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壳聚糖改性粘土对水华优势藻铜绿微囊藻的絮凝去除 (1)

壳聚糖改性粘土对水华优势藻铜绿微囊藻的絮凝去除 (1)
壳聚糖改性粘土对水华优势藻铜绿微囊藻的絮凝去除 (1)

壳聚糖改性工艺的研究

壳聚糖改性工艺的研究 壳聚糖[是自然界中唯一大量存在的高分子碱性氨基多糖,与合成高分子材料相比,具有来源广泛、价格低廉、性质稳定、无刺激、无致敏、无致突变、良好的生物相容性和生物可降解性、低免疫原性以及生物活性等优点,已被广泛应用于工业、农业、生物工程、医药、食品、日化、污水处理、纺织印染等领域。壳聚糖不溶于普通溶剂,使其应用受到了一定限制,因此,对壳聚糖进行化学改性,提高其溶解性,并赋予其一些其他功能,扩大其应用领域成为了一个研究热点。 20116壳聚糖的结构和性质 1. 1壳聚糖的结构特性 壳聚糖具有复杂的双螺旋结构,其功能基团有氨基葡萄糖单元上的6位伯经基、3位仲羟基和2位氨基或一些N位乙酰氨基以及糖酐键,其结构式如图1所示。 1. 2.壳聚糖的一般理化性质 壳聚糖是生物界中惟一的一种碱性多糖,它是白色、无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体,因原料和制备方法不同,其相对分子质量也从数十万至数百万不等。 1. 3壳聚糖的溶解性质 壳聚糖可溶于稀的盐酸、硝酸、醋酸等无机酸和大多数有机酸但不溶于稀硫酸和稀磷酸。影响壳聚糖溶解的主要因素有脱乙酰度、壳聚糖的相对分子质量、酸的种类等。 2壳聚糖的改性研究 由于壳聚糖自身性能的局限性,科研工作者对其进行了改性研究,通过控制反应条件在壳聚糖上引人其他基团来改变其理化性质[6]。本文将介绍壳聚糖改性的研究进展及应用,并对目前的一些改性方法进行了较全面的总结。 2. 1化学改性 壳聚糖分子上有许多经基和氨基,可通过对其进行分子设计实现可控化学修饰,从而改善壳聚糖本身性能的一些不足。根据壳聚糖的化学性质,可以从酰化、酯化、烷基化等几个方面对其进行化学改性。 2.1.1酸化改性 壳聚糖可与多种有机酸的衍生物如酸酐,酰卤等反应,可引人不同相对分子质量的脂肪族或芳香族的酰基进行改性。酰化反应既可在轻基上反应(O位酰化)生成酯,也可在氨基上反应(N位酞化)生成酰胺。酰化化改性后的产物的溶解度有所改善,它具有良好的生物相容性,是一种潜在的医用生物高分子材料。如脂肪族酰化化产物可作为生物相 容性材料,N一甲酰化产物可增强人造纤维的物理性能。

铜绿微囊藻

淡水铜绿微囊藻中无机砷的释放,转化,富集的研究 引言:砷不仅是一种潜在的有毒类金属而且是一种环境污染物,人类经常接触到含有这种污染物食物,水,空气和土壤。世界上,超过1.5亿都接触到含有超过国际卫生组织推荐标准10ug/L的砷。天然水中砷浓度的变化是很大的,变化范围0.5ug/L~5000ug/L。一些污染的淡水中砷的浓度高达20mg/L。水体砷污染是一个普遍的、急切的问题,它需要我们采取立刻行动来改善水质。 生物体中砷的毒性和生物富集不仅取决于砷的总量而且也取决于砷的形态。虽然自然环境中砷存在几种氧化形态,但是淡水中三价砷和五价砷的含氧离子比有机砷更常见。人们普遍认为,除了三价甲基化代谢产物(如:单甲基胂酸和二甲基胂酸)和含巯基的五价甲基化代谢产物(如:巯基二甲基砷酸),在哺乳动物体内,无机砷比有机砷毒性更大。水生系统内,主要的无机砷进入到微生物中,例如:浮游植物,并且进而被转化成甲基胂或者像As这样更高价态的有机砷。由于藻类具有很高的从水环境中富集砷的能力,因此他们对水环境中砷旳生物富集和生物转化具有重要作用,并且决定着高等生物可利用砷的形态以及他们随后的转化。最近的研究表明:不同的藻类对无机砷的吸收能力具有很大的不同。 在水生系统中,蓝藻细菌是最大、最重要的能够进行氧化光合作用的原核自养生物菌群之一。,正如富营养化淡水中最常见的有毒蓝藻一样,铜绿微囊藻能够形成引起其他动物中毒的水花并且对人类的健康具有一定的风险。由于藻类的不同生长阶段砷的主要形态不同,

故砷的吸收随着藻类生长阶段不同而异。至今,关于浮游植物对砷的吸收、富集和生物转化,由于五价砷的降解以及其代谢与磷的关系的详尽研究,多数研究已经关注海洋生物,尤其是真核藻类。鲜为人知的是,淡水中有毒藻类的水花不同无机砷形态的生物转化之间的比较,特别是在由蓝藻引起的水花期间,形态转化和释放过程的比较。如果这种水被饮用,它将对人类和其他生物存在潜在的环境风险,因此,我们有必要了解它们的相关性。 因此,我们研究的主要目的是调查砷在铜绿微囊藻中的生物转化和生物富集以及它们向不同浓度砷污染水体的释放。用生长研究来确定无机砷对铜绿微囊藻的毒性效应。对于了解砷的生物转化机制以及预测因砷污染引起的蓝藻爆发的风险,藻类和环境中砷的形态的变化是重要的指标。 结果: 藻类的生长和无机砷的毒性 无机砷对藻类(铜绿微囊藻)的毒性效应是明确的。藻类生长的抑制率随砷浓度的增加而增加。这种藻类对砷表现出极强的耐受性,对三价砷的72-h IC50值为3.582uM,五价砷72-h IC50值为133uM,这表明对于铜绿微囊藻三价砷的毒性比五价砷的毒性更强。72-h IC50比预期的环境中砷的浓度具有更高的数量级。 图表一反映了在不同浓度下,铜绿微囊藻的叶绿素a浓度和藻类细胞密度随时间的变化。在15天的培养期内,空白组与不同浓度砷处理组叶绿素a浓度和藻类细胞密度有很大的差异。叶

