壳聚糖(Chitosan),又称乙酰甲壳素、脱乙酰甲壳素,是由经脱乙酰化反应的甲壳素制备而成。壳聚糖的化学名称是βB-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖,化学结构式如下图
壳聚糖的结构式(n为聚合度)
由于壳聚糖分子含有游离的氨基,随着壳聚糖分子中的氨基数量的增多,它的氨基特性会越来越明显。在含有H+的溶液中很容易生成盐,表现出阳离子性质。而壳聚糖的聚合度较高、分子量较大,从而导致了壳聚糖的水溶性较差,一般情况下,壳聚糖只能溶于酸性溶液中,从而了壳聚糖的应用。而近几年来经研究发现经脱乙酰和酶解后得到了具有较低聚合度、较小分子量、较好水溶性的甲壳低聚糖,极易被组织器官消化吸收。壳聚糖分子量的分布对其性能的影响比较大,因此,在很多情况下都需要考虑不同分子量的壳聚糖的理化性质以及不同分子量的壳聚糖的降解情况。
壳聚糖的化学结构式是怎样的
由于甲壳素大分子中具有稳定的环状结构和大分子之间存在强的氢键作用,使它的溶解性能变差,不溶于水、稀酸、稀碱和一般的有机溶剂中。甲壳素在浓硫酸、盐酸、和85%磷酸等强酸中可溶解,但与此同时会发生剧烈的降解,使相对分子质量明显降低。甲壳素的溶剂主要有六氟丙酮、六氟异丙醇、甲酸-二氯乙酸、三氯乙酸或二氯乙酸与含氯烃类的混合物、二甲基乙酰胺-氯化锂、N-甲基吡咯烷酮-氯化锂混合溶剂等。甲壳素在这些溶剂中均能被溶解并可制成具有一定浓度的稳定溶液。在壳聚糖分子中由于存在大量的—NH2基和—OH基,使其溶解性能大大优于甲壳素。壳聚糖能溶解在甲酸、乙酸、盐酸、环烷酸和苯甲酸等稀酸,从而可制成均匀的壳聚糖溶液。在酸性水溶液中,壳聚糖分子中的氨基、羟基等极性基团与水分子相互作用而水合。水合后壳聚糖分子逐渐膨胀,且随水合作用的程度壳聚糖分子的形状发生变化。完全水合的壳聚糖可形成球状分子。分子形状随溶液的pH值变化而发生变化。pH值的不同使氨基(—NH2)的电荷状态发生改变,pH值低时,壳聚糖从链状向球状分子变化,粘度减少,pH值高可使壳聚糖从球状向链状分子变化,粘度加大。粘度除了受氨基含量及溶解时pH值的影响外,还与温度、壳聚糖相对分子质量及溶液中离子的种类有关。甲壳素与壳聚糖均可在合适的溶剂中溶解而被制成具有一定浓度、一定粘度和良好稳定性的溶液。这些溶液分别通过喷丝装置喷入各自的凝固剂中凝固成纤维,经适当后处理即可获得强度较高的纤维。如将上述溶液分别涂布在玻璃板上,经凝固、洗涤、干燥后可制作透明的薄膜。这种薄膜具有较大的透气性和透湿性,手感柔软,具有良好的弹性和强度,可用作透析膜、分子过滤器和反渗透膜等。摘自http://www.jiakesu.com/news/2011323155527.htm参考http://www.jiakesu.com/