甲壳质/壳聚糖及其衍生物的应用化学

甲壳质(Chitin),也称几丁质、壳多糖,俗称甲壳素,是一种天然高分子聚合物,属于氨基多糖,学名为N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖,分子式为(C8H13NO5)n,单体之间是以β(1→4)苷键连接,分子量一般在106左右,理论含氮量6.9%。甲壳质广泛存在于无脊椎动物的外壳,昆虫的外骨骼,内角质层,真菌的胞壁中。在自然界中,甲壳质的年生物合成量高达千亿吨之多,是仅次于纤维素的第2大自然资源。由于甲壳质天然、无毒(LD5016g/kg)和所具有的良好的生物相溶性、可降解性,以及独特的分子结构和物理、化学性质,使它在医学、药物制剂学、化工、食品、化妆品、…     

甲壳质及其衍生物生理活性研究进展

甲壳质是自然界中含量丰富且具有重要生物活性的一种天然多糖 ,其分子的部分基团进行修饰后可产生多种衍生物 ,这些衍生物既保留甲壳质的部分活性功能 ,又具有其本身独特的生理作用 ,因此 ,甲壳质及其衍生物在研究与开发应用方面具有广阔的前景 ,成为目前多糖领域中的研究热点。下面就甲壳质及其衍生物的生理活性研究作一综述。１伤口促愈活性甲壳质及其衍生物在伤口愈合过程中有作用已得到证明。已研究发现 ,伤口愈合的过程中 ,上皮细胞、内皮细胞、巨噬细胞和成纤维细胞的作用都很重要 ,甲壳质及其衍生物对这些细胞均有不同程度的影响。Ｍ…     

壳聚糖及其衍生物的抗菌活性研究进展

甲壳素 (Ｃｈｉｔｉｎ) ,即几丁质 ,是来源于海洋无脊椎动物、真菌、昆虫的一类天然高分子聚合物 ,属于氨基多糖 ,在自然界中资源丰富［１］。而壳聚糖（Ｃｈｉｔｏｓａｎ）是甲壳素脱乙酰的产物 ,学名为 (１ ,４) ２ 氨基 ２ 脱氧 β Ｄ 葡聚糖。研究表明 ,壳聚糖有抗菌活性 ,且由于其良好的生物相容性、成膜性、无毒性和可生物降解等特性 ,在食品、医药、纺织、印染、化妆品及环保等工业上有广泛的用途。但是由于壳聚糖分子中的一些氢键作用 ( -Ｏ -Ｈ┅Ｏ -型及Ｎ -Ｈ┅Ｏ型 ) ,使其很难溶于一般的有机溶剂和水中 ,只能在酸性领域内显…     

甲壳质及其衍生物的特性和医学应用

本文综述了甲壳质及其衍生物应用于医学领域所需具备的条件，以及它们在人工皮肤，抗凝血，伤口促愈，可吸收性手术线及药物缓释等方面的应用情况。     

壳聚糖碱性氨基酸衍生物的合成及抑菌活性研究

利用接枝反应,采用碱性氨基酸修饰壳聚糖,制备壳聚糖赖氨酸衍生物、壳聚糖精氨酸衍生物、壳聚糖组氨酸衍生物。通过红外(FT-IR)、核磁(~1H-NMR)、元素分析(EA)对其进行表征,并研究了不同壳聚糖氨基酸衍生物的抑菌活性。结果表明,壳聚糖赖氨酸衍生物、壳聚糖精氨酸衍生物、壳聚糖组氨酸衍生物、壳聚糖对金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为320、160、320、640μg/mL,对大肠杆菌的最低抑菌浓度(MIC)分别为320、320、320、640μg/mL,三种壳聚糖氨基酸衍生物的抑菌活性均明显高于未修饰壳聚糖。通过引入碱性氨基酸增加壳聚糖的正电荷有利于提高其抑菌活性。     