壳聚糖的应用研究进展(综述性论文)

绿色原料——壳聚糖的应用研究进展 09化学1班 XXX 指导老师:沈友教授 (惠州学院化学工程系,广东,惠州,516007) 摘要:本文综述了绿色原料壳聚糖的应用研究进展,着重介绍了壳聚糖在食品,水处理,生物药用,造纸业等方面的应用。 关键词:壳聚糖应用食品水处理 前言 原料在化学品的合成中非常重要,其可以成为影响一个化学品的制造、加工与使用的最大因素之一。如果一个化学品的原料对环境有负面的影响,则该化学品也很可能对环境具有净的负面影响。要实现绿色化学,在选择原料时应尽量使用对人体和环境无害的材料,避免使用枯竭或稀有的材料,尽量采用回收再生的原材料,采用易于提取、可循环利用的原材料,使用环境可降解的原材料。 自然界的有机物,数量最大的是纤维素,其次是蛋白质,排在第三位的是甲壳素,估计每年生物合成甲壳素100 亿t。甲壳素N-脱乙酰基的产物壳聚糖就是一种重要的绿色原料。 壳聚糖化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖,壳聚糖的外观为白色或淡黄色半透明状固体, 略有珍珠光泽, 可溶于大多数稀酸如盐酸、醋酸、苯甲酸等溶液, 且溶于酸后,分子中氨基可与质子相结合, 而使自身带正电荷。自1859年,法国人Rouget首先得到壳聚糖后,这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注,在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。壳聚糖无毒无害,具有良好的保湿性、润湿性,能防止静电; 化学稳定性良好, 但吸湿性较强, 遇水易分解。对壳聚糖进行化学改性, 得到的壳聚糖衍生物在许多物化性质方面都得到改善,其应用也更加受到关注。本文着重介绍了壳聚糖在食品,医药,水处理方面的应用进展。

壳聚糖改性研究与应用

壳聚糖改性研究与应用 赵朝霞(1142032224)四川大学化学学院2011级本科 摘要:甲壳素是一种天然多糖,脱除乙酰基的产物是壳聚糖,作为新型功能生物材料,它们已在水处理、日用化学品、生物工程和医药等领域得到了应用。本文综述了近年来关于壳聚糖改性研究进展,以及将其应用到医学、食品、化学工业等各个领域的概况,重点介绍了化学和物理修饰方法的应用研究。 关键词:壳聚糖化学改性与修饰物理改性与修饰功能材料 甲壳素的化学名称为(1,4)一2一乙酰氨基一2一脱氧一β—D—葡聚糖,它是通过β-1-4糖苷键相连的线性生物高分子,分子量从几十万到几百万。甲壳素脱除乙酰基后的产物是壳聚糖,其化学名称为(1,4)一2一氨基一2—脱氧—β一D—葡聚糖。甲壳素和壳聚糖具有与纤维素很相近的化学结构,它们的区别仅是在C位上的羟基分别被一个乙酰氨基和氨基所代替(如图) 但它们的化学性质却有较大差别。甲壳素和壳聚糖具有生物降解性、细胞亲和性和生物效应等许多独特的性质,尤其是含有游离氨基的壳聚糖,是天然多糖中唯一的碱性多糖[1-4]。因此,它们已在废水处理、食品工业、纺织、化工、日用化学品、农业、生物工程和医药等方面得到应用。 医药领域 聚乳酸一羟基乙酸共聚物(PLGA)微粒广泛用于蛋白、多肽、核酸等生物大分子给药。由于PL-GA纳米微球表面缺乏可用于共价修饰的基团,所以难以在表面负载生物活性物质如DNA、配体和疫苗等,不易于通过受体或抗体进行靶向给药。因此,人们尝试用不同方法将PLGA 表层包裹不同的聚合物以达到物理改性PLGA微球表面的目的。如阳离子表面修饰是基于PLGA表层负电荷而设计的,这种方式使PLGA的表面活化成为可能。将壳聚糖(CHS)选做纳米微球表面修饰材料是因为它具有阳离子电荷,生物可降解,黏膜黏附性等特性。阎晓霏等以溶菌酶为模型蛋白,将改性PLGA与溶菌酶通过化学键结合并以CHS修饰得到一种新型阳离子纳米微球,达到增大纳米微球的包封率、载药量并促进蛋白类药物吸收的目的[5]。 壳聚糖在医药测定方面也有着十分积极的作用。Zhang等[6]首先制备了壳聚糖包覆的CdSe /ZrKS量子点作为Her2/neu基因小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的载体。并通过跟踪量子点的荧光信号证实药物载体靶向传送到乳腺肿瘤细胞,利用荧光索酶和酶联免疫分析验证导入细胞的siRNA的基因沉默效应。钟文英[7]等壳聚糖包覆的Ccrre量子点为荧光探针,基于荧光猝灭法建立了吉米沙星定量测定方法。以壳聚糖为载体合成新型疏水色谱填料[8],有效分离提纯枯草芽孢杆菌α一淀粉酶、鸡卵粘蛋白、AS 1.398中性蛋白酶以及伪单孢杆菌脂肪酶[9],以壳聚糖为载体的亲和吸附剂和壳聚糖固定化蛋白酶均具有广泛应用价值. 壳聚糖羧甲基化后,与磷酸钙生成螯合物,它可促进骨骼的矿化,在医药上可作为成骨的促进剂[10]。 二、化工领域 武美霞[11]等以壳聚糖为络合剂、稳定剂或保护剂,通过简单的化学还原法制备了具有超小尺寸的非晶态NiB.CS催化剂,并且使活性组分Ni分散均匀。壳聚糖修饰炭黑负载Pt—Au 催化剂,对原电极有相当好的物理极化学性质的改良作用。Sugunan[12]等认为,壳聚糖之所以能够捕获并起到稳定金纳米粒子的作用,一是由于两者之间存在静电作用;二是壳聚糖具有足够大的立体位阻效应,从而避免了金纳米粒子的聚集并能使金纳米粒子功能化。因此,

