壳聚糖:比纤维素更具应用潜力的功能性生物材料
2024-08-01 16:05:50发布 浏览145次 信息编号:80925
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壳聚糖()是甲壳素N-脱乙酰基后的产物。甲壳素、壳聚糖和纤维素具有相似的化学结构,纤维素在C2位上带有羟基,而甲壳素和壳聚糖在C2位上分别带有乙酰氨基和氨基。甲壳素和壳聚糖具有许多独特的性能,如生物降解性、细胞亲和性和生物效应。特别是含有游离氨基的壳聚糖是天然多糖中唯一的碱性多糖。
壳聚糖分子结构中的氨基比几丁质分子中的乙酰氨基具有更高的反应活性,使得该多糖具有优异的生物功能,且能进行化学修饰反应,因此壳聚糖被认为是比纤维素更有应用潜力的功能生物材料。
壳聚糖是天然多糖甲壳素去除部分乙酰基的产物,具有生物可降解、生物相容性、无毒、抗菌、抗癌、降脂、增强免疫等多种生理功能,广泛应用于食品添加剂、纺织、农业、环境保护、美容保健、化妆品、抗菌剂、医用纤维、医用敷料、人工组织材料、药物缓释材料、基因转导载体、生物医学领域、医用可吸收材料、组织工程载体材料、医疗及药物开发等诸多领域及其他日化行业。
研究历史:壳聚糖大量存在于虾蟹等海洋节肢动物的外壳、昆虫的外壳、菌藻类的细胞膜、软体动物的壳和骨以及高等植物的细胞壁中。壳聚糖在自然界分布广泛,其储量仅次于纤维素,是第二大天然高分子化合物。壳聚糖年生物合成量约100亿吨,是一种取之不尽、用之不竭的可循环再生资源。这些天然高分子化合物主要分布在沿海地区。目前,壳聚糖已在印度、波兰、日本、美国、挪威、澳大利亚等国家实现商业化生产。
壳聚糖于1811年由法国自然科学史研究者H.教授在蘑菇中首次发现并命名。
1859年法国科学家奥吉尔从甲壳类动物的翅鞘中分离出同样的物质,命名为几丁质;1859年法国科学家C.将几丁质浸泡在浓KOH溶液中,煮沸一段时间,取出洗涤,发现它能溶于有机酸;1894年德国人证实制备出的改性几丁质是去掉部分乙酰基的几丁质,并将其命名为壳聚糖;1939年获得了无可争议的合成方法,并确定了几丁质的结构;1936年美国人里格比获得一系列与几丁质/壳聚糖有关的授权专利,描述了从虾壳、蟹壳中分离几丁质的方法,制备几丁质及壳聚糖衍生物的方法,以及制备壳聚糖溶液、壳聚糖膜和壳聚糖纤维的方法; 1963年提出几丁质有3种晶型;20世纪70年代,对几丁质的研究增多;20世纪80、90年代,几丁质/壳聚糖的研究进入鼎盛时期。
本品的性质与其聚电解质和多糖的性质有关。大量氨基的存在使壳聚糖能与阴离子体系发生化学反应,因此这两种物质的结合会引起物理化学性质的变化。壳聚糖以溶液形式储存和使用时,需在酸性环境中,但由于缩醛结构的存在,在酸性溶液中发生降解,溶液黏度下降。若加入乙醇、甲醇、丙酮等,可使壳聚糖溶液黏度下降减缓,其中乙醇效果最明显。
一般物理性质本品又名脱乙酰壳聚糖、可溶性壳聚糖、聚葡萄糖胺,为类白色粉末,无臭、无味。本品微溶于水,几乎不溶于乙醇。本品为阳离子聚胺。
