【doc】甲壳素壳聚糖的提取及其应用研究新进展

1、甲壳素-壳聚糖的提取及其应用研究新进展2008年第2期总第85期福建师范大学福清分校journaloffuqingbranchoffujiannormaluniversitysumno.85甲壳素/壳聚糖的提取及其应用研究新进展张文博,陈盛2(1.福建师范大学化学与材料学院,福建福州350007;2.福建师范大学福清分校,福建福清350300)摘要:甲壳素,壳聚糖是一种环境友好型的可再生天然高分子材料,在能源日益紧缺和环境污染日益严重的现代社会,对应用可再生材料及环保材料的要求日益提高.因此,甲壳素,壳聚糖越来越多地被国内外研究者所重视,对它的研究也日益深入,现在,甲壳素,壳聚糖的应用领域已覆

2、盖环保,食品,生物医用材料,生物农药等诸多方面.本文主要介绍了甲壳素,壳聚糖的提取和应用的最新研究进展.关键词:甲壳素;壳聚糖;脱乙酰化i生.物医用材料中图分类号:tq314文献标识码:a文章编号:10083421(2008)o2001808甲壳素是2一乙酰氨基葡萄糖直链多聚体,它的来源极为广泛,主要存在于甲壳动物外壳,软体动物内骨骼,昆虫翅膀,菌类及藻类细胞壁内.每年地球上的自然生成量就达数十亿吨,因此它是地球上已知的除了蛋白质外的含氮天然有机化合物中数量最大的,同时又是仅次于纤维素是地球上第二大可再生资源.壳聚糖是甲壳素的n一脱乙酰基的产物,其化学名称是13-(1,4)一2一氨基一2脱氧一

3、d一葡聚糖.甲壳素(chitin)和壳聚糖(chitosan)的结构式见图1:hnhc=och,甲壳素h壳聚糖图1甲壳素.壳聚糖的结构式h由于甲壳素是生物提取物,已经有很多科学家证明其本身及其降解产物对生物无毒性【l】,而且自然界中甲壳素含量巨大,因此可作为环境友好型材料而被广泛使用,但是由于甲壳素本身的结晶度比较高,水溶性较差,直接应用收稿日期:20071220作者简介:张文博(1984-.-),男,内蒙古赤峰人,高分子化学与物理专业在读硕士研究生;陈盛(1957一),男,福建仙游人,教授,硕士生导师,从事生物高分子应用研究.第2期张文博t,陈盛z:甲壳素庑聚糖的提取及其应用研究新进展19有

4、一定困难,因此要对甲壳素作相应的改性,而壳聚糖作为甲壳素改性的最主要产物,具有无毒性,亲水性,生物相溶性,生物可降解性,抗菌性等优点而受到广泛关注,近四十多年来,国内外学者竞相研究,已开发出了很多种高科技产品,这些产品广泛应用于诸多领域,总体上讲,这些领域主要分为如下几个:生物医用材料,生物医药,生物农药,保健食品,环保,复合材料等2i.当前,对甲壳素,壳聚糖的研究主要集中在甲壳素,壳聚糖的提取工艺的细化和甲壳素/壳聚糖的应用的领域中材料性能的改进和新材料的开发等.本文分两部分分别介绍甲壳素/壳聚糖制备工艺的细化和甲壳素/壳聚糖以及它们的衍生物的最新应用进展.1甲壳素/壳聚糖制备工艺的细化甲壳

5、素主要存在于甲壳动物外壳,如蟹壳,虾壳,虾菇壳,鲎壳;软体动物骨骼,如海螵蛸等;昆虫蛹和翅膀,如蛹壳,蛆皮,蝉蜕;以及一些微生物的细胞壁中.而这些动物外壳等一般都是废弃物,因此成本低廉.又因为这些废弃物大量堆积会污染环境,利用其来提取甲壳素对环境有益.目前甲壳素的提取过程主要是用酸脱碳酸钙,用碱脱蛋白质,这个过程中产生一定量的酸碱废液,对环境有一定的污染,研究人员在甲壳素的提取工艺方面作了改进.段元斐【3】等探索了用复合酶和有机酸将蛋白质和碳酸钙分解转化成可二次高附加值利用的营养成分的方法,在提取甲壳素的同时,有效地将废水转化利用,制得了氨基酸类调味品和柠檬酸钙,基本达到了无污染生产,提高了废