壳聚糖特性及其应用

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。 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(chitin)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、还原、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。

1.特性 1.1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。 1.2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。 1.3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。 1.4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佳工艺条件。 1.5调节作用。壳聚糖可激活体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

壳聚糖及其结构特点

第一章 绪 论 1.1 壳聚糖及其结构特点 壳聚糖(Chitosan)是甲壳素(Chitin)脱乙酰基后的产物,是甲壳素最基本、最重要的衍生物。甲壳素又名甲壳质、几丁质,化学名为(1,4)—2—乙酰胺—2—脱氧—β—D—葡聚糖,主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳以及菌类、藻类植物的细胞壁中。节肢类动物的干外壳约含20~50%甲壳素。自然界中甲壳素有三种结构:α、β、γ,其中最为常见、普通的是α型。地球上每年甲壳素的生物合成量为数十亿吨,是产量仅次于纤维素的天然高分子化合物。下图1-1是甲壳素和壳聚糖的结构: 图1-1 甲壳素、壳聚糖分子的结构示意图 Fig.1-1 The configuration schematic of chitin and chitosan 纯净的甲壳素和壳聚糖均为白色片状或粉状固体,比重0.3,常温下能稳定存在。甲壳素分子之间存在强烈的氢键作用,使得甲壳素形成高度的结晶结构,因而甲壳素分子高度难溶。甲壳素不溶于水及绝大多数有机溶剂,也不溶于稀酸、稀浓碱,只溶于浓酸和某些溶剂。壳聚糖分子的活性基团为氨基而不是乙酰基,因而化学性质和溶解性较甲壳素有所改善,可溶于稀酸、甲酸、乙酸,但也不溶于水和绝大多数有机溶剂。由于氨基和羟基比较活泼,壳聚糖的化学性质较甲壳素活泼,可以发生多种化学反应,比如烷基化、酰基化反应等等。 1.2 壳聚糖及其衍生物产品的应用 壳聚糖及其衍生物由于其可再生性、生物相容性以及结构中的多种活性基团,具有多种优良的性质,已经广泛应用于化妆品、食品、医药、农业、环保等多个行业中。 1.2.1 在环保中的应用 壳聚糖及其衍生物能够通过分子中的氨基和羟基与多种金属离子形成稳定的整合物且可帮助微粒凝聚,故广泛用作化工、轻工纺织等废水处理中的吸附剂和絮凝剂。壳聚糖作为吸附剂和絮凝剂,能够有效地捕集溶液中的重金属离子和 有机物,并可以抑制细菌生长,使污水变清,特别是对于汞、铬、铜、铅、钴、3n n 甲壳素壳聚糖

壳聚糖改性与在水处理方面的应用

《文献检索与科技论文写作》作业 壳聚糖的改性在水处理中的应用进展 年级: 学院: 专业:高分子材料 学生: 学号: 指导教师: 提纲

0 引言 壳聚糖是性能优异、应用广泛且具有开发价值的天然高分子絮凝剂。虽然在应用中有一些不足,但可以通过物理或化学改性来提高其性能,拓展其应用围。本文主要介绍壳聚糖改性后在水处理中的应用进展。 1 壳聚糖的改性在饮用水处理中的应用 从对氟离子的吸附及对浊度的降低介绍改性壳聚糖的应用效果; 2 壳聚糖的改性在工业废水中的应用 2.1 印染废水 从对偶氮染料的吸附及对阳离子染料的吸附介绍改性壳聚糖的应用; 2.2 重金属离子 2+、Th4+的吸附及对Cr(VI)的吸附,主要从对铜离子、对镍离子的吸附;对UO 2 来介绍改性壳聚糖的应用; 2.3 造纸废水 主要介绍接枝改性壳聚糖和壳聚糖微球对造纸废水的处理效果; 3 壳聚糖的改性在城市污水和海水中的应用 主要介绍改性壳聚糖对SS、浊度、BOD5及COD等的处理效果; 4 结语与展望 介绍目前的改性研究情况及未来研究的方向。 5 参考文献

壳聚糖的改性在水处理中的应用进展 --------大学材料科学与工程学院14级高分子材料专业马舒颜摘要:本文阐述了壳聚糖絮凝剂改性后在水处理方面的应用进展,着重说明其在重金属离子处理、印染废水处理中的应用。壳聚糖絮凝剂在水处理中应用极广,环境友好,从可持续发展角度来看有着巨大的发展潜力和研究意义。 关键词:壳聚糖的改性絮凝水处理 0 引言 水是人类生存最基本的需求,传统的水处理剂会在水中有残留,对人体健康及环境造成危害。因此,兼具环境友好、可再生、来源广泛的绿色水处理剂备受关注。而壳聚糖就是性能最为优异的的天然高分子材料之一。 壳聚糖是由自然界广泛存在的甲壳素经过脱乙酰作用得到的,又称脱乙酰甲壳素,一般而言,甲壳素的N-乙酰基脱去55%以上就可称为壳聚糖,其分子式为 (C 6H 11 NO 4 )N。壳聚糖结构中含有大量活泼的氨基和羟基,在酸性溶液中能形成阳离 子型聚电解质,有良好的絮凝作用;且可通过表面侵蚀、酶降解、溶解等多种降解方式进行可控性降解,无毒副作用;同时还具有很好的生物相容性、吸附性、吸湿性、成膜性、抵抗免疫反应性和抗菌性等,广泛应用于造纸、纺织、制革、工业废水处理;在医药、食品保健品等领域也发挥着巨大的作用。因此,壳聚糖是一种用途广泛且富开发价值的天然高分子絮凝剂。 然而,壳聚糖在实际应用中还存在一些不足,譬如:化学性质不活泼、溶解性较差、分子量相对较低等,在一定程度上限制了它的使用围。但因其结构中含有羟基、乙酰基和氨基等官能团,故可以利用烷基化、酯化、接枝、交联等改性方法来改善壳聚糖的性质,提高其性能,从而拓展应用围,得到更大的利用空间。 1 壳聚糖的改性在饮用水处理中的应用 饮用水的处理,目的是将水处理为对人体有生物安全性和化学安全性的水,同时水的浊度、色度、硬度、气味等给人的感受要好[1]。壳聚糖因其天然、无毒、安全性,在饮用水处理中显示了其独特的优越性。壳聚糖特有的分子结构,可有效去除水中的悬浮物、有机物、颜色和气味,可降低水中COD含量并减少水中毒副物质的产生;此外,壳聚糖可以有效吸附去除饮用水中重金属及其藻类物质;还可以去除无机絮凝剂处理后残留的铝离子,且能一定程度上抑制水中微生物的繁殖和生长,从而具有一定的杀菌作用[2]。 我国是世界上地方性氟中毒较严重的国家之一。氟离子是人体不可或缺的微