纯的壳聚糖是白色或类白色半透明片状固体。溶于稀酸,呈粘稠状。在稀酸中,壳聚糖的β-1,4-糖苷键会缓慢水解,生成相对分子质量较低的壳聚糖。溶于酸性溶液,形成带正电的阳离子基团。壳聚糖在溶液中是带正电的聚电解质,吸附性强。壳聚糖分子中含有氨基,呈碱性。在胃酸条件下可生成铵盐,可使肠道内pH值转为碱性,改善酸性体质。甲壳素对人体细胞有很强的亲和力,进入人体的甲壳素被分解成基本单位葡萄糖胺存在于人体内。而乙酰葡萄糖胺是体内透明质酸的基本组成单位。因此,甲壳素和壳聚糖对人体细胞有很好的亲和力,不会产生排斥反应。1
壳聚糖在反应中生成带正电荷的阳离子基团,是自然界中唯一带正电荷的可食用膳食纤维。壳聚糖膳食纤维单独食用不易消化吸收,但与牛奶、鸡蛋、蔬菜、植物性食物等一起食用则可以被吸收,这是因为壳聚糖在糖胺聚糖、脱乙酰酶(存在于植物和肠道细菌中)、溶菌酶(存在于体内)和卵磷脂(存在于牛奶和鸡蛋中)的共同作用下,能分解成低聚糖,相对分子量较低的低聚糖才能被吸收,吸收部位主要在大肠。
壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子量、黏度有关。脱乙酰度越高,相对分子量越小,越容易溶于水;脱乙酰度越低,相对分子量越大,黏度越大。壳聚糖具有良好的吸附性、成膜性、渗透性、成纤性、吸湿性、保湿性。脱乙酰度和黏度(平均相对分子量)是壳聚糖的两个主要性能指标。
壳聚糖溶解后呈凝胶状态,有很强的吸附能力。壳聚糖含有羟基、氨基等极性基团,吸湿性强。甲壳素的吸湿率可达400%-500%,是纤维素的两倍以上。壳聚糖的吸湿性比甲壳素强,可作为化妆品的保湿剂。壳聚糖游离氨基的邻位是羟基,有螯合二价金属离子的作用。壳聚糖能螯合重金属离子,作为体内重金属离子的排泄剂,是一种高效的金属离子捕获剂。壳聚糖长时间置于水中,会发生水解,葡萄糖环打开。由于壳聚糖具有游离氨基,可开发为抗原、抗体、酶等生理活性物质的固定化载体。 由于壳聚糖具有良好的物理、化学和生物性能,对有机溶剂的优良稳定性,以及便于二次加工,所以壳聚糖在食品、造纸、印染、环保、纺织、水处理、医疗、重金属回收等方面有广阔的应用前景。1
结构
化学名称:β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖
分子式:()N
单元体分子量为:161.2
葡萄糖胺是壳聚糖的基本组成单元,壳二糖是壳聚糖基本结构的糖单元,壳聚糖经壳聚糖酶自然降解后得到的最终产物为壳二糖。
壳聚糖呈现双螺旋结构特征,螺距为0.515nm,6个糖残基组成一个螺旋平面。几丁质和壳聚糖的氨基、羟基、N-乙酰氨基等基团形成的氢键构成了几丁质和壳聚糖大分子的二级结构。壳聚糖氨基葡萄糖残基的椅式结构中存在两种类型的分子内氢键,一种是壳聚糖的分子间氢键,是C3-OH与相邻的另一个壳聚糖分子链上的糖苷基之间形成的氢键,另一种是氨基葡萄糖残基的C3-OH与相邻的壳聚糖呋喃环上的氧原子之间形成的氢键。几丁质和壳聚糖的C3-OH、C2-NH2、C6-OH等功能基团均可形成分子内和分子间氢键。1
壳聚糖分子的基本单元是带有氨基的葡萄糖,分子中还含有氨基、乙酰氨基和羟基,因此活性比较大,可以被修饰、活化、偶联等。壳聚糖分子链上的氨基、羟基和N-乙酰氨基会参与分子内和分子间氢键的形成。壳聚糖具有长链糖分子的溶胀、扩散、吸附、保水性好、人体不易消化吸收等特点。同时,由于壳聚糖分子规则,在氢键作用下易形成结晶区,对材料的性能有很大影响。
