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發(fā)布時(shí)間：2025-07-02 01:26:12
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氯代烷酸或乙醛酸可以與殼聚糖上的羥基或氨基進(jìn)行反應(yīng)，得到相應(yīng)的羧基化殼聚糖衍生物，羧甲基殼聚糖因其良好的水溶性和綠色環(huán)保性，在環(huán)保水處理、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。如N，N-二羧甲基殼聚糖磷酸鈣在促進(jìn)損傷骨頭的修復(fù)、再生中有重要應(yīng)用。氯代烷酸與殼聚糖的化學(xué)反應(yīng)可以在殼聚糖的羥基和氨基上發(fā)生，得到水溶性較高的N，O-羧甲基殼聚糖，羧甲基的取代度隨著殼聚糖相對(duì)分子質(zhì)量的降低而增大，N，O-羧甲基殼聚糖在防止心臟手術(shù)后心包粘連、蛋白質(zhì)合成與積累、玉米氮代謝等方面效果顯著。
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純甲殼素和純殼聚糖都是一種白色或灰白色半透明的片狀或粉狀固體，無味、無臭、無毒性，純殼聚糖略帶珍珠光澤。生物體中甲殼素的相對(duì)分子質(zhì)量為1×106～2×106，經(jīng)提取后甲殼素的相對(duì)分子質(zhì)量約為3×105～7×105，由甲殼素制取殼聚糖相對(duì)分子質(zhì)量則更低，約2×105～5×105。在制造過程中甲殼素與殼聚糖相對(duì)分子質(zhì)量的大小，一般用粘度高低的數(shù)值來表示。商品殼聚糖視其用途不同有三種不同的粘度，即高粘度產(chǎn)品為0.7～1Pa·s、中粘度產(chǎn)品為0.25～0.65 Pa·s、低粘度產(chǎn)品<0.25 Pa·s。制造纖維產(chǎn)品必須采用高粘度的甲殼素或殼聚糖。
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甲殼素和殼聚糖的溶解性較差，在水、普通的有機(jī)溶劑中溶解性均不好，這大大制約了這類材料的應(yīng)用，然而甲殼素和殼聚糖分子鏈上具有多種官能團(tuán)，可以對(duì)其重復(fù)單元進(jìn)行化學(xué)改性，引入不同基團(tuán)，得到溶解性能改善的衍生物材料，同時(shí)因?yàn)橐肓瞬煌娜〈辜讱に睾蜌ぞ厶茄苌锊牧暇哂懈鳟惖墓δ?。利用殼聚糖可溶于稀酸溶液的性質(zhì)可以對(duì)殼聚糖進(jìn)行均相溶液反應(yīng)，在不同的反應(yīng)條件下，可以對(duì)重復(fù)單元中的羥基和氨基及分子鏈進(jìn)行硅烷基化、?；⒘u基化、接枝共聚、烷基化、羧基化、主鏈水解等化學(xué)反應(yīng)。
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溶解后的殼聚糖呈凝膠狀態(tài)，具有較強(qiáng)的吸附能力。殼聚糖中含有羥基、氨基等極性基團(tuán)，吸濕性很強(qiáng)，甲殼素的吸濕率可達(dá)400%-500%，是纖維素的兩倍多，殼聚糖的吸濕性比甲殼素更強(qiáng)，可以用作化妝品的保濕劑。殼聚糖游離氨基的鄰位為羥基，有螯合二價(jià)金屬離子的作用，殼聚糖可以螯合重金屬離子，作為體內(nèi)重金屬離子的排泄劑，是高性能的金屬離子捕集劑。殼聚糖在水中長(zhǎng)期放置會(huì)發(fā)生水解，葡萄糖環(huán)開環(huán)。殼聚糖因?yàn)榫哂杏坞x氨基可以被開發(fā)作為抗原、抗體、酶等生理活性物質(zhì)的固定化載體。殼聚糖由于物理、化學(xué)及生物性能良好，對(duì)有機(jī)溶劑穩(wěn)定性極好，方便進(jìn)行二次加工，所以殼聚糖在食品、造紙、印染、環(huán)境保護(hù)、紡織、水處理、醫(yī)療、重金屬回收等方面應(yīng)用前景廣闊。
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殼聚糖溶液的性質(zhì)對(duì)其應(yīng)用有重要影響。殼聚糖溶液有其自身特性，也具有高分子化合物溶液的通性。殼聚糖不溶于水、堿以及一般有機(jī)溶劑，但是因?yàn)闅ぞ厶墙Y(jié)構(gòu)單元中存在-NH2基團(tuán)，極易與酸反應(yīng)成鹽，因此，殼聚糖可以溶解在鹽酸、甲酸、乙酸、乳酸、蘋果酸、抗壞血酸等許多稀的無機(jī)酸或某共有機(jī)酸中，長(zhǎng)時(shí)間加熱攪拌條件下也能溶解在濃的鹽酸、硝酸、磷酸中。
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殼聚糖由于分子內(nèi)和分子間很強(qiáng)的氫鍵作用而具有規(guī)整的分子鏈和較好的結(jié)晶性能。殼聚糖按晶體結(jié)構(gòu)可以分為。α晶型、β晶型和γ晶型三種，其中α晶型最為穩(wěn)定，并在大自然中廣泛存在。殼聚糖的α晶型、β晶型和γ晶型的存在形式不同。α晶型通常與礦物質(zhì)沉積在一起，兩條反向平行的糖鏈排列而組成α晶型，α晶型參與形成堅(jiān)硬的外殼，組成緊密；β晶型和γ晶型通常與膠原蛋白相結(jié)合，兩條平行的糖鏈排列組成β晶型；兩條同向、一條反向且上下排列的三條糖鏈組成γ晶型。β晶型和γ晶型則表現(xiàn)出一定的硬度、柔韌性和流動(dòng)性，而γ晶型甲殼素則可在烏賊的胃內(nèi)形成厚上皮組織。甲殼素和殼聚糖的分子內(nèi)和分子間氫鍵不同，導(dǎo)致。α晶型、β晶型和γ晶型三種晶型的分子鏈在晶胞中的排列各不相同。β晶型在鹽酸中回流及經(jīng)乙酰化處理都可以轉(zhuǎn)變?yōu)棣辆汀?/p>