改性壳聚糖富集研究综述范文【精编】

改性壳聚糖富集研究综述 摘要:壳聚糖及其衍生物是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。本文综合概述了壳聚糖的结构、性质、富集及其化学改性的方法,简单介绍了它们的应用领域。 关键词:壳聚糖;富集;化学改性;应用。 引言: 壳聚糖具有许多独特的化学物理性质,根据其酸化、酉旨化和氧化、接枝与交联、经基化、经烷基化等反应还可制备成多种用途的产品,而且从氨基多糖的特点出发具有比纤维素更为广泛的用途。对壳聚糖的应用开发研究,自本世纪六十年代以来就十分活跃,近年来国际更是十分重视对它的深入开发和应用。通过对甲壳质和壳聚糖进行化学修饰与改性来制备性能独特的衍生物已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。 1、壳聚糖及其改性吸附剂 壳聚糖(chitosan)是一种天然化合物,属于碳水化合物中的多糖,是甲壳素N-脱乙酰基的产物,其学名是β(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。 壳聚糖本身的基本结构是葡萄糖胺聚合物,与纤维素类似。但因多了一个胺基,带有正电荷,所以使其化学性质较为活泼。且因其聚合分子结合键角度自然扭转之故,对于小分子或元素会发生凝集螫合作用。根据甲壳素脱乙酰化时的条件不同,壳聚糖的脱乙酰度和分子量不同,壳聚糖的分子量通常在几十万左右。但一般来说N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖。 壳聚糖本身性质十分稳定,不会氧化或吸湿。鉴于壳聚糖及其衍生物具有优良的生理活性,在食品、生物制药、水处理方面显示出非常诱人的应用价值。近年来,国内外对壳聚糖的开发研究十分活跃。 2、壳聚糖富集工艺的研究现状 由于壳聚糖吸附剂有以上的优点,学者们对其富集的工艺已经有了较为深入的研究。 李斌,崔慧[1]研究了以壳聚糖作富集柱,稀H2SO4为洗脱剂,稀NaOH 为再生剂,火焰原子吸收光谱法简便、快速分离富集测定水中痕量Cu(Ⅱ)的方法,于波长325nm 处测定,检出限为20ng·ml-1,线性范围为10~20μg·ml-1。此法的优点在于简便、快速、选择性好、经济实用、效果良好。但由于壳聚糖易降解,在实际操作中存在着流速控制难,富集效果不均一,空白大的问题。

常见微囊藻大小

滇池常见微囊藻属种类的分类检索表 1. 细胞直径多数小于3.5 μm。 2. 细胞直径为 2.0– 3.5 μm; 群体紧密结实, 边缘平滑; 胶被不密贴群体细胞边缘…………………………………………………………………………………………………………坚实微囊藻M. firma 2. 细胞直径为 1.7– 3.3 μm; 群体疏松, 海绵状, 边缘不规则; 胶被密贴群体细胞边缘………………… ……………………………………………………………………………鱼害微囊藻M. ichthyoblabe 1. 细胞直径多数大于3.5 μm。 3. 群体中空; 胶被明显、边界清晰、坚固、有折光; 细胞较大, 直径 4.5–8.1 μm, 沿胶被单层排列, 有 时也充满胶被……………………………………………………………惠氏微囊藻M. wesenbergii 3. 群体胶被可见、边界模糊、坚固、无折光。 4. 群体常由亚单位组成。 5. 亚单位立方形, 有独立的胶被; 群体细胞的数量一般为4的倍数…………………………………………………………………………………………………………绿色微囊藻M. viridis 5. 亚单位球形或近球形, 外层细胞呈放射状排列。 6. 排列较紧密, 呈放射状……………………………………………放射微囊藻M. botrys 6. 排列不紧密, 少数细胞散离群体………………………………挪氏微囊藻M. novacekii 4. 群体没有亚单位, 群体内细胞聚集在一个共同的胶被。 7. 群体不形成穿孔, 不分枝。 8. 群体椭圆形或不规则, 细胞排列紧密; 胶被密贴细胞群体边缘…………………………… ……………………………………………………………………水华微囊藻M. flos-aquae 8. 群体球形; 细胞排列稀疏, 间距远大于细胞直径, 细胞直径2.5–6.0 μm; 胶被离细胞边缘远, 达5 μm以上……………………………………………………史密斯微囊藻M. smithii 7. 群体成熟常穿孔, 甚至形成网格状或树枝状。 9. 群体不定形, 呈球状、椭圆形或树枝状等, 细胞分布均匀…………………………………………………………………铜绿微囊藻M. aeruginosa 9. 群体细长, 呈带状, 藻体有间隔收缢, 细胞分布不均匀, 在收缢处细胞密度较低……… …………………………………………………………假丝微囊藻M. pseudofilamentosa

