甲殼素、殼聚糖材料

第5章甲殼素、殼聚糖材料Chapter5ChitinandChitosanMaterials

甲殼素殼聚糖甲殼素是地球上僅次于纖維素的第二大可再生資源，總產(chǎn)量100億噸/年，水產(chǎn)加工廢棄物中100萬(wàn)噸/年。主要來(lái)源：蝦殼、蟹殼、昆蟲殼等；廣泛存在于節(jié)肢動(dòng)物、軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、原生動(dòng)物、腔腸動(dòng)物及真菌和藻類的細(xì)胞壁。主要特性：生物相容性一、甲殼素和殼聚糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)甲殼素：N-乙酰-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖以β-1,4-糖苷鍵連接的線性多糖殼聚糖：甲殼素脫去55%以上的N-乙?；漠a(chǎn)物1.分子結(jié)構(gòu)纖維素甲殼素殼聚糖甲殼素和殼聚糖可認(rèn)為是纖維素C-2羥基被乙酰氨基或氨基所取代殼聚糖：一般將N-脫乙酰度大于70%的甲殼素稱為殼聚糖。事實(shí)上，得到100%脫乙酰度的殼聚糖是很困難的。甲殼素：C-2位并非100%的是乙酰氨基，約1/8的是氨基。在生產(chǎn)過(guò)程中用稀堿除蛋白質(zhì)時(shí)又有部分乙?；幻摰簦噬唐芳讱に貙?shí)際上有15-20%的脫乙酰度。甲殼素—多糖（1）一級(jí)結(jié)構(gòu)β-1,4-糖苷鍵連接N-乙酰氨基葡萄糖（2）二級(jí)結(jié)構(gòu)羥基和N-乙酰氨基形成各種分子內(nèi)和分子間氫鍵—聚集體

氫鍵的存在：阻止了鄰近糖殘基沿糖苷鍵的旋轉(zhuǎn)相鄰糖環(huán)之間的空間位阻也降低了糖殘基旋轉(zhuǎn)的自由度2.聚集態(tài)結(jié)構(gòu)分子內(nèi)氫鍵：C3羥基—相鄰糖苷鍵-O-C3羥基—同一分子鏈另一環(huán)上的氧分子間氫鍵：C3羥基—另一分子鏈糖苷鍵-O-C3羥基—另一分子鏈環(huán)上氧其它：C2位-NHCOCH3的羰基氧、C2的-NH2、C6上-OH

可形成一列的分子內(nèi)和分子間氫鍵（3）三級(jí)結(jié)構(gòu)糖鏈之間以氫鍵結(jié)合形成的各種聚集體，只與甲殼素分子主鏈的構(gòu)象有關(guān)由一級(jí)結(jié)構(gòu)和非共價(jià)相互作用造成的有序的二級(jí)結(jié)構(gòu)使甲殼素在空間形成有規(guī)則而宏大的構(gòu)象；但一級(jí)和二級(jí)結(jié)構(gòu)中較大不規(guī)則的分支結(jié)構(gòu)阻礙三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成。（4）四級(jí)結(jié)構(gòu)甲殼素長(zhǎng)鏈間以非共價(jià)結(jié)合規(guī)整排列和堆砌在一起形成的聚集體3.結(jié)晶結(jié)構(gòu)甲殼素：α—甲殼素（蝦蟹）由兩條反向平行的糖鏈排列而成β—甲殼素（烏賊）由兩條平行的糖鏈排列而成γ—甲殼素由三條糖鏈組成，兩條糖鏈同向、一條糖鏈反向且上下排列4.物理性質(zhì)甲殼素殼聚糖顏色狀態(tài)白色或灰白色無(wú)定形態(tài)、半透明固體白色或灰白色無(wú)定形態(tài)、半透明且略有珍珠光澤的固體溶解性不溶于水、稀酸、稀堿或一般有機(jī)溶劑可溶于濃堿、濃鹽酸、濃硫酸、濃磷酸和無(wú)水甲酸不溶于水、堿溶液、稀硫酸和稀磷酸可溶于稀鹽酸、稀硝酸等無(wú)機(jī)酸以及大多數(shù)有機(jī)酸。（醋酸和甲酸）在酸或堿溶液中，甲殼素或殼聚糖發(fā)生水解或其它降解。