壳聚糖通过大分子链上分布的羟基、氨基及N-乙酰氨基等基团相互作用,形成多种分子内和分子间氢键,由于氢键数量多,壳聚糖分子更容易形成结晶区,因而结晶度较高,具有良好的吸附、成膜、成纤、保湿等物理机械性能。
相对分子量
壳聚糖无味、无臭、无毒,纯壳聚糖微带珍珠光泽。生物体内的几丁质相对分子质量为1×106-2×106,提取后的几丁质相对分子质量约为3×105-7×105,由几丁质制成的壳聚糖相对分子质量更低,约为2×105-5×105。在制造过程中,一般用粘度值来表示几丁质和壳聚糖的相对分子质量。
相对分子质量为10000的壳聚糖具有许多优良的功能,如:抑制肿瘤细胞的生长,降低血清和肝脏的胆固醇、血糖、血脂,增强肌体免疫力,强化肝功能,促进脾脏抗体的产生,促进双歧杆菌的增殖,抑制大肠杆菌的生长,吸湿锁水等。
溶解性质壳聚糖溶液的性质对其应用有重要的影响。壳聚糖溶液既有其自身的特性,又具有高分子化合物溶液的一般性质。壳聚糖不溶于水、碱和一般的有机溶剂,但由于壳聚糖结构单元中存在-NH2基团,所以极易与酸反应生成盐。因此,壳聚糖能溶于许多稀无机酸或一些常见的有机酸如盐酸、甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸等,在长期加热搅拌条件下,也能溶于浓盐酸、硝酸和磷酸。
壳聚糖溶液的表面能随溶解度参数的增大先下降,随后迅速上升。壳聚糖和甲壳素的解离性能与脱乙酰度的变化关系并不密切,壳聚糖的解离常数pKa与溶液中的离子强度和类型有关。对同一种壳聚糖溶液,在相同的水解时间下,水解产物相对分子质量的倒数与温度成正比。在0.1 mmol/L乙酸溶液中,壳聚糖有明显的白色聚合现象。随着壳聚糖浓度的增加,壳聚糖分子链由伸展的链状结构自聚变成单链卷曲结构,单链卷曲结构进一步转变为交织卷曲结构。在0.1 mmol/L稀盐酸中,壳聚糖乙酰水解速率基本等于壳聚糖解聚速率。 在12./L浓盐酸中,壳聚糖解聚速率是壳聚糖乙酰水解速率的十倍以上。1
壳聚糖的活性吸附中心是表面的游离氨基,许多无机酸、有机酸和酸性化合物,甚至两性化合物都能被壳聚糖吸附结合。壳聚糖吸附低浓度游离酸的过程遵循分子层机理,吸附速度随吸附介质介电常数的降低而减慢。壳聚糖一般不溶于碱,但在均相条件下对甲壳素进行脱乙酰化或将高度脱乙酰化的壳聚糖在均相介质中进行乙酰化时,当乙酰化程度为50%左右时,所得水溶性产物在碱性条件下可溶解。1
晶体结构
壳聚糖分子链规则,由于分子内和分子间存在较强的氢键,结晶性能好。壳聚糖按晶体结构可分为α晶、β晶和γ晶三种类型,其中α晶最稳定,在自然界中广泛存在。壳聚糖的α晶、β晶和γ晶以不同的形式存在。α晶通常与矿物沉积在一起,两条反向平行的糖链排列形成α晶;α晶参与形成坚硬的外壳,成分紧密;β晶和γ晶通常与胶原蛋白结合,两条平行的糖链排列形成β晶;三条糖链,两条同向,一条反向,上下排列,形成γ晶。 β晶型和γ晶型均有一定的硬度、柔韧性和流动性,而γ晶型几丁质在鱿鱼胃内可形成较厚的上皮组织。几丁质和壳聚糖分子内和分子间氢键不同,导致α、β、γ三种晶型的分子链在晶胞内的排列方式不同。β晶型可通过在盐酸中回流或乙酰化而转化为α晶型。