6、弃虾壳,蟹壳的综合利用率,提高了经济效益.此外,周湘池等4】还探索出用发酵法制备甲壳素的工艺,他们利用乳酸菌发酵新鲜虾壳,用发酵过程产生的乳酸脱去虾壳中的矿物质和蛋白质等,发酵产物经过固液分离即得到甲壳素.这种工艺也避免了强酸强碱的使用,发酵废水中富含多种营养素,可作为水产动物饲料的原料及饲料添加剂,洗水还能循环进人下一次发酵,因此,这种方法也基本上不产生二次污染.此法用葡萄糖作为发酵的限制性底物,成本低廉,当大规模生产甲壳素时,还可以用蔗糖代替葡萄糖,更加降低了生产成本.以上两种方法基本上都不会产生污染,并且在制备了甲壳素的同时,生产的副产物也有很高的利用价值,大大提高了经济效益.甲壳素,壳

7、聚糖不仅存在于虾壳蟹壳当中,还存在于一些细菌的细胞壁中,如蓝色梨头霉的细胞壁中含有壳聚糖,而且含量较高,尤其是利用海洋动物的甲壳来提取甲壳素存在一些弊端,如原料来源受到地域限制,海洋动物的季节性繁衍导致原料供应的波动,处理动物甲壳中的碳酸钙需要大量的酸并产生大量废水f51.因此,很多学者探索出了利用微生物来提取甲壳素的技术,国内已有从黑曲霉,米根霉细胞壁中提取甲壳素和壳聚糖的技术ol,这些方法克服了传统工艺的上述弊端.近期的研究是秦益民等fll利用丝状真菌发酵生产甲壳素的工艺.因为在一些丝状真菌的细胞中,存在着甲壳素合成酶和甲壳素脱乙酰酶,甲壳素合成酶可催化细胞中的尿苷二磷酸一n一乙酰一d一葡

8、糖胺转化为n一乙酰一d一葡糖胺,即甲壳素.之后甲壳素脱乙酰酶立即作用于新生成的甲壳素,使甲壳素脱去乙酰基,形成甲壳胺,即壳聚糖.利用这一原理,他们将一些丝状真菌在合适的条件下发酵使其繁殖,生产出甲壳素含量很高的纤维状产物,这种产品既可以直接用于医用材料的生产,又可以进行后处理,提取其中的甲壳素,还可以在培养液中利用甲壳素脱乙酰酶制备壳聚糖.还有用蓝色梨头霉提取壳聚糖的方法一液态发酵法,但是长期以来用这种方法提取的壳聚糖不容易被分离出来,于是杜予民等日改进了利用固态发酵法处理蓝色梨头霉的工艺,即固态发酵法.他们用马铃薯做培养基,添加一定配比的尿素溶液,蔗糖溶液,k2hpo溶液,mgs047hzo

9、,在自然ph值下提取壳聚糖,研究发现,在最佳培养基下发酵,壳聚糖的产率为11.6%,纯度为83.5%,脱乙酰度为81.31%,分子量约为1.3xlo5.在壳聚糖材料的应用中,它的粘均分子量和脱乙酰度对其性能有重要影响,粘均分子量越大,脱乙酰度越高,壳聚糖的电荷密度越大,材料性能越好,在制备高强度的功能性壳聚糖膜,壳聚糖纤维和固定化细胞和酶等生物,医药领域有重要应用.陈盛等埘脱乙酰化的方法做了研究,发现采用浓度为60%的碱液,在95%下反应23小时,分3-4次碱处理,可获得di)】为94%,黏度为220mpa?s的壳聚糖.根据不同的用途和实验条件,还可以分别用碱量法,电位滴定法和红外光谱法测定壳

10、聚糖的脱乙酰度.以往的壳聚糖的工业制备方法都是将甲壳素与浓碱在电加热的高温下进行非均相反应,这种方法的缺点是导致壳聚糖的糖苷键被破坏,使粘均分子量降低严重,因此,许多研究人员正在探索新的制备方法.宋宝珍1嘴利用微波间歇法在800w的微波功率下得到了脱乙酰度ddl】为94.5%,粘均分子量为1.48x106的壳聚糖粉末,同时他们还利用这种壳聚糖制得了壳聚糖膜,其拉伸强度是传统电加热法制备的壳聚糖所制膜的3.22倍.另外,他们还发现,用微波问歇法可大幅缩短反应时问.高分子量的壳聚糖由于结晶度高而不溶于水,应用受到了限制,低分子量的壳聚糖不仅具有与壳聚糖相似的性福建师范大学福清分校2008年2月质,

