙酸的異丙醇溶液,在室溫下反應5h,然後用稀鹽酸中和至pH值為7,用丙酮沉澱產物,過濾,用85%甲醇溶液洗滌直至無氯離子,再用無水甲醇洗滌,60℃下真空乾燥,即得產品。
(3)將2鮑殼聚糖加到200mL正丁醇中,室溫攪拌溶脹20min,分6次加入 lOmol/L NaOH溶液,每次50mL, 40min一次,最後一次加完後再攪拌40rnin,得到鹼性殼聚糖,然後把24g固體氯乙酸分5次加入,5min一次,在55~75℃攪拌反應3h,接著加入17mL水,用冰醋酸調pH值至7,抽濾,用70%甲醇 300mL分次洗滌,抽干後,再用300mL無水乙醇分次洗滌,於60℃真空二乾燥,得產品。羧甲基化反應溫度分別為55℃, 60℃, 65℃, 70℃和75℃,產量分別為31. 0g,33.8g, 36.58, 34.0g和33.2g, 65℃時最高。
(4)把甲殼素於一定溫度下在40%~60%NaOH溶液中浸泡0. 5~5h,然後邊攪拌邊加入氯乙酸,再在0~70℃反應0. 5~5h,鹼酸質量比控制在(1.2~1.6):1,在0-80℃保溫5~36h,然後用稀鹽酸中和,分離產物,用75%乙醇溶液洗滌,於60℃乾燥。這個方法也可制備羧甲基殼聚糖。
(5) 15g殼聚糖先在50%(w/w) NaOH溶液中鹼化,然後加150mL異丙醇攪拌,加入18g氯乙酸,在65℃反應2h,用酸中和,70%甲醇多次洗滌,然後溶於水中,再用丙酮沉澱,過濾,用無水乙醇反復洗滌,過濾,真空乾燥,得到精製的羧甲基殼聚糖。
(6) 3g粉狀殼聚糖懸浮於100mL濃度分別為25%, 30%, 35%,40%的NaOH溶液中,加入5g氯乙酸與冰醋酸的混合液(摩爾比為1:1),在30℃下反應,每隔1h加入5g氯乙酸與冰醋酸的混合液攪拌反應6h,最後用鹽酸中和,過濾,用甲醇反復洗滌,乾燥,得產物。
(7) 10g殼聚糖溶於1000mL 1%乙酸溶液中,加入200mL氯乙酸鈉(氯乙酸用氫氧化鈉溶液中和)及50%氫氧化鈉溶液150mL,室溫間歇攪拌反應4h,用酸中和停止反應,離心分離沉澱,溶於鹼,過濾,濾液再中和,離心分離沉澱,用甲醇洗滌,乾燥,得產物。、
(8)超聲波法制備羧甲基殼聚糖,可顯著縮短反應時間,提高羧甲基的取代度。將0. 5g殼聚糖與5mL異丙醇、10ml 30 %NaOH溶液混合,再加入溶於10rnl異丙醇的氯乙酸(殼聚糖與氯乙酸的質量比為1:4~5),在三角瓶中搖盪幾分鍾後,置於超聲波清洗器中,用水作振盪介質,調節輸出功率40W,升溫到60℃反應3h,之後傾去上層清液,向粘狀物中加入40rnL水,充分攪拌溶解,用1000鹽酸中和到pH值為7,濾去不溶物,濾液中加入適量甲醇沉澱,過濾,無水乙醇洗滌,100℃烘乾,即得產物。
❻ 殼聚糖上的氨基可以發生化學反應嗎
可以
化學名:β-(1→4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖
分子式: (C6H11NO4)N
單元體的分子量為:161.2
結構式如圖
在特定的條件下,殼聚糖能發生水解、烷基化、醯基化、羧甲基化、磺化、硝化、鹵化、氧化、還原、縮合和絡合等化學反應,可生成各種具有不同性能的殼聚糖衍生物,從而擴大了殼聚糖的應用范圍。
殼聚糖大分子中有活潑的羥基和氨基,它們具有較強的化學反應能力。在鹼性條件下C-6上的羥基可以發生如下反應:羥乙基化——殼聚糖與環氧乙烷進行反應,可得羥乙基化的衍生物。羧甲基化——殼聚糖與氯乙酸反應便得羧甲基化的衍生物。磺酸酯化——甲殼素和殼聚糖與纖維素一樣,用鹼處理後可與二硫化碳反應生成磺酸酯。氰乙基化——丙烯腈和殼聚糖可發生加成反應,生成氰乙基化的衍生物。
上述反應在甲殼素和殼聚糖中引入了大的側基,破壞了其結晶結構,因而其溶解性提高,可溶於水,羧甲基化衍生物在溶液中顯示出聚電解質的性質。
❼ 殼多糖和殼聚糖的改性方法,目的是什麼
殼聚糖具有優良的生物降解性和生物相容性、良好的吸附性和環境友善性,並且無毒無味,因而在生物材料生產、農產品加工、醫葯產品開發、新型抗菌纖維制備、廢水處理等眾多領域中有廣泛的應用。但是存在於殼聚糖結構中的羥基和氨基在排布上具有一定的規整性,這使線性的殼聚糖分子鏈間存在強烈的氫鍵作用,並導致殼聚糖在中性或鹼性水溶液中的溶解性能不夠,這影響了殼聚糖的進一步應用。
為克服這一不足,人們提出了多種以制備水溶性殼聚糖衍生物為目的的方法,其中季銨化改性更是研究的重點之一。此外還有甲殼素和殼聚糖通過醯化、羧基化、醚化、烷基化、酯化、羥基化、螯合、氧化、接枝和交聯等反應,制備各種衍生物,從而獲得更廣泛的用
❽ 求,水溶性殼聚糖的制備方法,滿意再加分!