壳聚糖的脱乙酰度影响其结晶性,脱乙酰度为100%的壳聚糖分子结构具有分子链均匀、规整性好、结晶性高的特点。经X射线衍射测试,脱乙酰度为74%~85%的壳聚糖样品随着脱乙酰度的提高,X射线衍射峰变得更尖锐,结晶度由21.6%提高到28.0%。
脱乙酰度脱乙酰度(DD)是脱去乙酰基的葡萄糖胺单元数与总葡萄糖胺单元数之比,是考察甲壳素/壳聚糖最基本的结构参数之一。脱乙酰度对壳聚糖的溶解性、粘度、离子交换容量和絮凝性能有显著影响。通常脱去55%以上N-乙酰基的甲壳素能溶于1%乙酸或盐酸,称为壳聚糖,但脱乙酰度在70%以上的壳聚糖才可作为有利用价值的工业产品。 脱乙酰度为55%~70%、70%~85%、85%~95%、95%~100%的壳聚糖分别称为低脱乙酰度壳聚糖、中脱乙酰度壳聚糖、高脱乙酰度壳聚糖、超高脱乙酰度壳聚糖,而脱乙酰度达100%的壳聚糖制备难度极大。1
壳聚糖不溶于水、乙醇和丙酮,可溶于无机酸、有机酸如酒石酸、水杨酸、抗坏血酸及许多稀酸溶液。壳聚糖分子中的-NH2基团在酸性环境下会质子化,形成NH3+离子,因而在酸性条件下会溶解。而甲壳素的N-乙酰基不能质子化,所以不溶解。由此可见,壳聚糖的脱乙酰度与其溶解度密切相关。脱乙酰度小于50%、60%-80%、大于80%的壳聚糖溶解状态为在稀乙酸溶液中部分分离溶解、在稀乙酸溶液中呈絮凝状态悬浮、在稀乙酸溶液中呈油状溶解。 脱乙酰度低于50%,肯定不溶于1%的烯酸。可见,甲壳素与壳聚糖的区别仅在于脱乙酰度的不同。制备高脱乙酰度的壳聚糖在壳聚糖产品的开发中非常重要,因为脱乙酰度可以决定壳聚糖的溶解性,也是对其进行化学改性和功能化的前提条件。常用的脱乙酰度高、分子量小、粘度低的壳聚糖,需要厂家产品进一步水解降解。
化学反应 壳聚糖在一定条件下可发生水解、烷基化、酰化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应,可生成多种不同性质的壳聚糖衍生物,从而拓展了壳聚糖的应用范围。
壳聚糖大分子中含有活泼的羟基和氨基,具有很强的化学反应性,在碱性条件下,C6上的羟基可发生如下反应:羟乙基化——壳聚糖与环氧乙烷反应,得到羟乙基化衍生物;羧甲基化——壳聚糖与氯乙酸反应,得到羧甲基化衍生物;磺化——甲壳素和壳聚糖与纤维素一样,经碱处理后,可与二硫化碳反应生成磺酸盐;氰乙基化——丙烯腈与壳聚糖发生加成反应,生成氰乙基化衍生物。
壳聚糖分子中的活性-NH2侧基可通过酸化成盐、化学方法引入羟基,得到具有水溶性、醇溶性、表面活性等多种功能的壳聚糖衍生材料。活性-NH2侧基还可先与过渡金属离子形成配合物,再进行交联,制备具有模板记忆性和选择性吸附性的壳聚糖衍生材料。该类材料具有良好的血液相容性、生物相容性和生物功能性,在医学领域对细胞组织无毒性。
利用壳聚糖分子上的OH和-NH2发生化学反应,可制备具有抗菌活性的N,O-羟甲基化壳聚糖。相对分子量对抗菌活性有显著影响,如随相对分子量的降低,抗菌活性明显增强,相对分子量低于5000时,该材料对金黄色葡萄球菌有明显的抑制和杀灭作用。壳聚糖溶于酸后,糖链上的-NH2与H+结合,形成强正电荷的阳离子基团,对改善酸性体质十分有利。