11、还有些特殊的生物生理活性,使其在食品,医药及生物材料等领域有着比高分子量壳聚糖更广泛的应用旧,目前制备低分子量壳聚糖主要用的是降解法,在众多的降解方法中,物理降解法有明显优势,因为用此法生产的低分子量壳聚糖比较均匀.蒋林斌等研究了采用射线辐射降解法,机械活化法和超声波降解法对壳聚糖进行降解,获得了重均分子量在2xl&左右的较低分子量的壳聚糖.对于某些特殊用途的壳聚糖,要求黏度很高.陈忻旧等探索了用超声波法制备高黏度壳聚糖的方法,他们用50%的氢氧化钠溶液浸泡甲壳素固体,于一定温度下,放人超声波仪中,一段时间后,将壳聚糖取出并洗至中性,烘干.他们将用超声波法制备出的壳聚糖与用常规碱法制备

12、出的壳聚糖作了黏度的比较,发现前者的黏度为1273mpa-s,而后者的黏度小于50mpa.sc他们得出结论,在反应温度5o,反应时间3h,naoh溶液的质量分数50%的情况下,可以制得2886.7mpa?s的产物,且fdd可以达97,17%.由于大多数壳聚糖都是阳离子型的,在对同样具有阳离子性质的胆固醇脂蛋白的吸附效果较差,韩颖达等【t,对壳聚糖氨基和3,6位羟基进行了阴离子修饰,引入亚磷酸酯基和磷酸酯基,制备出了n一亚甲基壳聚糖亚磷酸酯(nmpc)和0-3,6一壳聚糖磷酸酯(0pcs),可用于降低血液中胆固醇的含量.2最新应用研究进展2.1生物医用材料方面的应用:2.1.1甲壳素,壳聚糖及其

13、衍生物抑菌抗感染的应用研究,甲壳素,壳聚糖具有抗菌性能一般认为是由于壳聚糖是碱性多糖,它可形成质子化铵盐,这种铵盐可吸附带负电的细胞壁,使壳聚糖吸附在细胞膜表面形成一层高分子膜,改变了细胞膜的选择透过性,扰乱了细菌正常的新陈代谢,导致细胞质壁分离,从而起到抑菌杀菌作用【l司.不同分子量和脱乙酰度的壳聚糖都对抑菌作用有影响,吴小勇等l91对此做了探索,他们研究了壳聚糖对金黄色葡萄球菌,枯草杆菌,大肠杆菌和假单胞菌的抑菌性能,发现在实验条件下壳聚糖对以上4种菌的抑制效果普遍比苯甲酸钠要好.他们还发现,在脱乙酰度相同的情况下,分子量在400ku一800ku的壳聚糖的抑菌能力随分子量的增大而增强;分子

14、量相近(约430ku),脱乙酰度不同对上述菌的抑制能力相差不大;在ph5.56.0左右的条件下,壳聚糖的抑菌能力最强;壳聚糖对上述4种菌的抑制作用相比较,对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强,对大肠杆菌的抑制作用较弱.另外,如前文所述的蒋林彬等用物理方法降解壳聚糖,也对其的抑菌能力做了研究,他们还针对革兰氏菌进行了实验,发现降解后的壳聚糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌t98有明显抑制作用,在分子量4xl04左右的抑菌性能最好,尤其对革兰氏阳性菌的作用效果好于革兰氏阴性菌.李鹏程等口哈成了羧甲基壳聚糖希夫碱并对其做了抑菌性能研究,发现经过修饰后的壳聚糖的抑菌性能有了明显提高.利用壳聚糖的抑菌特性,将甲壳素