壳聚糖在水处理中的应用

壳聚糖基复合材料在水处理中的应用研究进展 田清源,费梦飞 山东农业大学化学与材料科学学院 摘要:介绍了壳聚糖的结构、性质及其在水处理中的应用原理,综述了壳聚糖与粘土、二氧化硅、无机高分子絮凝剂及其它无机材料复合得到的壳聚糖基复合材料在水处理中的应用研究进展,提出未来的发展应加强处理机理的研究、对重金属离子外的其它无机物和有机物的处理研究以及产业化应用研究。 壳聚糖(Chitosan,CTS)是唯一一种碱性天然多糖,是甲壳素经脱乙酰作用的产物。壳聚糖分子链上存在大量的氨基和羟基,具有很高的反应活性,同时还具有良好的生物相容性、无毒性和生物可降解性,此外,壳聚糖还是天然的高分子絮凝剂,作为吸附剂和絮凝剂在水处理领域具有很好的应用前景。鉴于壳聚糖在酸性溶液中易溶解、沉降慢、稳定性差,片状和粉状的壳聚糖使其再生、贮存很不方便,通常人们将其改性、交联制成如微球、多孔小珠等树脂产品,但是在乳化交联过程中,交联剂的用量直接影响着微球的机械性能和饱和吸附量,两者难以兼顾,因此,壳聚糖树脂微球的性能仍不够理想。近年来,随着聚合物/无机杂化材料研究的发展,壳聚糖/无机物复合材料的制备和性能的研究进展很快。无机物与壳聚糖的复合,一方面改善了壳聚糖材料的机械性能,另一方面又赋予壳聚糖新的功能,对于提高壳聚糖的应用价值意义重大[1]。作者在此对壳聚糖基复合材料在水处理方面的应用研究进展进行了综述。 1壳聚糖的结构和性质 壳聚糖是由β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡糖胺和β-(1→4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡糖胺两种糖单元间隔连接而成的链状聚合物,分子量根据脱乙酰度的不同从数十万到数百万不等[2]。壳聚糖分子链上分布着大量羟基、N-乙酰氨基和氨基,形成各种分子内和分子间的氢键,不仅是配位作用和反应的位点,同时也形成了壳聚糖大分子的二级结构[3]。壳聚糖的结构式如图1所示。 图1壳聚糖的结构式 壳聚糖分子链上丰富的羟基和氨基基团,使其具有许多独特的化学和物理性质。例如,壳聚糖上的氨基使其呈一定的碱性,可以从溶液中结合氢离子,从而使壳聚糖成为带正电荷的聚电解质而溶于酸;壳聚糖分子中活泼的C2位氨基和C6位羟基,使其易于发生化学反应,可进行多种化学修饰,形成不同结构和性能的衍生物,从而拓宽了其应用领域。另外,作为一种生物高分子化合物,壳聚糖还具有优良的生物相容性和生物可降解性。 评价壳聚糖性能的两项重要指标是脱乙酰度和平均分子量,一般而言,脱乙酰度越高、平均分子量越小,壳聚糖的溶解性就越好[4,5]。壳聚糖独特的结构和性质,使其具有良好的粘合性、生物可降解性、生物相容性、再生性和抗菌性,因此,广泛应用于生物医学、药学、食品、造纸、纺织以及环保等领域。 2壳聚糖在水处理中的应用原理[6] 2.1吸附与絮凝作用 壳聚糖分子链上存在大量的氨基、羟基和N-乙酰氨基,使其可借助氢键、盐键形成网

微囊藻毒素研究进展

微囊藻毒素研究进展 摘要:微囊藻毒素(Microcystins,MCYSTs,MCs)为富营养化淡水水体中最常见的藻类毒素,从毒理学、环境科学、生物学及化学等方面对MCs 巳的研究已有较多报道。本文综述了MCs 的具体的概念、对生物的影响,并对关于MCs 在产生机理、分离检测方法和水理过程中的去除方法等方面的研究进展,并对目前研究的不足提出了几点意见。 关键词:微囊藻毒素,水华,毒素,藻类植物 1. 前言 日趋严重的水体富营氧化使水华(Water bloom)发生已成为全球性的环境问题。我国多数淡水湖泊中形成水花的优势藻种,主要为有毒的蓝藻,这些毒藻可产生具有明显肝毒性的肽类物质,称为微囊藻毒素(Microcystins,MCYST)。近年来,由于饮用藻毒素污染的水体,而导致家禽、野生动物中毒,甚至死亡的事件频繁发生,藻类毒素对人体健康的危害已引起了人们的关注。我国的一些饮用水水源也已受到了有毒藻类的严重污染。本文就微囊藻毒素对生物危害、采集、检测及去除微囊藻的方法作了简单的介绍,着重在于微囊藻毒素的产生与环境的关系的介绍。 2. 微囊藻毒素(MCYST) 2.1 微囊藻毒素 淡水藻类中,毒性最强、污染最广、最严重的是蓝藻门。目前已肯定的有毒藻类有铜锈微囊藻、水华鱼腥藻、水华束丝藻、阿氏颤藻、泡沫节球藻及念珠藻等。这些藻类不只产生一种毒素,如环境发生变化,一种藻类可产生几种毒素。它是一种肝毒素,这种毒素是肝癌的强烈致癌剂[1]。虽然在1878 年Francis就最早报道了泡沫节球藻会对动物产生毒害作用,但人们对藻类分子结构的认识还不满40 年。1959 年Bishop首次分离出藻毒素后,不断有相关报道发表。美国、日本、澳大利亚、印度、加拿大、芬兰等lO多个国家都曾报道了其湖泊、水库中有毒水华的形成,并分离出有毒藻株[2]。我国的东湖、巢湖、太湖、滇池、淀山湖、黄浦江等饮用水水源及各种湖泊在夏秋季节藻类水华严重,每年长达7—8 个月,而天然水体蓝藻水华80%是产毒的[3]。从加拿大、日本、芬兰、美国、中国等地对湖水、河水、水库水、井水及自来水等水样的检测结果看,有的水体中微囊藻毒素检出率高达60%一87%,源水中微囊藻毒素浓度从130ng/ml一2ug/ml不等,经加氯处理后的浓度也有0.09—0.6ug/L不等[4]。由此可见淡水水源受到微囊藻毒素污染的严重状况。 2.2 微囊藻毒素对生物的影响 MCYSTs主要以肝脏为靶器官[5-6]。动物经灌喂或腹腔注射后,破坏细胞内的蛋白磷酸化平衡,改变多种酶活性,引起肝脏病变,造成一系列的生理紊乱。中毒症状主要表现为虚弱、呼吸沉重、皮肤变白、呕吐、腹泻、毛立和嗜睡等。Mcelhiney等[7]发现MC—LR的存在可对茄属植物(Solanum)的生长和豆类植物(Phaseolus vulgaris)根的发育产生不良影响。Singh等[8]研究了MC对藻类、微生物和真菌生长的效应,发现在初始50 mg/L的MC可完全抑制灰色念珠藻和鱼腥藻的生长并使藻细胞溶解,观察到了MC对二氧化碳的吸收和光合作用的不良影响,同时推断出铜绿微囊藻通过MC的杀藻作用是保持其在自然条件下保持为优势藻种的重要原因。 2.3 微囊藻毒素的结构 Louw认为,微囊藻毒素是一种具有强烈慢性肝脏中毒特征的生物碱。Hughes等(1958)发现并分离得到铜绿微囊藻NRC-1 有毒品系。Bishop等(1959)对铜绿微囊藻NRC-1 品系的毒性作全面研究,发现这种微囊藻毒素是由7 种氨基酸组成的小分子环状多肽,为单环结构:D-丙氨酸-L-X-赤-β-甲基-D-异谷氨酸-Mdha。其中Mdha是一种特殊氨基酸;Adda为3-氨基-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯-4,6-二烯酸;X和Y为两种可变L氨基酸(图1)[9] 。目前已鉴定约有65 个微囊藻毒素变式,其中多数毒性较高,如MCYST-LR、MCYST-RR和