甲壳素和壳聚糖在水和常用有机溶剂中的溶解性较差,大大制约了此类材料的应用。然而,甲壳素和壳聚糖分子链上带有多种功能基团,可对其重复单元进行化学修饰,引入不同的基团,得到溶解性提高的衍生材料。同时,不同取代基的引入又赋予甲壳素和壳聚糖衍生材料不同的功能。利用壳聚糖易溶于稀酸溶液的特性,可对壳聚糖进行均相溶液反应,在不同的反应条件下,重复单元和分子链中的羟基和氨基可发生硅化、酰化、羟基化、接枝共聚、烷基化、羧化、主链水解等化学反应。1
下面主要介绍酰化、羟基化和主链水解。
单糖主链水解
水解甲壳素、壳聚糖主链制备单糖的主要途径是化学法。甲壳素、壳聚糖水解得到的最终产物是D-氨基葡萄糖单糖,具有刺激蛋白多糖合成、辅助治疗关节炎等作用。N-乙酰氨基葡萄糖具有免疫调节、促进双歧杆菌生长、改善肠道微生态环境、治疗和预防肠道疾病等作用。甲壳素用热浓盐酸水解可得到D-氨基葡萄糖盐酸盐,用乙酸水解可得到N-乙酰-D-氨基葡萄糖。
寡糖
甲壳素和壳聚糖的部分水解产物为寡糖,化学法通常采用酸和过氧化物进行降解,如用盐酸控制条件可得到5~7个糖;用亚硝酸钠在适当条件下降解可得到3个糖;先将壳聚糖与铜反应,再用过氧化氢氧化降解,可制备相对分子质量分布较窄的寡糖。
酶水解是以甲壳素、壳聚糖为原料制备寡糖的主要方法,由于酶水解具有特异性,可以制备一定聚合度的寡糖,尤其可以高效制备二聚体以上的寡糖。例如,壳聚糖经壳聚糖酶降解可得到一系列不含单糖的从壳二糖到壳五糖的产物,这些产物再经乙酰化可得到N-乙酰化壳聚糖寡糖。
寡糖具有显著的生理活性,在医药、食品、农业和化妆品等领域显示出潜在的实用价值。用纤维素酶降解壳聚糖,可得到六糖至十糖。排阻色谱法可从壳聚糖低聚物混合物中分离出聚合度为15的寡糖。寡糖也可进行衍生化,如将壳聚糖三糖与三甲基缩水甘油基氯化铵反应,得到的目标化合物具有非常强的抗菌活性。
羧化反应 氯代烷酸或乙醛酸可与壳聚糖上的羟基或氨基发生反应,得到相应的羧基化壳聚糖衍生物。羧甲基壳聚糖由于其良好的水溶性和绿色环保性,在环境水处理、医药和化妆品等领域得到越来越广泛的应用。如N,N-二羧甲基壳聚糖磷酸钙在促进损伤骨骼的修复和再生方面有重要的应用。氯代烷酸与壳聚糖在壳聚糖的羟基和氨基上发生化学反应,得到水溶性较高的N,O-羧甲基壳聚糖。随着壳聚糖相对分子质量的降低,羧基的取代度增大。N,O-羧甲基壳聚糖在防止心脏术后心包粘连、蛋白质的合成与积累、玉米氮代谢等方面有显著作用。 1
酰化反应壳聚糖分子中含有较多的氨基,氢键力相对较弱,因此酰化反应比几丁质更容易进行。壳聚糖分子链中的糖残基上既带有羟基,又带有氨基,可以与一些有机酸衍生物(酸酐、酰卤等)反应而酰化,引入脂肪族或芳香族的酰基。酰化反应可以发生在羟基上(O-酰化)生成酯,也可以发生在氨基上(N-酰化)生成酰胺。壳聚糖有C6-OH(伯羟基)、C3-OH(仲羟基)和氨基三个基团。一般情况下,酰化反应的活性为氨基活性>伯羟基活性>仲羟基活性。 功能基团的活性、反应溶剂、酰化剂的结构、反应温度等因素均对酰化反应有影响。氨基的反应活性大于羟基,酰化反应首先发生在氨基上。通常,为了得到O-酰化壳聚糖衍生物,需要先用醛类保护壳聚糖上的氨基,然后再进行酰化反应,反应结束后脱去保护基。1