具有抑制植物病原真菌活性的含氮、硫、磷壳聚糖衍生物的研究进展

海洋生物体内蕴含着天然活性物质,许多都具有杀菌、杀虫、抗逆、促生长等功能,已成为新农药创制的重要源泉,据此研制新型海洋生物源农药,是海洋生物产业中的一个新领域,也是新型生物农药研发的重要途径。以虾、蟹壳为原料制备的壳聚糖是一种碱性多糖,能够促进植物生长,提高植物抗病、抗逆能力,在农业上受到广泛关注。为提高壳聚糖的应用性,通过改性提高其抑菌性是一个研究热点。本文主要基于本实验室近20年来在壳聚糖衍生化及抑菌活性方面开展的工作,系统地阐述了提高壳聚糖抑菌活性的活性拼接改性策略,即通过在不同位点接枝含氮、含磷、含硫等抑菌活性基团以提高其抑菌活性,分析了其构效关系,为研制新型海洋生物农药提供了理论与技术支撑。     

甲壳质及其衍生物为载体的固定化技术和应用

近年来甲壳质及其衍生物作为载体固定化酶和细胞的研究引起了广泛的重视[1]。甲壳质是甲壳动物外壳的主要成分,是自然界生成量仅次于纤维素的第二大天然聚合物。甲壳质的化学结构是由N-乙酰葡萄糖胺通过β-1.4糖苷键连接而成的生物高聚物,其化学性质稳定,而且耐热性好。特别是分子中存在有氨基,既易于与酶共价结合,又可络合金属离子使酶免受金属离子的抑制,同时容易通过接枝改性,是一种很有应用价值的固定化载体。本文介绍了固定化载体的制备、固定化方法和应用。1　固定化载体的制备方法1.1　壳多糖的制备以新鲜虾蟹壳为原料分别用2mol/L…     

壳聚糖及其衍生物在生物工程领域中的应用研究

壳聚糖是甲壳质部分和全部脱乙酰基的产物 ,由于其分子中含有 ＯＨ和 ＮＨ ２,所以可酰基化、磺化、羧甲基化、羟基化、酯化、醚化、交联、螯合等 ,获得溶解性和生物活性不同的衍生物 ,从而拓宽了壳聚糖的应用领域。本文对壳聚糖及其衍生物在生物工程领域中的应用研究进行评述。１在细胞工程领域中的应用研究利用动物细胞大规模培养技术，可以制备出稀有的生化药物和细胞活性因子等医疗产品。微载体是直径在６０～２５０μｍ能够适于贴壁细胞在其上附着生长的微珠 ,研究表明 ,壳聚糖是一种新型的细胞大规模培养用优质材料。ＳｃｈｏｌｚＭ…     

文蛤核酸抗癌活性的研究

利用海产蛤类治疗肿瘤,在我国古代已有记载,但从实验室证实海蛤Mercenaria mercenaria的抗癌活性还是60年代以后的事。据文献介绍,前人所研究的海蛤提取物,其主要成份是一类糖蛋白化合物。由于含有致敏源,故临床应用困难。我们考虑,生物体内的蛋白类物质的合成过程,与生物体内的核酸物质有着密切的关系。既然海蛤的     

生物降解甲壳质的研究

介绍了利用生物 (主要是微生物 )降解甲壳质的一些研究进展 ,着重讨论了在甲壳质降解中起重要作用的几丁质酶的基本性质和分子生物学特征。指出了生物处理海洋资源 ,开发有用活性物质的应用前景。     

甲壳素和壳聚糖的制备条件对其质量及性能的影响

甲壳素系一种天然含氮多糖类物质,脱乙酰基后生成壳聚糖。由于其分子中含有羟基、苷键、乙酰氨基或氨基,故可发生一系列化学反应而可以获得具有特殊功能、价值更高的产品。笔者曾收集国内外近１０个厂家的产品进行分析比较,不仅外观、形状和色泽差别甚大,而且其粘度、分子量、溶解性及脱乙酰度差异亦很大,这就直接影响其使用性能及深加工条件。因此,研究其制备条件及反应本质有着十分重要的指导意义。曾有不少学者［１,４］提出过改进工艺的意见,笔者着重就各种制备条件对产品质量和性能的影响进行了较全面的研究。１实验１．１原料…     