改性壳聚糖的研究进展

改性壳聚糖的研究进展 1壳聚糖的理化性质 壳聚糖(chitosan,(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)是甲壳素(chitin,(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)部分脱乙酰化的产物。甲壳素广泛存在于蟹、虾以及藻类、真菌等低等动植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在100亿吨,是仅次于纤维素的第二大多糖。它是由葡萄糖结构单元组成的直链多糖,此多糖中含有数千个乙酰己糖胺残基,因此在分子间形成很强的氢键,导致其不溶于水和普通有机溶剂,这就大大限制了其应用范围。 将甲壳素在碱性条件下加热,脱去N-乙酰基后可生成壳聚糖。人们常将N-脱乙酰度和粘度(平均相对分子质量)作为衡量壳聚糖性能的两项指标。N-脱乙酰度是判定壳聚糖溶解性的依据,脱乙酰度越高,分子链上的游离氨基就越多,在酸中的溶解性就越好;而壳聚糖相对分子质量越大,分子之间的缠绕程度就越大,溶解度就越小。壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖,它一般是白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体。壳聚糖可溶于大多数稀酸,如盐酸、醋酸、苯甲酸溶液,且溶于酸后分子中氨基可与质子结合,使自身带上正电荷。甲壳素及壳聚糖的结构式如图1所示:

图1壳寡糖与壳聚糖的结构式 甲壳素和壳聚糖在自然界可以被各种微生物降解。微生物中的甲壳素酶(chitinase)可以随机地水解甲壳素的N-乙酰-β-(1-4)糖苷键。而壳聚糖可以被多种酶水解,包括壳聚糖酶(chitosanase)、麦芽糖酶、脂肪酶、以及各种来源的蛋白酶。在人体内甲壳素酶和壳聚糖酶并非普遍存在,通过测定显示N-乙酰壳聚糖在人血清中可以被人体内普遍存在的溶菌酶(lysozyme)降解。 壳聚糖的主链结构中引入了2-氨基,化学性质区别于3,6-羟基,与甲壳素相比增加了反应选择性的功能基团。由于C6-OH是一级羟基,C3-OH是二级羟基,空间位阻不同反应活性也不同,再加上C2-NH2,壳聚糖就具有三个活性不同的可供修饰的基团。根据不同的需要,被修饰的壳聚糖作为一种功能大分子广泛用于各种领域。由于壳聚糖只在酸性水溶液中溶解,而在中性或碱性水溶液中以及多数有机溶剂中不溶,限制了它的应用范围,因此科学家们采用衍生化的方法对壳聚糖进行改性获得了多种水溶性和可溶解于某些有机溶剂的衍生物,大大扩展了壳聚糖的应用范围。其中包括对壳聚糖进行N-,O-酰化,含氧无机酸酯化,醚化,N-烷基化,C6-OH和C3-OH的氧化,以及鳌合、交联等,在此过程中获得了许多性能良好,甚至是

微囊藻

微囊藻水华及其危害 业务发展中心黄海平陈根源 1. 铜绿微囊藻的分类及特征 铜绿微囊藻(Microcysis aeruginosa)属于蓝藻门色球藻科微囊藻属。 微囊藻对磷酸盐的吸收和累积 研究表明,某些藻类在吸收磷酸盐时具积累性,藻类能吸收过量的磷酸盐并以多聚磷酸颗粒的形式储存于体内[25]。高学庆等[26]的研究发现,当外界环境中营养磷浓度较高时,细胞过量吸收磷可以成为微囊藻种群增长的加速剂(这一点对藻类种群在竞争中的生存是有利的)。较大的生长速率可以使得种群尽可能快地占据较多的生存空间,而能排斥来自其它种群的竞争压力。当环境中营养磷浓度较低时,过量积累在细胞中的营养磷含量就可以维持种群度过一个较长的时期,以保证种群个体数量不因外界环境中营养磷浓度波动而产生很大的起伏。从而可以看出,铜绿微囊藻对水体中营养磷过量积累的特点,对微囊藻成为淡水湖泊富营养化发展过程中的一种重要优势种是具有极为重要的作用。 微囊藻内部生理结构 水华的形成和扩散也是蓝藻生理生态策略的表现。其一,形成水华的蓝藻,它们特有的异形胞能够将大气氮固定为可利用氮源,供给其它营养细胞,因此在环境中的当外来氮源不足而水体磷充足时,它们比其它生物更具有竞争优势,容易周期性的大量生长形成水华;其二,水华蓝藻另一个特点是:它们都具有一种调节细胞沉浮的结构体一伪空胞。伪空胞是中空的蛋白质细胞内含物,气体可透过但不透过水。当伪空胞以足够的浓度存在时可为细胞提供浮力。在光学显微镜下可观测到大的伪空胞聚集体,这种伪空胞被称作为气囊。而气囊的破裂与组装,为微囊藻提供了一个潜在的浮力调节机制[50]。伪空胞在蓝藻水华的发生、扩散和消失过程中起到非常重要的作用,已有大量的文献报道伪空胞的合成条件和调节与蓝藻水华发生的关系[51-52]。其三,水华蓝藻具有高效吸收利用外源无机碳的功能—无机碳浓缩机制(CCM)。在低浓度的二氧化碳介质中,蓝藻可以通过高效地主动吸收浓缩外源无机碳,在细胞内积累比介质高几百到几千倍的二氧化碳浓度,由此能够在其所栖息的环境中最大限度地竞争利用有限的无机碳,保持持续稳定的生长。蓝藻—二氧化碳浓缩机制的有效运转,还极大地抑制了细胞的光吸收现象,有效地减低了不必要的生物能源耗损。 铜绿微囊藻生长特性研究 铜绿微囊藻生长的最适pH为8.5—9.5,生长过程对水体的pH也会产生较大影响,总的趋势是使水体pH趋向于9~9.5;扰动对铜绿微囊藻生长的影响主要表现在生长滞后,但对其生长速率及生物量均无太大影响;增加磷浓度更易促进铜绿微囊藻的生长,氮对铜绿微囊藻的生物量则有较大影响。 铜绿微囊藻生长的营养动力学 当总磷或总氮为单一限制性底物时,铜绿微囊藻特定增长率快速增加的总磷与总氮浓度区间分别为0.005~0.2mg/L与0.01~2mg/L由于铜绿微囊藻对氮磷亲和力(半饱和常数)的不同 氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响并不表现在一个确定值上,也不能用某一确定比例来衡量一个特定水环境中影响铜绿微囊藻生长的限制性营养元素,而应结合氮!磷浓度与氮磷比进行综合考察确定. 不同质量浓度的磷对铜绿微囊藻生长及细胞内磷的影响