壳聚糖的酰化反应是通过引入不同相对分子量的脂肪族或芳香族酰基而进行的,所得产品的溶解性得到改善,性能也发生了变化。例如,未经酰化改性的壳聚糖分子有序性差,抗碎强度低。用碳链较短的酰氯(如C6)对壳聚糖分子进行N-酰化,产物表现出更显著的溶胀性能。用碳链较长的酰氯(如C6-C16)对壳聚糖分子进行N-酰化,产物表现出较差的溶胀性能,分子有序性和抗碎强度得到一定改善。在乙酸和酸酐或酰氯中进行的酰化反应,反应条件温和,反应速率快,试剂消耗量大,分子链断裂严重。1
二氯乙烷-三氯乙酸、氯化锂-二甲基乙酰胺、甲醇-乙酸等混合溶剂可作为壳聚糖的均相反应溶剂。当使用过量的酰氯时,通常可得到取代度高、分布均匀的酰化壳聚糖衍生物。甲磺酸在一定条件下可代替乙酸作为均相酰化反应的溶剂。它还具有催化作用,得到的酰化壳聚糖衍生物酰化度高。取代基碳链过长会产生明显的空间位阻效应,影响酰化壳聚糖衍生物的取代度。
壳聚糖的酰化反应不仅发生在氨基上,而且也发生在羟基上,得到具有O-酰化结构的衍生物。酰化位置和酰化衍生物的含量可通过控制反应条件来调节。例如在乙酸水溶液中或在高溶胀性吡啶凝胶中可得到50%N-乙酰化的壳聚糖。将水溶性壳聚糖的水溶液加入到二甲基甲酰胺、吡啶等有机溶剂中可得到高溶胀性凝胶。这类在有机溶剂中形成的凝胶具有反应性好、二次改性方便的特点。酸酐(如邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐等)可与这类高溶胀性凝胶中的壳聚糖氨基发生N-酰化反应。1
将完全脱乙酰壳聚糖充分溶胀后加入到邻苯二甲酸酐的吡啶溶液中,得到总取代度在0.25~1.81之间的N,O-邻苯二甲酸壳聚糖,该壳聚糖衍生物可溶于甲酸、二氯乙酸和二甲基亚砜,并能形成溶致液晶。
制备具有一定结构的壳聚糖衍生物对于材料制备至关重要,可以得到性能更优异的功能材料,如N-邻苯二甲酰化壳聚糖的选择性反应。壳聚糖DMF悬浮液加热与过量的邻苯二甲酸酐反应,生成O和N-邻苯二甲酰化产物。但邻苯二甲酰胺在甲醇和钠作用下活性较大,易发生酯交换反应,O位酰基脱落,反应体系中只剩下N-邻苯二甲酰化壳聚糖。N-邻苯二甲酰化基团可用于保护壳聚糖的氨基,在壳聚糖的选择性取代反应中有重要应用。
N-邻苯二甲酰壳聚糖在均相反应条件下可以发生选择性更强的改性反应,例如在吡啶溶剂中,N-邻苯二甲酰壳聚糖的C6羟基先进行三苯甲基保护反应,再与C3发生乙酰化反应,最后脱去保护基得到C6的游离羟基,此反应可在溶剂中定量进行。
使用氢氮化物可以获得良好的溶解性,并且可以将反应条件用于控制,可以将六烷基壳聚糖的固定材料获得进一步的can ,从而获得了壳聚糖,它可以进一步获得三元素的溶解度。
酰化的几丁质和壳聚糖可以吸附金属离子,而取代的程度和取代基团对金属离子的吸附有影响,例如,乙酰化或壳聚糖的替代程度较低。因此,增加金属的吸附。 。 例如,硫糖衍生物在医学领域具有重要的用途,在C3位置,O-硫磺的壳聚糖衍生物具有强大的抗病毒活性,并且对HIV病毒具有良好的抑制作用。
由于其分子中的游离氨基群,随着壳聚糖分子中的氨基成分的数量增加,在酸性溶液中形成盐分,其氨基特性变得更加重要,这是其独特的特性,并为许多生物学和加工特性奠定了基础。
