第7章甲壳素和壳聚糖71甲壳素和壳聚糖的结构、性能72甲壳素的存在状态与提取方法73甲壳素与壳聚糖的改性74甲壳素与壳聚糖及其改性产物的应用
掌握甲壳素和壳聚糖的基本结构和反应性能了解甲壳素和壳聚糖的结构改性和应用
备注
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f71甲壳素和壳聚糖的结构、性能711甲壳素的发现与命名
1、1811年HBraco
ot温热的稀碱溶液反复处理蘑菇,提取甲壳素,命名Fu
gi
e,真菌纤维素。
2、1823年AOdier甲壳类昆虫翅鞘中分离,命名Chiti
3、1843年APaye
发现Chiti
与纤维素性质不同,JLLassaig
e发现Chiti
中有氮元素4、1878年GLedderhose从Chiti
水解反应液中检出氨基葡萄糖和乙酸5、1894年EGilso
进一步证明Chiti
中含有氨基葡萄糖,后来研究证明,Chiti
是由N乙酰基葡萄糖缩聚而成的。
6、1859年CRouget将甲壳素浸泡在浓KOH溶液中煮沸一段时间,取出发现可溶于有机酸中。
7、1894年FHoppeSeiler确认这种产物是脱掉了部分乙酰基的甲壳素,
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f并命名为壳聚糖(Chitosa
)。
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。
根据N脱乙酰度可以把壳聚糖分为:5570为低脱乙酰度壳聚糖7085为中脱乙酰度壳聚糖8595为高脱乙酰度壳聚糖95100为超高脱乙酰度壳聚糖(极难制备)
712甲壳素与壳聚糖的结构与性质
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f一、一般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,但同时主链发生降解。二、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0515
m,一个螺旋平面由6个糖残基组成。
测定方法:红外、核磁共振
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f三、壳聚糖的主要特性1不能完全溶解于水和碱溶液中,但可溶于稀酸pH6,游离氨基质子化促进溶解。溶于稀酸呈黏稠状,在稀酸中壳聚糖的β1,4糖苷键会慢慢水解,生成低相对分子质量的壳聚糖。2壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质,具有很强的吸附性。3壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、黏度有关,脱乙酰度越高,相对分子质量越小,越易溶于水4壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性和保湿性N脱乙酰度和黏度(平均分子量)是壳聚糖的两项主要性能指标脱乙酰度(1)脱乙酰度(DD)的高低,直接关系到它在稀酸中的r