壳聚糖抗菌剂研究进展

Bioprocess 生物过程, 2017, 7(4), 41-48 Published Online December 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2118126460.html,/journal/bp https://https://www.wendangku.net/doc/2118126460.html,/10.12677/bp.2017.74006 Research Progress on Chitosan Antimicrobial Maotao Wu SunRui Marine Environment Engineering Co., ltd, Qingdao Shandong Received: Nov. 20th, 2017; accepted: Dec. 1st, 2017; published: Dec. 7th, 2017 Abstract Chitosan is a nature macromolecule. With the investigation, its applications are broad. The article summarizes the research and application of chitosan as an antimicrobial, the mechanism and the infective factors, and the development foreground of the chitosan antimicrobial is prospected. Keywords Chitosan, Antimicrobial, Mechanism, Prospect 壳聚糖抗菌剂研究进展 吴茂涛 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司,山东青岛 收稿日期:2017年11月20日;录用日期:2017年12月1日;发布日期:2017年12月7日 摘要 壳聚糖是一种天然的高分子,随着研究的深入发展,应用范围越来越广泛。本文概述了壳聚糖在抗菌剂领域的研究应用情况,归纳总结了其抗菌机理及其影响因素,同时展望了壳聚糖抗菌剂的发展前景。 关键词 壳聚糖,抗菌剂,机理,展望

壳聚糖相关知识

1.ph值对壳聚糖吸附金属离子的影响 与单糖氨基葡萄糖相似,壳聚糖分子中的氨基和经基与金属离子的配位也受溶液酸度的影响,溶液的ph值影响吸附范围。Ph=5.1附近,Co2+与壳聚糖的配位能力随ph值升高而增大,而Cd2+、Ni2+和Zn2+矛却有所下降。通过对壳聚糖吸附行为的研究表明:ph=6.0时,壳聚糠对Zn2+吸附量最大。壳聚糖吸附Co2+的ph值范围是5.0一10.0,最佳ph值是8.0, 壳聚糖对溶液中Ag+和部分Ag(NH)2+的吸附有较宽的ph值范围,当ph=6时,壳聚糖对流动相中的Ag+吸附量可以达到42mg/g。 2.在最佳ph值条件下一定浓度范围的溶液中,壳聚糖对溶液中金属离子的吸附行为一般符合Langmuir等温吸附或Freundlich等温吸附模式。研究壳聚糖吸附行为的特征,通过等温吸附线计算出壳聚糖对某金属离子的饱和吸附量及平衡常数,可作为判断某吸附剂是否适合吸附某金属离子的依据研究吸附平衡所需的时间,可进一步深人研究吸附的机理。 在最佳ph值时,壳聚糖及其衍生物对Cu2+ 、Zn2+ 、Hg2+、Au3+等金属等金属离子的吸附都符合Langmuir等温吸附式。壳聚糖对Co2+的吸附行为与壳聚糖吸附Cu2+ 、Zn2+时有明显不同,符合Freundlich吸附特征。 缪茜,孙静等,壳聚糖吸附剂研究,北京工业职业技术学院,2004.7 3. ph是影响吸附作用的最主要因素,多数研究者认为ph能够影响壳聚糖上活性位点的功能。重金属离子的吸附各不相同,甚至出现比表面积大的吸附能力低于比表面积小的特殊性。研究者认为,这可能是因为壳聚糖吸附剂是大分子吸附剂,对金属离子的吸附络合主要取决于分子链上的一NH2 ,又由于高聚物具有整链运动、链段运动、链节运动、侧基运动等特征,这些运动会影响壳聚糖粉末表面上的一NH2数目,粉末尺寸水平小者的表面上一NH2氏数目与尺寸水平大者表面上一NH2数目没有一定的函数关系,处于随机分布状态,从而得到上述 试验结果。 4. 甲壳素脱乙酞基制得的壳聚糖不溶于水,在浓无机酸和某些特殊溶剂中才能溶解。制备水溶性壳聚糖及其衍生物,引人其他功能性基团,改善它的溶解性及功能,拓宽其应用范围,是近几年研究开发甲壳素和壳聚糖的重要课题。目前国内较多采用含有羰基和羧基的醛类、羧酸类来对壳聚糖进行改性。 郭敏杰等,壳聚糖吸附重金属离子的研究进展,天津科技大学,2004. 羧甲基壳聚糖是壳聚糖经化学改性得到的水溶性衍生物,由于羧基的引人使其结合金属离子的能力大大提高。试验结果表明,羧基是吸附金属离子的NaNO2作解聚剂将壳聚糖解聚成水溶性壳聚糖进行锌离子的络合试验,探讨二者络合的条件及所形成的络合物的某些性质,结果表明,壳聚糖与锌离子有一定的络合能力。 5.在脱乙酰度为90% ,粘度为100 cP·s的壳聚糖吸附Cd2 +、Pb2 +、Cu2 +过程中,吸附效果与壳聚糖的用量、吸附时间、溶液pH值有关,这3种因素对壳聚糖吸附重金属的吸附率影响显著。。提出实验室条件下自制壳聚糖对Cd2 +、Pb2 +、Cu2 +的最佳吸附条件,即壳聚糖吸附Cd2 +的最佳条件:用量为10 g/L,吸附时间1 min,溶液pH = 8;吸附Pb2 + 用量为10g/L,吸附时间60 min,溶液pH = 6;吸附Cu2 +用量10 g/L,吸附时间1 min,溶液pH = 5,为含有Cd2 +、Pb2 +、Cu2 +重金属离子的工业废水的处理提供了小试基础,同时使得壳聚糖作为吸附剂新材料的应用有了进一步的发展。 6. 分别配置浓度为0 . 001 mol /L的Cd2 +、Pb2 +、C u2 +3种重金属离子溶液并稀释备用用原子吸收分光光度法进行测定并绘制它们的标准曲线。取一定量壳聚糖加入待吸附的含重金属离子的50 mL溶液中,在室温( 25 ℃)下振荡后过滤,用原子吸收分光光度法测定重金属的残留浓度。其吸附率的计算如下式:吸附率=C0 – C/C0×100 %式中: C0、C—吸附前后溶液中重金属离子的浓度。