抗菌特性
众所周知,壳聚糖具有强大的抗真菌特性。壳聚糖的大小随着聚合的程度降低,壳聚糖的聚合程度很大。
壳聚糖对大肠杆菌,假单胞菌,金黄色葡萄球菌,枯草芽孢杆菌等有良好的抑制作用,并且可以抑制新鲜食品的生理变化保存为0.1%乙酸 + 0.05%-0.1%壳聚糖。
壳聚糖衍生物也具有良好的抗菌特性,甚至比壳聚糖更强。
壳聚糖已经发现了100多年,许多人正在研究它。
大量研究表明,几丁质及其衍生物具有膜形成,可旋转的,抗凝蛋白的特性,因此促进了伤口愈合,因此在许多领域中广泛使用了诸如食品,生物化学,药物,医学,每日化妆品和污水处理的许多领域。
食品行业的应用可以用作粘合剂,澄清剂,填充剂,乳化剂,釉面剂和食品行业的稳定剂;虾皮或蟹壳的酶促水解通常用于提取壳聚糖。
1.作为固定酶的载体
将壳聚糖乙酸溶液喷入碱性溶液中,然后将壳聚糖细颗粒分开,可将其用作固定酶的载体。
2.用作食物添加剂
微晶壳聚糖可以用作食物增稠剂和稳定剂,例如蛋黄酱,花生酱,芝麻酱,玉米酱和奶油替代品,通常是在长期以来的酸层。 Osan在产生酱油时不会沉淀一年,添加适当的壳聚糖可以去除蛋白质并防止降水量
3.用作食品包装膜
壳聚糖,淀粉和水都均匀地形成薄膜,然后将其干燥并用碱处理,形成壳聚糖 /性的合成食品包装膜。
4.用于保存食物
壳聚糖可用于保存蔬菜,肉类产品,海鲜,淀粉,大豆产品,鸡蛋,牛奶和大豆产品。
采摘之后,由于生理成熟,果实和蔬菜会变软,导致硬度降低,使运输困难,降低质量和营养价值,并削弱对细菌的耐药性,因此如何保存水果和蔬菜。越来越多的人认识到用壳聚糖覆盖水果和蔬菜的表面可以减少水果和蔬菜的蒸腾,并且对气体具有一定的选择性渗透性,这可以阻止外部O2进入膜,蔬菜中的二氧化碳含量,并减少乙烯和乙烯的含量,从而降低水果的含量,并降低了杂物的含量,供应量繁殖,以供应,以供应,供应量和蔬菜构成且含有量化的杂物,又有元素的含量,均质含量构成了物质的物质,均匀质量构成了物质的含量,又有元素的含量,以供应,以供应量和蔬菜。保存的目的3
壳聚糖对冰冷的猪肉具有显着的保存效果,而壳聚糖的脱乙酰化度越高,溶解在1%乙酸中的1%壳聚糖溶液的保存效果越好。 AN,但是用水溶性壳聚糖处理的冷冻肉样品根本没有酸味,具有良好的感觉质量。
壳聚糖是富含不饱和脂肪酸的海鲜的出色天然抗菌抗氧化剂。
在化学工业中的应用无毒,无味,并且在化妆品中添加抗菌作用。氯化物可以增强壳聚糖的水分能力,提高其水分的吸收和保湿效率,并成为具有丰富来源的化妆品保湿材料,并具有良好的性能。欧洲,美国,日本和其他国家和地区
就药物糖原的化学结构而言,在酸中包含氨基氨基的化学结构固有的生长因素在促进抗生素(例如四环素)和唱片中有效,这对人体无害。很明显。
在国家药典(四个部分)中,壳多糖用于药用辅助材料,崩溃,增厚等。
1.载体材料
将壳聚糖用作药物载体可以稳定药物中的成分,促进药物吸收,延迟或控制药物的溶解速度,帮助药物实现靶器官,并抵抗酸和溃疡,以防止药物刺激胃。
贝壳可用于制备微球。在吸附或包装中弹性地加载不同的药物。
2.电影形成材料
壳可以用作膜的膜材料,并准备口服膜剂,中药膜剂等。