溶解甲殼素和殼聚糖的常用溶劑甲殼素殼聚糖二甲基甲酰胺+氯化鋰稀甲酸六氟異丙醇稀乙酸六氟丙酮倍半水合物稀乳酸1,2-二氯乙醇+H2SO4殼聚糖的兩項(xiàng)主要性能指標(biāo)——N-脫乙酰度、黏度黏度標(biāo)準(zhǔn)：1%殼聚糖乙酸溶液高黏度—>1000×10-3Pa?S

中黏度—（1000～100）×10-3Pa?S

低黏度—<100×10-3Pa?S脫乙酰度（DD）——甲殼素分子鏈上脫乙?；某潭龋?）測(cè)定方法：IR、NMR、紫外、GPC、電位滴定、元素分析

Da全稱道爾頓（Dalton），是分子量常用單位，是用來(lái)衡量原子或分子質(zhì)量的單位，它被定義為碳12原子質(zhì)量的1/12。其實(shí)最開始道爾頓計(jì)算出的原子量是我們現(xiàn)在用的當(dāng)量。分子量是沒(méi)有單位的，它是相對(duì)分子質(zhì)量，比值是固定的，用原子量算出來(lái)的氯化鈉的分子量是58.5道爾頓，他們?cè)跀?shù)值上是相同的。氯化鈉的分子量是58.5，這個(gè)也可稱作為式量氯化鈉摩爾質(zhì)量就為58.5g/mol。道爾頓就是原子質(zhì)量單位，在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和蛋白組學(xué)中經(jīng)常用Da或KDa，其分子量就是將分子中所有原子按個(gè)數(shù)求原子量的代數(shù)和。蛋白質(zhì)是大分子，所以常用kDa（千道爾頓）來(lái)表示。5.甲殼素和殼聚糖的提取甲殼素的提取，兩步法：（1）4~6wt%HCl溶液重復(fù)浸泡，脫鈣24h以上去除礦物質(zhì)可以用溶劑萃取或氧化劑（如NaClO、H2O2）（2）40wt%NaOH溶液在115°C保溫6h，通過(guò)離心和洗滌脫除蛋白反復(fù)循環(huán)過(guò)程。殼聚糖的制備——甲殼素脫乙酰的產(chǎn)物常用方法——異相反應(yīng)反應(yīng)條件：強(qiáng)堿—40wt%NaOH

溫度—135°C其它方法——酶催化脫乙酰特點(diǎn)：（1）脫乙酰過(guò)程中，C2位上的乙?；土u基重排，阻隔礙反應(yīng)的進(jìn)行；（2）分子鏈斷裂降解。如有體系中加入與溶于水的有機(jī)溶劑（如異丙醇、丙酮），可降低反應(yīng)溫度和堿度，但其脫乙酰度范圍小。1.殼聚糖降解二、甲殼素和殼聚糖的化學(xué)改性及其衍生物(1)物理降解法超聲波降解

射線照射下的輻射降解光降解(3)化學(xué)降解法

Ⅰ—酸降解:鹽酸、磷酸、氫氟酸。殼聚糖在酸性溶液中不穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生長(zhǎng)鏈的部分水解，即糖苷鍵的斷裂，形成許多相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的片段，嚴(yán)重水解變成單糖。(2)酶降解法酶法降解是用專一性的甲殼素酶和殼聚糖酶，以及非專一性的其它酶種來(lái)對(duì)甲殼素或殼聚糖進(jìn)行生物降解。Ⅱ—NaNO2降解:

在殼聚糖酸性溶液中滴加NaNO2，使-NH2發(fā)生重氮化反應(yīng)，脫去一分子N2，引起

-糖苷健斷裂。每摩爾的氨基反應(yīng)需消耗1摩爾的HONO，在斷裂聚合物的還原端生成1摩爾的2,5-脫水-D-甘露糖單元。還原端基可以用NaBH4還原。這是傳統(tǒng)的化學(xué)降解方法，降解產(chǎn)物的分子量可以通過(guò)改變NaNO2的加入量和反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制。該方法雖然端基結(jié)構(gòu)有所改變，但對(duì)于制備較高分子量的低聚糖的性質(zhì)應(yīng)無(wú)較大影響。不過(guò)對(duì)于寡糖生物活性尚需進(jìn)一步研究，因還原端基單元無(wú)氨基。Ⅲ—氧化降解

過(guò)氧化氫法—過(guò)氧化氫是一種很強(qiáng)的氧化劑，在酸、堿和中性條件下都可以使殼聚糖主鏈發(fā)生斷裂，得到低分子量殼聚糖。過(guò)氧化氫無(wú)殘毒，易處理。

O3法—在均相或非均相條件下，O3可使殼聚糖發(fā)生氧化降解。

-糖苷鍵的氧化斷裂是一個(gè)基礎(chǔ)反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程無(wú)雜質(zhì)引入，后處理簡(jiǎn)單。但氧化斷裂時(shí)，在還原端殘基產(chǎn)生了羧基，未保護(hù)的氨基也存在脫氨反應(yīng)。

高碘酸鹽的氧化—高碘酸鹽氧化鄰位二醇或鄰位氨基醇形成二醛，斷裂C-C鍵。用高碘酸鹽氧化纖維素，除失水葡萄糖環(huán)在C2-C3處裂開外，在適當(dāng)?shù)臈l件下可發(fā)生纖維素分子還原端的“過(guò)度氧化”。不過(guò)，產(chǎn)物的收率過(guò)低，可能是由于“剝皮反應(yīng)”所致。次鹵酸鹽氧化劑—次氯酸鈉同樣可以降解殼聚糖，得到水溶性產(chǎn)物。反應(yīng)過(guò)程中，殼聚糖的氨基含量下降。2.水解（1）酸水解堿性條件下——甲殼素和殼聚糖較穩(wěn)定酸性條件下——水解（2）酶水解特點(diǎn)：高度選擇性不發(fā)生副反應(yīng)水解產(chǎn)物——單糖和低聚糖低分子量甲殼素和殼聚糖具有不同的物理性質(zhì)和生物活性：植物抗生素、抗菌活性、免疫促進(jìn)活性甲殼素和殼聚糖的糖殘基上兩個(gè)活性羥基：一個(gè)是C6位-OH——一級(jí)羥基，空間位阻小，活性大；一個(gè)是C3位-OH——二級(jí)羥基，空間位阻大，活性??；殼聚糖——氨基3.甲殼素和殼聚糖的化學(xué)改性及其衍生物化學(xué)改性的目的:一解決在水中或有機(jī)溶劑中的溶解性；二通過(guò)化學(xué)改性引入基團(tuán)和側(cè)鏈并進(jìn)行各種分子設(shè)計(jì)；（1）?；磻?yīng)羥基

+—NH2有機(jī)酸酸酐酰氯O-?；ィ㎞-?；０罚┘讱に睾蜌ぞ厶侨愼；磻?yīng)體系：第一類：甲磺酸酰化甲磺酸——催化劑、溶劑溫度——0°C，溫度高易降解

體系——均相產(chǎn)物——O-長(zhǎng)鏈酰基殼聚糖、N-芳?；瘹ぞ厶钱a(chǎn)物制備方法：（1）將甲殼素/殼聚糖加入甲磺酸和丙酸酐的混合物中，0°C攪拌2h，得到凝膠產(chǎn)物；

（2）-20°C保存12h以上；（3）加冰屑沉淀（4）用氨水中和懸浮液，過(guò)濾，水洗并真空干燥得?；a(chǎn)物。第二類：酰氯反應(yīng)溶劑——氯仿和吡啶等非質(zhì)子極性溶劑溫度——室溫體系——非均相，反應(yīng)之前原料需經(jīng)特殊處理提高取代度——溶劑長(zhǎng)時(shí)間浸泡、疏松處理產(chǎn)物——N,O-酰基化殼聚糖