15、与氟哌酸及多孔性支撑创伤伤口材料混合,制成烧伤用生物敷料,取得了不错的效果.邓春梅等12噪用壳聚糖和明胶共混液加入成分相同的粉末成型冷冻,制成了壳聚糖一明胶海绵伤121敷料,这种敷料具有独特的膜孔结构,具有良好的透水性,较高的透气率和吸水率等特点.同时,他们又进行了全身毒性急性实验,热源实验,原发性皮肤刺激实验,皮内注射实验,眼结膜刺激实验和溶血实验,均证明此种材料对机体无毒副作用,并且能广泛用于全身多个部位.周少平等恿过临床实践证明:壳聚糖在治疗胃溃疡方面有显着作用,它具有止酸和修补溃疡面的作用.唐涛等田研究了羧甲基壳聚糖复合奥硝唑后对121腔厌氧菌的抑制作用,发现复合奥硝唑后的羧甲基壳聚糖

16、对牙龈卟啉菌的抑制性能有了明显提高.2.1.2抗病毒和抑制肿瘤的应用研究.甲壳素的抗肿瘤作用是通过增强机体非特异性免疫对肿瘤的抑制作用,其机制是促进巨噬细胞活性,作用途径是影响非杀伤性细胞(nk)活性il22的分泌.因此提高机体的非特异性免疫功能,是其抗癌作用的主要机理之一.甲壳素在抗癌治疗中有很好的辅助作用.有关专家通过不同方式证实了甲壳素的酯类和金属络合物都具有抗病毒和抑制肿瘤的活性.如甲壳素硫酸酯具有抗病毒活性,derekhorton等证明氨基上含有so的甲壳素衍生物对血液病毒有显着抑制作用,李岩等阁制备了低聚壳聚糖金属卟啉络合物,并采用srb细胞染色法对低聚壳聚糖担载金属卟啉络合物的抗

17、肿瘤细胞活性进行了研究,发现不同浓度此类化合物均对人体肝癌细胞be1-7402有较强的抑制生长活性,mso(半抑制浓度)值均小于100mg/ml,在1030mg/ml范围内.其中,低聚壳聚糖增加了络合物的生物相容性,能降低铜卟啉络合物的毒活性.许向阳等备了n一正辛基一n_琥珀酰基壳聚糖并通过实验表明其对人肝癌细胞,人白血病细胞,人肺癌细胞和人胃癌细胞有较好的亲和性,并对这几种癌细胞有一定的抑制作用.可见,可以利用甲壳素的衍生物来合成抗癌药物.2.1.3降脂和防治动脉硬化的应用研究.李铃等27】用壳聚糖分别对sd大鼠血清tc,tg,hdlc的影响和对第2期张文博,陈盛:甲壳素,喜聚糖的提取及其应

18、用研究新进展21sd大鼠肝脏tc,tg影响做了研究,发现壳聚糖能降低血清,肝脏组织内胆固醇含量和脂肪水平,对防治脂肪肝有良好效果,同时又因为壳聚糖的显着的降脂效果,可被开发成为减肥食品,保健品的潜力巨大.目前国内外已有不少此类商品上市.此外,他们还通过研究表明,壳聚糖的脱乙酰度越高,它的降脂作用,升高hdlc和降低ldi.e的作用,减肥和抗动脉粥样硬化的作用越显着.但是,由于壳聚糖的降脂机理目前还存在不同的观点,因此,本文这里暂不做讨论.壳聚糖及其衍生物防治动脉硬化的作用是因为壳聚糖及其衍生物(女硫酸酯)具有抗氧化活性,可直接清除自由基或者抑制自由基的产生,防止低密度脂蛋白被氧化修饰,减少内皮

19、细胞损伤,阻断动脉粥样硬化的形成嘲.2.1.4止血的应用研究.由于壳聚糖在生物体内可以被质子化,它可以和许多带负电的生物大分子如黏多糖,磷脂及细胞外基质蛋白发生静电作用而形成血栓,从而起到止血作用.壳聚糖止血性质还与其分子量,脱乙酰度,质子化程度和结晶度等有关.高度有序的分子链三维结构赋予了甲壳素优良的止血能力.利用这种特性,甲壳素和壳聚糖可制备成多种应用形式,包括溶液,粉末,涂层,膜状和水凝胶等,根据不同的伤口类型和治疗技术,各种形式的止血材料均表现出有效的止血效果.除溶液以外,其他应用形式的壳聚糖必须要有较高的分子量,这样才能保证壳聚糖的不溶性以及较好的黏附性能和表面强度.目前,已有报道制