甲壳质/壳聚糖硫酸酯研究进展

人们希望能够找到或合成能够代替肝素的物质,以解决肝素资源有限问题,在众多的衍生物当中,甲壳质、壳聚糖磺化修饰成为最诱人的领域,由于壳聚糖具有独特的分子结构,比其他多糖更适合于制备肝素类物质,因此科学家对甲壳质、壳聚糖选择性磺化,对它们的构效关系,生物活性与应用开发进行了大量研究,以期在海洋药物领域获得突破。１甲壳质／壳聚糖硫酸酯的理化性质甲壳质是一种天然高分子多糖,存在于各种节肢动物（虾、蟹、昆虫等）的甲壳中,在褐煤中曾找到约２５０×１０４ａ前各种甲虫翅膀的残余,可见甲壳质对细菌作用十分稳定。这…     

几丁质和脱乙酰几丁质的吸附特性及其用于水中痕量铜的测定

THEUTILIZATIONOFCHITINANDCHITOSANINDETERMINGTHECONTENTOFTRACECUPRICION测定铜含量的方法有多种,如二乙氨基二硫代甲酸钠,原子吸收分光光度法等。几丁质（缩写为CT）广泛地存在于动植物中,它是一种天然的大分子含氮多糖化合物,是β-1,4连接的乙酰氨基葡聚糖,它具有吸附离子的能力,能富集金属离子,故对水的净化具有应用潜力[1]。近年来国人对CT的研究日渐增多,在食品、医药、环保、农业、造纸、印染、日用化工以及酶制剂等方面,已陆续见诸报道。自然界甲壳质产量达100×108t,但实际用量仅2000t…     

甲壳多糖及单糖的制备工艺研究

甲壳质(chitin)，又名甲壳素，几丁质，主要存在于虾、蟹、蛹及昆虫等动物外壳中。其衍生物壳聚糖(chitosan)又名甲壳胺或脱乙酰甲壳素，是甲壳质经脱乙酰化反应制得的产物，是最基本、最重要的甲壳质衍生物。 壳聚糖具有良好的吸湿性、成膜性、气透性、降解性、生物相溶性、无毒副作用以及不污染环境的优良性质，广泛应用于环保、食品、化工、医药、纺织、造纸、卷烟、农业、化妆品、印染、生物医学、酶制剂、保健品、金属回收等许多行业中。因此甲壳质作为一种纯天然的自然资源，对其开发和应用具有极其深远的意义。但甲壳质及其壳聚糖的高度不溶性极大地限制了它们的应用，必须对它们进行化学深加工，或结构修饰，引入或改变其分子链上的某个基团，或者完全降解或部分降解其分子链，从而得到一些具有特殊性质、水溶性有所改善的衍生物产品来满足人们的使用需要，因此甲壳单糖随之问世。 D-氨基葡萄糖盐酸盐(GAH)是甲壳质或壳聚糖的降解产物，其结构为D-葡萄糖分子中C2-羟基被氨基所取代，因氨基显碱性，与盐酸结合成盐。D-氨基葡萄糖盐酸盐是重要的生化试剂和医药中间体，其用途十分广泛：对人体具有重要的生理功能，它参与肝肾解毒，发挥抗炎护肝的作用；它能促进抗生素药剂的注射功能，也可作为糖尿病患者的营养补助剂，大剂量使用对宿主组织无害，但对体内恶性细胞却是一种细胞毒；它促进人体黏多糖的合成，改善关节软骨的代谢及修复；此外，它还可作为化妆品和饲料的添加剂。目前，国内、外对D-氨基葡萄糖的需求日益增加。 本文论述了甲壳质和壳聚糖的制备技术，并着重研究了单糖的最优化制备方法，通过正交实验，进行了3因素6水平72(36×2)个实验；同时研究了抽滤工艺和脱色工艺对产品质量的影响，为今后高质量的生产D-氨基葡萄糖盐酸盐及工业化提供了技术指导。     

壳聚糖制备及副产品综合利用研究

甲壳素 (ｃｈｉｔｉｎ)又名壳多糖 ,是生物界广泛存在的一种天然高分子化合物 ,其化学名称是β (１ ,４) ２ 乙酰胺基 Ｄ 葡萄糖。壳聚糖是脱乙酰基甲壳素。近几十年来 ,甲壳素及壳聚糖的研究已在国内外广泛开展。壳聚糖制备的原料是虾蟹壳 ,我国虾蟹壳资源丰富 ,长期以来 ,大部分被当作垃圾丢掉。由于壳聚糖价格上扬 ,市场上掀起了壳聚糖生产的热潮。但传统工艺酸碱用量大 ,废液污染严重。本文针对这个问题 ,从环境保护入手 ,对生产中产生的废液综合治理 ,回收废液中的蛋白质作为优质饲料添加剂 ,不但提高了经济效益 ,而且变废为宝 ,消除…     

菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)蛋白聚糖的分离提取及其抗肿瘤活性的初步研究

采用凝胶过滤层析、SDS-PAGE电泳、Bradford法和苯酚-硫酸法等生物化学方法对菲律宾蛤仔中的蛋白聚糖(PG1和PG2)进行分离纯化,研究其理化性质。采用MTT方法研究蛋白聚糖对人肝癌细胞SMMC-7721和人正常肝细胞HL-7702生长的影响。通过小鼠体内实验研究蛋白聚糖的抗肿瘤活性和对荷瘤小鼠免疫功能的影响。结果表明,PG1分子量大约为20kDa,多糖含量为70.09%,蛋白质含量为15.4%。PG2的多糖含量为82.53%,蛋白质含量为7.26%。PG1在200μg/ml浓度时对SMMC-7721的生长抑制率为73.30%,随浓度的升高,抑制率并未发生明显改变。PG2对SMMC-7721的生长抑制作用呈剂量依赖性,在500μg/ml的浓度下,其抑制效果与PG1的抑制效果相当。在同样浓度下,PG1对人正常肝细胞的生长和功能没有明显影响。PG1呈剂量-效应关系明显增加荷瘤小鼠脾指数,促进荷瘤小鼠脾淋巴细胞转化,且没有降低体重及其他毒副作用。PG1对小鼠S180肉瘤的抑制作用可能是通过直接杀伤肿瘤细胞的细胞毒作用和提高小鼠细胞免疫水平来实现。     

渤海及周边地区中新生代构造演化与火山活动

渤海湾盆地作为典型的中新生代叠合盆地,构造演化历史十分复杂,经历了多期构造演化,盆地的构造演化与东亚大陆大地构造环境密切相关。本文从板块相互作用的角度出发,综合大量文献资料,划分渤海湾盆地中、新生代构造演化为3个阶段,中生代盆地发育演化阶段、早第三纪裂陷盆地发育阶段和晚第三纪坳陷盆地发育阶段。通过对渤海地区代表性火山岩样品的岩石化学分析、微量元素及稀土元素中子活化分析结果进行岩石化学和地球化学分析,综合前人研究成果,探讨了渤海及周边地区地质构造演化特征与火山活动之间的耦合关系。     

三门湾水体营养盐变化及其对人类活动的响应

我国沿海重点海湾水体富营养化与陆源输入和海湾开发活动密切相关,海湾特殊的弱交换水动力环境使得水体环境治理面临更为严峻的挑战,浙江省近年来实施陆域生态环境治理“千万工程”和海域“蓝色海湾整治”工程,陆域和海湾水环境提升显著。以浙江省第2大海湾三门湾为研究对象,对近30年三门湾海域水体营养调查监测数据进行对比分析,结合2019年9月在三门湾开展的流域-海域水体质量联合调查取得的54个流域水样、30个海域水样和6个雨水样的营养盐分析结果（NO3−,NO2−,NH4+,PO43−）,分析了三门湾水体营养盐的空间分布特征和影响因素,分析营养盐长期变化特征和人类活动的影响。目前三门湾水体富营养化的问题依然突出,湾内海域DIN和DIP含量在0～439和18～59 μg/L,平均值分别为233和37 μg/L,河流DIN和DIP含量在77～1586和3～126 μg/L,平均值分别为466和48 μg/L。河流中氮、磷营养盐含量整体上呈现由上游到下游增长的趋势,其中农业生产对水体NH4+-N、NO3−-N影响大,城镇生活和工业生产排放对水体中NH4+-N、NO2−-N和DIP影响大。海域中氮磷营养盐的高值区主要分布在水体交换弱的港汊顶部和河流入海处,营养盐浓度呈现由近岸高值向外海逐渐降低的趋势,海水养殖是近岸营养盐的主要贡献者。三门湾水体营养盐在1987—2007年中处于持续增长趋势,2010年后随着海陆生态环境治理政策的实施,DIN和DIP呈现明显下降趋势,海湾水环境状况得到较大改善。