壳聚糖--幻灯片.pptVIP

壳聚糖 1.概述 甲壳素的发现和命名 甲壳素的存在 壳聚糖的物理性质 壳聚糖的化学性质 1.1 甲壳素的发现和命名 1811年 H.Braconnot 温热的稀碱容易反复处理蘑菇 1823年 A.Odier 甲壳类昆虫翅鞘中分离，命名Chitin 1843年 A.Payen 发现Chitin与纤维素性质不同 J.L.Lassaigne 发现Chitin中有氮元素 1.1 甲壳素的发现和命名 1878年 G.Ledderhose 从Chitin的水解反应液中检出 了氨基葡萄糖和乙酸 1894年 E.Gilson 进一步证明Chitin中含有氨基葡萄 糖，后来研究证明，Chitin是有N-乙酰基葡 萄糖缩聚而成的。 1.1 甲壳素的发现和命名 甲壳素(Chitin) 1.1 甲壳素的发现和命名 纤维素 1.1 甲壳素的发现和命名 1859年 C.Rouget将甲壳素浸泡在浓度KOH溶液 中煮沸一段时间，取出发现可溶于有机 酸中。 1894年 F.Hoppe-Seiler确认这种产物是脱掉了部 分乙酰基的甲壳素，并命名为Chitosan。 1.1 甲壳素的发现和命名 壳聚糖(Chitosan) 1.1 甲壳素的发现和命名 壳聚糖是甲壳素的N-脱乙酰基的产物，一般而言，N-乙酰基脱去55%以上就可以称之为壳聚糖，这种脱乙酰度的壳聚糖能溶于1%乙酸或1%盐酸。 作为有实用价值的工业品壳聚糖，N-脱乙酰度必须在70%以上。 1.1 甲壳素的发现和命名 1.1 甲壳素的发现和命名 根据N-脱乙酰度可以把壳聚糖分为： 55%-70%为低脱乙酰度壳聚糖 70%-85%为中脱乙酰度壳聚糖 85%-95%为高脱乙酰度壳聚糖 95%-100%为超高脱乙酰度壳聚糖（极 难制备） 1.2 甲壳素的存在 天然有机化合物中，数量最大的是纤维素（植物生成），其实是甲壳素（动物生成）。 甲壳素是地球上除蛋白质外数量最大的含氮天然有机化合物。 1.2 甲壳素的存在 在自然界的存在 甲壳素广泛存在于甲壳纲动物虾和蟹的甲壳、真菌（酵母、霉菌）的细胞壁和植物（如蘑菇）的细胞壁中。 1.2 甲壳素的存在 1.2 甲壳素的存在 存在状态 甲壳类动物外壳的结构材料就是甲壳素，它既有生理作用，又能保护机体防止外来机械性冲击；同时，还具有吸收高能辐射的性能。在真菌的细胞壁中，甲壳素与其他多糖相连，在动物体内，则是与蛋白质结合成蛋白聚糖。 1.2 甲壳素的存在 存在状态 甲壳素的结构因氢键类型不同而有三种结晶体： α-甲壳素，由两条反向平行的糖链组成 β-甲壳素，由两条同向平行的糖链组成 γ-甲壳素，由三条糖链组成，其中两条同向，一条反向。 1.3 壳聚糖的物理性质 一般物理性质 甲壳素是白色或灰白色无定形、半透明固体，分子量因原料不同而有数十万至数百万，不溶于水、稀酸、稀碱、浓碱、一般有机溶剂，可溶于浓的盐酸、硫酸、磷酸和无水甲酸，但同时主链反生降解。 1.3 壳聚糖的物理性质 一般物理性质 壳聚糖也是白色无定形、半透明、略有珍珠光泽的固体，因原料和制备方法不同，分子量也从数十万至数百万不等，不溶于水和碱溶液，可溶于稀的盐酸、硝酸等无机酸和大多数有机酸，不溶于稀的硫酸、磷酸。在稀酸中，壳聚糖的主链会缓慢水解，溶液黏度会逐渐降低，所以壳聚糖溶液应随用随配。 1.3 壳聚糖的物理性质 结构特征 研究证实，甲壳素与其他多糖一样，其分子链也是螺旋形，XRD照片给出的螺距为0.515nm，一个螺旋平面由6个糖残基组成。 1.3 壳聚糖的物理性质 红外光谱 1.3 壳聚糖的物理性质 核磁共振氢谱（1HNMR） 1.4 壳聚糖的化学性质 O-酰化和N-酰化 壳聚糖可与多种有机酸的衍生物（酸酐、酰卤）反应，导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基。 壳聚糖分子链的糖残基上既有羟基，又有氨基，酰化反应既可在羟基上成酯，也可在氨基上成酰胺。 1.4 壳聚糖的化学性质 含氧无机酸酯化 甲壳素和壳聚糖的羟基，尤其是C6-OH，可与