20、成了部分甲壳素基止血材料如syvek纱布,rdh绷带和hemcoi1止血敷料等都通过了美国fda认证.由于甲壳素和壳聚糖具有无毒,无抗原性和生物相容性,可在体内降解,吸收等一系列理想止血剂的性质,使得甲壳素和壳聚糖基止血材料逐步成为甲壳素和壳聚糖应用研究的热点13o-31.2.1.5在防治老年痴呆症方面的应用研究.张秀芳等p通过对老年痴呆症的病理的研究,设想了从以下六个方面利用壳聚糖来防治老年痴呆症(阿尔茨海默症ad):壳聚糖具有b一分泌酶抑制剂的活性,可减少b一淀粉状蛋白(ab)的产生;壳聚糖的抗炎作用对于ad的治疗会有帮助;壳聚糖可以作为金属螯合剂在ad防治中得到应用;壳聚糖清除自由基,抗

21、氧化的作用,对ad的防治会有帮助;壳聚糖是一种比较理想的ad治疗药物载体;壳聚糖作为ad治疗用细胞的载体.这些设想的合理性有待于进一步的实验来检验.2.1.6在药物缓释载体剂型和作为药物载体的应用方面的研究.药物载体剂型包括壳聚糖纳米粒,壳聚糖膜,壳聚糖微球,壳聚糖片剂,壳聚糖微胶囊等.壳聚糖作为药物载体的应用包括壳聚糖作为结肠靶向载体,壳聚糖作为治疗慢性病的药物缓释载体,壳聚糖作为抗肿瘤药物载体,基因运载工具等.由于一般的药剂直接进入胃肠会对胃肠道黏膜有刺激作用,制成缓释片后,药物缓慢释出,在很大程度上可缓解其对胃肠道粘膜的刺激性,陈盛,罗志敏等铷制备了磁性壳聚糖一聚丙烯酸微球并测试了它的吸

22、附性能和释放性能,发现其对牛血清白蛋白(bsa)的最大吸附量可达400mg/g,又因为其本身具有磁响应性和ph值敏感性,能利用外界磁场进行靶向定位,在不同ph值环境中释放行为不同,将其作为靶向药物前景看好.徐甲坤等闭对壳聚糖改性得到羧甲基壳聚糖,然后用戊二醛交联制备羧甲基壳聚糖水凝胶(cmcsga),实验研究表明,制得的cmcsga载药凝胶在196小时内可缓慢释放,并且释放率可达99%,具备优良的缓释性能.tseyingliu等陶合成了亲水羟甲基乙酰壳聚糖的水凝胶并对其药物包载和释放性能做了研究,发现这种水凝胶对包载和释放很多种亲水性药物如万古霉素和奈普生等很有效,说明这种水凝胶作为药物载体的

23、应用是可行的.hljiang等f嘴壳聚糖和聚乙烯亚胺的接枝共聚物半乳化,改进了壳聚糖和聚乙烯亚胺接枝共聚物作为对肝细胞靶向给药的基因载体的性能,克服了壳聚糖的低病毒转染率和较差的专一性的缺点,研究表明,半乳化的壳聚糖和聚乙烯亚胺(pei)的接枝共聚物(gcgpei)显示了很好的对dna的结合能力和防止dna受核酸酶降解的优良性能,与分子量为2.5x10的pei相比,gc一pei还具有更低的细胞毒性.gc-g-pei/dna复合物在针对hepg2和hela菌株的实验中都显示了比2.510的pei较强的病毒转染率.gcg-pei/dna复合物也能在腹腔内更有效地把肝细胞转染到活体上,上述结论都显示

24、gcgpei能够用于提高病毒转染率和活体及体外肝细胞专一性的基因疗法.杜予民等【3g也合成了壳聚糖季铵盐/累托石杂化纳米复合材料,并对其进行了细胞相容性实验,研究表明这种材料的细胞相容性良好,对质粒dna的结合较稳定,高效,并且对细胞是无毒的,是一种颇具潜力的非病毒基因载体.王芳等p还合成了壳聚糖磁性微球并通过实验表明,由于壳聚糖磁性微球中小微球的表面活性基团一oh和一nh含量均多于大微球,所以其对牛血清白蛋白具有良好的吸附性能.2.1.7在生物组织工程材料应用方面的研究.因为壳聚糖对生物体无毒和可生物降解的特性,现在已经制成了缝合线,人造皮肤,骨组织修复,神经组织修复,止血剂等.韩媛媛等制备