取代度高——高于50%第三類：甲/乙醇、有機(jī)酸和水組成的體系體系——均相體系（有機(jī)醇的含量高達(dá)80%）特點(diǎn)——先在C2氨基上進(jìn)行（選擇性），通過(guò)酸酐的用量控制產(chǎn)物的?；潭?。制備方法：（1）將殼聚糖溶于10%乙酸水溶液中，再加甲醇稀釋；（2）在攪拌條件下按氨基物質(zhì)的量的0.5倍加入正已酸酐；（3）室溫放置24h后加入400mL丙酮作為沉淀劑；（4）沉淀物經(jīng)甲醇或乙醚洗滌后得N-酰化殼聚糖衍生物。乙?；a(chǎn)物（1）甲殼素的乙?；磻?yīng)體系：乙酸酐和鹽酸/甲磺酸反應(yīng)特點(diǎn)：優(yōu)先發(fā)生在游離氨基上，其次是羥基反應(yīng)混合物初期呈非均相，隨乙酰化程度增加，逐漸演變成均相；

（2）殼聚糖的乙酰化反應(yīng)體系：乙酸酐水溶液/吡啶溶液反應(yīng)特點(diǎn)：先溶脹，然后進(jìn)行N-乙?；磻?yīng)可獲得50%N-乙?；?、溶于水N-?；潭取?0%殼聚糖，水溶性好高于或低于50%，水溶性低應(yīng)用：N-?；苄詺ぞ厶强蛇M(jìn)一步衍生化或用作醫(yī)用材料如N-馬來(lái)?；瘹ぞ厶桥c丙烯酰胺共聚，得水凝膠。O-?；瘹ぞ厶恰被Ｗo(hù)法Shiff堿(2)醚化反應(yīng)

——甲殼素或殼聚糖的羥基與羥基化試劑反應(yīng)生成醚常用產(chǎn)物：O-甲基化、O-乙基化、O-芐基化羧甲基甲殼素/殼聚糖制備方法：第一種方法——堿化甲殼素或殼聚糖與2-氯乙酸在異丙醇中反應(yīng)羧基化制備方法：（1）將殼聚糖加入50%NaOH溶液中堿化，再加異丙醇；（2）加氯乙酸反應(yīng)2h，升溫至65°C

再反應(yīng)2h后停止加熱；（3）調(diào)節(jié)溶液的pH值至中性，甲醇反復(fù)洗滌后烘干，得到溶于水的羧甲基殼聚糖；條件：

NaOH——堿化殼聚糖異丙醇——溶劑、膨松劑溫度對(duì)取代位置的影響較大：

30°C——O-羧甲基化產(chǎn)品；

60°C——N,O-羧甲基化產(chǎn)品；第二種方法：基本原理：甲殼素或殼聚糖與乙醛酸或丙酮酸反應(yīng)，醛基或酮基與殼聚糖上的氨基形成Schiff堿，再通過(guò)還原亞胺形成C-N-C鍵，得到羧甲基化殼聚糖。特點(diǎn)：反應(yīng)活性高、N-取代；制備過(guò)程：(1)將殼聚糖用蒸餾水溶脹；(2)加入一定量的丙酮酸，室溫?cái)嚢?h，得透明的粘性溶液；(3)用玻璃纖維過(guò)濾，濾液用稀NaOH溶液調(diào)pH為4~5；(4)攪拌一段時(shí)間后緩慢加入硼氫化鈉溶液，用稀HCl調(diào)pH=6~7，再反應(yīng)24h；(5)最后用乙醇沉淀。應(yīng)用：醚化制備殼聚糖季銨鹽制備方法：（1）將殼聚糖加入異丙醇溶液中，升溫至60°C