1.1 試劑與儀器
試劑:環氧丙烷、氫氧化鈉、異丙醇、丙酮、無水乙
醇、鹽酸、硫酸銨、氯化鈣等均為分析純,殼聚糖(CTS,
D.D=92.7%1(南通興成生化公司).
儀器:pH DZ一2型筆型酸度計,721A型分光光度
計,170SX型傅立葉變換紅外光譜儀(美國Nicolet公司1.
1.2 羥丙基殼聚糖(HPCTS)的合成
將定量的殼聚糖與異丙醇混和攪拌30 min,加入
50%的NaOH水溶液,鹼化攪拌60 min,密封過夜.次
日,加入催化劑攪拌均勻,量取一定量環氧丙烷加入
攪拌中的反應器內,室溫下反應60 min,然後在一定溫
度下再反應一定時間.隨後調pH至中性並分散於乙
醇/水溶液中,經不斷攪拌和抽濾,用丙酮反復浸泡、洗
滌後得乾燥產物,備用.
1_3 測試
分子質量【。21;取代度[13,141;紅外表徵:羥丙基殼聚糖
精製後將CTS及HPCTS分別與KBr混合壓片,用傅
立葉變換紅外光譜儀測定;溶解性:將0.5 g HPCTS溶
於20 mL蒸餾水中,攪拌一定時間,觀察其在水中的
溶解情 ;吸濕保濕性能.【。61
2 結果與討論
2.1 反司1.
1.2 羥丙基殼聚糖(HPCTS)的合成
將定量的殼聚糖與異丙醇混和攪拌30 min,加入
50%的NaOH水溶液,鹼化攪拌60 min,密封過夜.次
日,加入催化劑攪拌均勻,量取一定量環氧丙烷加入
攪拌中的反應器內,室溫下反應60 min,然後在一定溫
度下再反應一定時間.隨後調pH至中性並分散於乙
醇/水溶液中,經不斷攪拌和抽濾,用丙酮反復浸泡、洗
滌後得乾燥產物,備用.
1_3 測試
分子質量【。21;取代度[13,141;紅外表徵:羥丙基殼聚糖
精製後將CTS及HPCTS分別與KBr混合壓片,用傅
立葉變換紅外光譜儀測定;溶解性:將0.5 g HPCTS溶
於20 mL蒸餾水中,攪拌一定時間,觀察其在水中的
溶解情 ;吸濕保濕性能.【。61
2 結果與討論
2.1 反應條件對取代度的影響
2.1.1 溫度
由表1看出,隨著反應溫度的提高,取代度Ds先
增大後減小.原因是反應溫度越高,反應物之間的滲
透以及環氧丙烷與反應物活性基團間的碰撞越充分,
加快了反應速度,副反應也會發生,而且環氧丙烷的
沸點較低易揮發,溫度過高對主反應不利,導致取代
度下降.所以反應溫度取60℃為宜.
表1 反應溫度對產物的影響
註:反應8 h,殼聚糖2 g,環氧丙烷20 mL,催化劑1 mL.
2.1,2 環氧丙烷用量
從表2可見,環氧丙烷用量增大,產物的取代度也
隨之增大.原因是反應物量加大可以增大反應試劑向
殼聚糖內部擴散的速度,並且有足量的原料與殼聚糖
的活性基團發生反應,增加了反應試劑與殼聚糖分子
上活性基團的碰撞概率,使取代度提高.雖然可以通
過增加環氧丙烷的用量來提高產物的取代度,但在生
產時也應該考慮到成本問題,所以應根據最終的要求
與目的選擇合適的用量,本實驗選擇環氧丙烷的用量
為20 mL.
表2 環氧丙烷用量對產物的影響
註:60℃反應8 h,殼聚糖2 g,催化劑1mL.