壳聚糖的研究

壳聚糖的研究 郑英奇 04300079 壳聚糖[CS, (1 , 4) - 2- 氨基- 2- 脱氧- B- D - 葡聚糖]是目前自然界中发现的膳食纤维中唯一带正电荷的动物纤维, 分子内存的大量游离氨基, 使得其溶解性能较甲壳素有很大提高, 同时反应活性大大增强, 引起人们的广泛关注[ 1 ]。壳聚糖分子中的氨基、羟基与大部分重金属离子形成稳定螯合物的性质, 可应用于贵金属回收、工业废水处理; 其天然生物活性的直链聚阳离子结构具有抑菌、消炎、保湿等功能, 可用于医药、化妆品配方等领域; 特别是经过化学改性得到的壳聚糖衍生物, 其物理化学性质得到改善, 使其应用范围大大拓展, 因此壳聚糖及其衍生物的开发及应用研究已引起人们广泛的兴趣。本文就其功能化及其作为生物医用高分子材料方面的研究进行了简要综述。 1 壳聚糖的功能化及其在生物医用高分子材料方面的应用 同其它碳水化合物一样, 壳聚糖也可以发生交联与接枝、酯化、氧化、醚化等反应, 生成一系列各具其特殊功能的新材料。 1. 1 壳聚糖的接枝反应及其在生物医用高分子方面的应用 近几年壳聚糖的接枝共聚研究进展较快, 较为典型的引发剂是偶氮二异丁腈、Ce (IV ) [ 2 ]和氧化还原体系。壳聚糖C6- 伯, C3- 仲羟基及C2-氨基皆可以成为接枝点, 通过接枝反应, 可将糖基、多肽、聚酯链、烷基链等引入到壳聚糖中, 赋予壳聚糖新的性能。单纯的壳聚糖作为药物释放包覆物, 有溶解性差、对pH 的依赖性太强和机械性能不好等缺点, 而接枝上具有水溶性、生物相容性好的PVA 后, 能极大地改善其对药物的释放行为, 且满足H iguch i’s 扩散模型[ 3 ]。在壳聚糖上接枝唾液酸的一部分, 有望成为人类红细胞凝结的抑制剂 , 壳聚糖上NH2 的正电荷与细胞表面的脂质体的负电荷(如唾液酸) 相结合后, 可抑制细胞的活动能力, 从而抑制细菌生长; 低聚体的壳聚糖能穿透细胞壁, 进入细菌的细胞内, 抑制其细胞中mRNA 的形成, 从而抑制细菌的生长。将2- 甲基丙烯酰氧乙基磷酸和乙烯基磺酸钠接枝到壳聚糖上, 得到的具有两性离子特性的、高分子量的、水溶性的CS 衍生物, 其抗菌性较CS 有明显的提高。在壳聚糖膜上接枝上乙二醇寡聚物单甲氧基的醛的衍生物后膜对蛋白质的吸附量下降。在壳聚糖的C6 上选择性接枝糖侧链, 得到具有独特的促免疫活性的分支多糖, 即在主链A- (1→4) 上有A- (1→6) 糖侧链的多糖。接枝改性提高了壳聚糖对溶剂的亲和性, 同时也提高了抗菌性和免疫活性, 但酶解性比壳聚糖要差些。 2 硫酸酯化、氧化CS 及其在生物医用高分子方面的应用 甲壳素、壳聚糖与肝素具有相似的分子骨架,经硫酸酯化引入- NHSO 3、- COOH、-CH2COOH、- CH2O SO 3 基团后得到肝素类似物,显示出抗凝血性。硫酸酯化试剂有浓硫酸、SO 2/SO 3、氯磺酸/吡啶、SO 3/吡啶、SO 3/DM F等,反应一般是非均相进行, 但壳聚糖因可在DM F 中形成稳定的SO 3- DM F 络合物而进行均相反应。对于甲壳素来说, 硫酸酯化只能在羟基上进行, 而壳聚糖除在羟基上外还会在氨基上进行硫酸酯化。磺化羟基化交联壳聚糖对血清中的低密度脂蛋白(LDL ) 具有选择吸附性能, 是降解冠状动脉粥样硬化发病率的有效途径之一。甲壳素、壳聚糖的氧化可引入新官能团, 例如壳聚糖先与高氯酸生成盐保护氨基后, 用三氧化铬进行选择性氧化, 可使C6 氧化成羧基, 如果与硫酸酯化反应结合, 可得到与肝素结构更加接近的产物。

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