；（2）加入20mL37%縮水甘油三甲基氯化銨溶液，升溫至80°C

；（3）反應(yīng)一段時(shí)間后過(guò)濾，并經(jīng)異丙醇洗滌和真空干燥后得產(chǎn)品。體系pH=9~10制備方法：（1）將殼聚糖與NaI加入1-甲基-2-吡咯烷酮；（2）60°C下加NaOH后，再加CH3I，繼續(xù)反應(yīng)1~4h；（3）加NaCl靜置，用乙醇沉淀。體系pH=9~10主要醚化產(chǎn)物：羥乙基、羥丙基殼聚糖制備方法：①將殼聚糖加入50%NaOH溶液，置于冰箱中冷凍堿化；②然后，解凍后，擠壓除去過(guò)剩堿液；③加入異丙醇溶脹；④最后加環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷反應(yīng)；(3)酯化反應(yīng)——甲殼素或殼聚糖的羥基與酸反應(yīng)生成酯硫酸酯試劑：濃硫酸、氯磺酸、二氧化硫、三氧化硫特點(diǎn)：非均相反應(yīng)；濃硫酸具有降解作用；改進(jìn)：主要為SO3—有機(jī)胺的絡(luò)合物如SO3-吡啶、SO3-甲酰胺、SO3-DMF有機(jī)溶劑：DMF、甲酰胺、DMSO特點(diǎn)：價(jià)格貴、保存苛刻發(fā)展——氯磺酸-甲酰胺磺化試劑制備方法：（1）以甲酰胺為介質(zhì)，5℃加入氯磺酸制備氯磺酸-甲酰胺磺化試劑；（2）加入殼聚糖，攪拌升溫到68℃；（3）反應(yīng)一段時(shí)間后，過(guò)濾除去未反應(yīng)物質(zhì)；（4）透析，加入NaOH調(diào)pH=12-14；（5）再透析，濃縮，即獲得磺化殼聚糖；特點(diǎn)：降解比SO3—有機(jī)胺絡(luò)合物嚴(yán)重，但適于大規(guī)模生產(chǎn)；硫酸選擇性酯化反應(yīng)：C2的選擇性酯化——利用氨基與羥基在弱堿性條件下反應(yīng)活性差異使反應(yīng)完全發(fā)生在氨基上。C6的選擇性酯化——利用Cu2+的配合作用將氨基保護(hù)起來(lái)，而實(shí)際上Cu2+不僅與氨基配合，與C3位的羥基同樣有配合作用，從而保護(hù)C3位不發(fā)生酯化反應(yīng)。C3的選擇性酯化——復(fù)雜的保護(hù)基團(tuán)第一條路線：先保護(hù)C6位羥基；再保護(hù)C2位氨基；再進(jìn)行C3位硫酸酯化第二條路線：(4)烷基化反應(yīng)—甲殼素或殼聚糖的羥基與羥基化試劑反應(yīng)生成烷基醚常用產(chǎn)物：O-甲基化、O-乙基化、O-芐基化，不包括N-烷基化N-烷基化途徑：4.接枝共聚反應(yīng)化學(xué)法——自由基引發(fā)和離子引發(fā)射線輻射法——自由基引發(fā)機(jī)械法例：催化劑——硝酸鈰銨或硫酸鈰銨單體——乙烯基單體（丙烯酰胺、丙烯酸）接枝率——240%和200%氧化還原劑——三氯乙酰-碳酰錳單體——MMA接枝率——600%溶劑——乙酸乙酯交聯(lián)劑——γ-甲基–谷氨酸支鏈——聚多肽催化劑——硝基苯或氯化錫單體——苯乙烯單體與碘代甲殼素聚合機(jī)理——陽(yáng)離子接枝共聚接枝率——800%溶解——溶于質(zhì)子型極性溶劑如LiCl的DMAC溶劑中5.交聯(lián)反應(yīng)

雙官能團(tuán)化合物：醛（戊二醛、甲醛、乙二醛）—室溫、高速醛+氨→席夫堿羥基+羥基→酸酐產(chǎn)物：不溶于稀酸、水溶液中穩(wěn)定6.醫(yī)用材料衍生化反應(yīng)