2.1.3 時間
由表3可知,反應時間越長,產物取代度越高,溶
解性能也越好.殼聚糖與環氧丙烷的反應是固液非均
相反應,反應初期是環氧丙烷的擴散、滲透以及鹼殼
聚糖混合均勻的階段,緊接著是環氧丙烷與殼聚糖的
反應基團進行反應,生成的產物從溶脹變為溶解拐外,
時間的延長使反應進行得更充分,鹼殼聚糖將通過水
的作用擴散到各反應活性基團間與其發生反應.最
後,延長反應時間可使「擴散一反應一溶脹一溶解」的過
程反復進行,使反應更完全,取代度提高,產物的溶解
性能改善.因此,反應8 h已能得到水溶性的產物.
表3 反應時間對產物的影響
註:反應溫度60℃,殼聚糖2 g,環氧丙烷2O mL,催化劑1 mL.
2.1.4 其他條件
異丙醇為溶劑進行鹼化可確保鹼水溶液均勻分
散,它是一種良好的分散劑.鹼化過程中放出的熱量
分散均勻,易於傳遞出來,減少了鹼殼聚糖的水解逆
反應,得到更加均一的鹼殼聚糖.另外,鹼在醇中的溶
解度低於在水中的溶解度,可使較多的鹼被殼聚糖吸
附.異丙醇還可提高反應活性,改善反應的均勻性.
殼聚糖與環氧丙烷的反應是非均相反應,但加入
相轉移催化劑可增加環氧丙烷與殼聚糖的接觸機會,
提高環氧丙烷的轉化率,有利於反應的進行.
3 結論
利用環氧丙烷與殼聚糖反應,制備了有較好溶解
性能的殼聚糖衍生物.反應原料的增加及反應時問的
延長都有利於產物取代度的提高,而反應溫度升高則
使得產物的取代度先增大後減小.產物與原料的fvrIR
紅外光譜證明,改性後殼聚糖分子鏈上(主要在c _
OH上發生取代 1人了羥丙基基團.與原料CTS相比,
改性產物HPCTS有較好的溶解性和吸濕保濕性,且
隨著取代度的增大而提高.水溶性殼聚糖及其衍生物
在紡織、食品、醫葯、日用化妝品等眾多領域有著廣
闊的應用前景.
❾ 殼聚糖 水溶性殼聚糖
若真是水溶性殼聚糖,把殼聚糖放在燒杯里加入純化水即可以溶解,當然攪拌即可以增加溶解的速度和均勻性。否則不是水溶性的殼聚糖,那就得用稀鹽酸或稀醋酸等來代替純化水了!
❿ 什麼叫羧甲基殼聚糖
羧甲基殼聚糖是近年來出現的一種化工合成物,在醫葯、化工、環保、保健品方面都有重要的意義。而其穩定的性質和抗菌抗感染,降脂和防治動脈硬化等葯理作用註定了它在人類未來的日常生活中將發揮更大作用。羧甲基殼聚糖是一種水溶性殼聚糖衍生物,有許多特性,如抗菌性強,具有保鮮作用,是一種兩性聚電解質等。在化妝品、保鮮、醫葯等方面有多種應用,也是近年來研究得較多的殼聚糖衍生物之一。
羧甲基殼聚糖也可像羧甲基甲殼素的制備那樣,在鹼的存在下用氯乙酸與之反應而得到,但羧甲基甲殼素的羧甲基是在糖殘基的C6-OH上發生取代,有少量羧甲基在C3-OH上發生取代,生成的是O-羧甲基甲殼素。殼聚糖的情況則要復雜-些,羧甲基既會在-OH上發生取代,也會在-NH上發生取代,生成O-羧甲基和N-羧甲基殼聚糖,實際上有如下幾種可能的取代情況:C6-O-羧甲基、C2-N_羧甲基、C3-O-羧甲基、C6-O, C2-N-羧甲基、C6-O, C3- O, C2-N-羧甲基等。由於C3上的位阻效應以及C2和C3之間的分子內氫鍵,使C3位上的羧甲基化較難發生,所以羥基上的羧甲基取代,C3-O-羧甲基較少一些,而以C6-O-羧甲基為主。對於C6-OH與C2--NH來說,在鹼性條件下羧甲基在羥基上的取代活性要高於氨基,因此,當取代度小於1時,羧甲基的取代主要是在羥基上而不是氨基上,只有取代度接近1和高於1時,才會同時在氨基上發生羧甲基取代,形成O,N-羧甲基殼聚糖。羧甲基殼聚糖的水溶性,除了因為它是一種羧酸鈉鹽而溶於水外,還有一個原因是羧甲基的導入,破壞了殼聚糖分子的二次結構,使其結晶度大大降低,幾乎成為無定形。