3.当将增稠剂壳多糖用作较厚的壳时,溶液粘度随着浓度的增加而增加;
4.有针对性的制备材料可以用作靶向制剂材料,主要是晶粒和微球。
5.其他壳聚糖的应用可以用作片剂填充剂和调味剂。
[预防措施]与强氧化剂兼容的禁忌。
[案例分析]氟烯壳壳壳多糖2
1. 方法
将2G壳多糖溶解在100mL 0.2mol/l乙酸溶液中,以20克/L的质量浓度制定壳多糖溶液。乳液分散系统,在40°C下进行反应2小时,并用氢氧化钠溶液调整pH值,然后继续反应。
2. 分析
这种传统中国药物的制剂氟氨酸略有溶解在水中。
轻型工业的应用使用壳聚糖的可溶性和膜,并使用MEITA的特征和壳聚糖的化学结构和Meita的化学结构。
在环境保护中,壳聚糖的应用可用于使用醛醛来交换树脂 - 壳糖原交联的膜。 处理不会引起次要污染,因此它是一种非常有前途的聚合物絮凝剂和金属螯合剂。
差异检查和识别(1)该产品的红外光吸收图应与控制产物的说明一致(至0402)。
(2)服用0.2克该产品,加入80毫升的水,搅拌以分散,加入乙酸羟基溶液(0.1→20)20ml,在室温下缓慢搅拌以澄清溶液(搅拌约30至60分钟),加入0.5%硫酸钠溶液添加硫酸钠溶液至5ml,并产生5ml,并产生5ml,并产生 - 晶体形成的凝胶蛋白。
检查粘度
精度称为该产品1.0g,增加1%溶解100ml,搅拌以完全溶解,使用NDJ -1旋转粘度计,根据法律检查(第三种方法,第三种方法)。
乙酰程度
精确地服用约0.5克的该产品,将盐酸盐(0.3 mol/l)滴入18毫升,在室温下搅拌2小时以溶解,并将1%甲基橙色指示剂加入1%的甲基橙色指示器,并加入氢氧化钠(0.15 mol/l)
公式中的DD%是脱水,7;
NHCL的浓度是滴固定溶液的浓度(0.3 mol/L),mol/l
VHCL的体积是滴的体积(0.3 mol/l),7;
NNAOH是氢氧化钠液体固定溶液(0.15mol/L)的浓度,mol/l
VNAOH是氢氧化钠滴的体积(0.15 mol/L,ML; 7; 7; 7
G称重用于测试产品G 7
W,重量下降,7;
0.016是与1mol/l盐酸G相媲美的氨基粉底
9.94%是理论氨基含量。
pH
取0.50克该产品,加入50毫升的水,搅拌30分钟,定居30分钟,根据法律测量(通过0631),pH值应为6.5至8.5。
蛋白质
服用0.1G的产品,添加10毫升测量瓶,溶解并用1%的冰酸溶液稀释,摇晃,取适当的溶液,并根据法律进行测量(第五种方法,蛋白质含量的含量不得0.2%
炽灼残渣
以该产品1.0g并根据法律进行检查(通过0841),残留物不得超过1.0%。
重金属
将残留物下的残留物在灼热的残留物下,根据法律检查(通过0821第二定律),含有重金属的残留物不得超过10%。
阿森纳盐
以该产品2.0克,钙1.0g的钙氢化,混合,加入2ml水,搅拌蒸汽,蒸汽并在浴缸上干燥,用低热量燃烧,然后用500-600°C完全灰色,加入5ML盐酸,加入23ml的水,根据法律(通过0822 First First First First方法)。
它以MPA·S或Pa·S标记为表示粘度的单位。
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