25、了羧甲基壳聚糖复合磷酸钙骨水泥,在羧甲基壳聚糖添加的一定范围内,这种材料克服了传统磷酸钙骨水泥缺乏韧性,固定化时间长,降解速度慢,抗压强度低等缺点.22福建师范大学福清分校2008年2月2.2甲壳素,壳聚糖在食品工业的应用研究.由于甲壳素,壳聚糖无色,无味,无毒,具有良好的抑菌杀菌能力,优良的成膜性能,并且还可以生物降解,因此在食品保鲜方面应用广泛.很多研究者已经在这方面做了深入的研究.陈忻等411将羧甲基壳聚糖和叶绿素铜钠一起复配,用丙二醇一1,2作为成膜助剂,开发出一种新型的可食用的涂膜保鲜剂,已通过实验证明其在草莓的保鲜上效果良好,有望在其它水果蔬菜的保鲜上广泛应用.袁毅桦等利用羧甲基壳

26、聚糖水溶液添加甘油对西兰花进行了保鲜的研究,在失水率,维生素c含量,总糖度,总酸度变化这四方面都显示了羧甲基壳聚糖甘油水溶液具有优良的保鲜性能,也是一种值得推广的保鲜剂.2.3甲壳素,壳聚糖在环保方面的应用研究.甲壳素,壳聚糖在环保领域的应用主要是作为絮凝剂,络合剂,吸附剂处理造纸废水,处理工业废水中的重金属离子以及处理废水中的有机毒物.有很多研究人员都在这些领域做了深入的研究.石中亮等hi每壳聚糖和硫酸铝进行一定量的配比制得的复合净水剂去除造纸污水中的cod效果明显好于硫酸铝,去除率高达82%以上.熊春华等研究了甲壳素对二价锌离子吸附性能,为甲壳素在处理二价锌离子的应用中提供了理论依据和方法

27、指导.朱再盛等451以壳聚糖为原料,将甲醛作为预交联剂,环氧氯丙烷为交联剂制备了新型微球状壳聚糖树脂,用以吸附nd3+,克服了壳聚糖耐酸性差,吸附能力弱等缺点.赵玉清等制备了戊二醛交联壳聚糖,邻苯二甲醛二丁脂致壳聚糖多孔膜,壳聚糖凝胶珠,并对它们吸附cr(),cd,pb,np的性能做了研究,发现在同等条件下,壳聚糖凝胶珠对pb2+的吸附最好,而壳聚糖的多孔膜对cd2+的吸附最好.曹佐英等备了一种新型的含b一环糊精的壳聚糖衍生物,并对其吸附苯酚,壬基苯酚,问苯二酚的性能做了研究,发现它在30,ph=2.65的条件下对这几种酚的吸附性能最佳,由于这种条件并不苛刻,很容易获得,因此这种b一环糊精壳聚

28、糖在含酚类废水的处理中有较好的应用前景.薛丽群等首次用酶法接枝得到壳聚糖一对羟基苯甲酸膜,将其用于对cu的吸附中,显示了良好的效果,这一技术应用于工业化的方面还存在很大的探索空问.2.4甲壳素,壳聚糖在农业上的应用.在农业上,甲壳素,壳聚糖主要用于土壤改良剂,植物生长调节剂,植物病虫害诱抗剂,种子包衣,缓释农药和肥料等491.目前很多农药都是有机物制剂,在杀灭害虫的同时,还会残留在农作物上,在食物链上发生传递,最终在人体上沉积,对人体危害很大,同时还会对生态环境造成破坏,因此,急需一类对生物体和生态环境都无害的生物农药.农药缓释剂就是在这种背景下诞生的,它可以提高农药的使用率和药效,减少对环境

29、的污染和对人体的危害.马丽杰等把壳聚糖,木质素磺酸钠新型复凝聚体系(cl)用于生物农药缓,控释放的研究,将生物农药阿维菌素(avm)作为控释对象,制备了avmcl复凝聚微胶囊,并对其体外释放性能做了研究,发现avm原药经过4h累积溶出量就达到99.1%,而avm从avmcl微胶囊中的累积释放量达到50%时,时间可推迟到15h;累积释放量为90%时,时间为40h,表明这种胶囊具有一定的缓释性能.曹智等p将羧化改性后的壳聚糖用于蚊净香草的繁殖培养上,研究了其对外植体分化,对芽诱导,对初代增殖,培养以及对生根的影响.发现附加4g/l羧化壳聚糖的植株在培养20天后外植体诱导芽的数量最多,且芽苗粗壮,同

30、时诱导率可达80%;羧化壳聚糖还可以提高激素的利用率,促进根的生长.可见,羧化壳聚糖用于植物培养上具有很大的开发潜力.陈晓刚等52】用羧甲基壳聚糖和蔗糖混合溶液进行非洲菊切花保鲜的研究,发现这种溶液对切花的保水性能良好,可以延缓花的衰老,1的羧甲基壳聚糖溶液和2%的蔗糖溶液配比的营养液对花的保鲜效果最好.无土栽培的营养液中如果加入上述的营养液,是否会有更好的效果,有待于深入研究.甲壳素,壳聚糖还可以用做饲料添加剂531,用于鸡饲料中可提高鸡的免疫力,用于猪饲料中可提高育肥猪的瘦肉率,而且目前添加有甲壳素,壳聚糖的饲料已经实现产业化.2.5其他方面用途.由于壳聚糖及其衍生物的良好的成膜性能,因此

31、可在工业上广泛应用,如超滤膜,反渗透膜,气体分离膜等都在工业生产上扮演了重要角色.王娟等【嘴羧甲基甲壳素(cmch)溶液浇铸在聚砜超滤膜上,并与戊二醛fga)交联制得一种新型负电荷复合纳滤膜,并对其性能做了研究,发现这种膜具有较好的抗藻类附着性,可涂覆在轮船的船体,防止藻类腐蚀船体;这种膜还可以吸附水中的负电荷离子,在净水方面有应用前景.陈盛等跚究了利用壳聚糖作为纤维素酶和碱性脂肪酶的载体,通过壳聚糖与戊二醛交联,再将纤维素酶或碱性脂肪酶固定其上,研究表明,固定化的纤维素酶或碱性脂肪酶的理化性能有了改善,特别是热稳定性明显优于原酶,可用于酶法分解纤维素为葡萄糖或鱼片脱脂的工业化生产.展望:由于

32、甲壳素,喜聚糖及其衍生物具有诸多良好特性,随着研究的进一步深入,其应用领域会不断拓展.目前,在甲壳素提取工艺的细化和壳聚糖的制备工艺改进这两个方面还有很大的挖掘潜力.另外,这种天然高分子材料经过不同的改性方式尤其是生物改性可得到更多不同用途的功能材料,如壳聚糖和金属的配合物在抗肿瘤和抗病毒方面,在生物农药的研发方面,在甲壳素纤维的制备工艺改进和应用方面,壳聚糖及其衍生物对重金属离子和第2期张文博,陈盛:甲壳素/喜聚糖的提取及其应用研究新进展23贵重离子的吸附和回收的工业化,生物组织功能材料的研究以及壳聚糖基感光材料和荧光探针的研究等方面都很大的发展空间.参考文献:1李维静.甲壳素,壳聚糖的性质

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34、用柠檬酸废菌体制备壳聚糖的工艺研究【j.工业微生物,1999,29(2):33-37.f7曹健,殷蔚申.黑曲霉几丁质和壳聚糖的研究叨.微生物学通报,1995,22(4):200-203.8陈世年从米根霉细胞壁寻找壳聚糖研究(i)【j.华侨大学(自然科学版),1995,16(2):323327.91陈世年从米根霉细胞壁寻找壳聚糖研究(ii)【j.华侨大学(自然科学版),1996,17(1):7479.1o陈世年.从米根霉细胞壁寻找壳聚糖研究(iii)【j.华侨大学(自然科学版),1996,17(4):399-402.11陈世年从米根霉细胞壁寻找壳聚糖研究(iv)?【j.华侨大学(自然科学版),1

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41、j.化工新型材料,2006,34(8):7480.35罗志敏,马秀玲,陈盛,钱伟.磁生壳聚糖一聚丙烯酸微球的制备及表征j.化学通报,20o5(7):551554.36徐甲坤,毕彩丰,范玉华,郭锋,何雪涛,刘冬雪.羧甲基壳聚糖水凝胶制备及在药物控释中的应用j.中国海洋大学,2007,370):503506.【37tseyingliu,sanyuanchen,yilinglin,dean-moliu.synthesisandcharacterizationofamphiphatiecarboxymethylhexanoylchitosanhydrogehwater-retentionability

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