（1）硫醇基團(tuán)殼聚糖硫基乙醇?xì)ぞ厶恰Y(jié)腸黏附性提高紫外交聯(lián)—柔軟水凝膠生物黏合物（2）氟化殼聚糖特點(diǎn)：穩(wěn)定性好、界電常數(shù)低、表面活性低和吸水性能低;

C-F鍵在氫鍵形成中作為質(zhì)子受體，在生物體系中能通過(guò)特殊反應(yīng)產(chǎn)生各種性能。（3）熒光素硫代羰基殼聚糖衍生物肝臟特效藥絲裂霉素在肝臟轉(zhuǎn)移中的藥物載體。（4）半乳糖苷殼聚糖衍生物肝臟附屬物上很好的人工合成胞外母體。（5）環(huán)糊精（CD）交聯(lián)殼聚糖

環(huán)糊精——防水特性好，可以包合芳香族和其他有機(jī)小分子環(huán)糊精(Cyclodextrin，簡(jiǎn)稱CD)是直鏈淀粉在由芽孢桿菌產(chǎn)生的環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶作用下生成的一系列環(huán)狀低聚糖的總稱，通常含有6~12個(gè)D-吡喃葡萄糖單元。其中研究得較多并且具有重要實(shí)際意義的是含有6、7、8個(gè)葡萄糖單元的分子，分別稱為alpha-、beta-和gama-環(huán)糊精。根據(jù)X-RD、FTIR和NMR的結(jié)果，確定構(gòu)成環(huán)糊精分子的每個(gè)D(+)-吡喃葡萄糖都是椅式構(gòu)象。各葡萄糖單元均以1，4-糖苷鍵結(jié)合成環(huán)。由于連接葡萄糖單元的糖苷鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，環(huán)糊精不是圓筒狀分子而是略呈錐形的圓環(huán)。其中，環(huán)糊精的伯羥基圍成了錐形的小口，而其仲羥基圍成了錐形的大口。交聯(lián)反應(yīng)：CD-6位羥基;CD-次級(jí)醇（2位和3位）環(huán)糊精（CD）交聯(lián)殼聚糖——藥物和化學(xué)品載體（6）乳酸改性殼聚糖殼聚糖的改性烷基化?；然句@鹽接枝化交聯(lián)酯化醚化三、甲殼素和殼聚糖改性材料1.生物醫(yī)用材料（1）醫(yī)用纖維植物纖維或合成纖維——引起感染發(fā)炎甲殼素或殼聚糖——生物相容性和消炎作用優(yōu)點(diǎn)：可吸收降解醫(yī)用纖維制備方法：濕法或干濕法紡絲殼聚糖溶液紡絲溶劑：1.1%乙酸溶液凝固液：2%NaOH溶液酰胺-氯化鋰——N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/LiCl為溶劑凝固液：異丁醇特點(diǎn)：干強(qiáng)度改善、濕強(qiáng)度不理想體系——磺化、鹵化、酰胺-氯化鋰磺化法——纖維素黏膠纖維制備方法相似①黃原化——甲殼素與CS2反應(yīng)得到黃原酸酯衍生物②熟化處理③溶液紡絲凝固液——34%硫酸銨和5%硫酸的混合液④初生纖維依次用0.5%氨水和水沖洗⑤15%甘油表面處理缺點(diǎn)：纖維強(qiáng)度低、纖維殘留硫酸會(huì)引起甲殼素降解、CS2和NaOH造成污染鹵化法——以鹵代烴為溶劑如三氯乙酸/水合三氯乙醛/二氯乙烷/（40：40：20）凝固液：丙酮處理液：NaOH甲醇溶液如三氯乙酸/二氯乙烷/（50：50）凝固液：丙酮處理液：NaOH甲醇溶液優(yōu)點(diǎn)：提高了纖維的干強(qiáng)度缺點(diǎn)：濕強(qiáng)度不理想、氯代烷對(duì)環(huán)境有污染用途——外科手術(shù)（1）強(qiáng)度高；（2）生物適應(yīng)性強(qiáng)；（3）生物降解性；發(fā)展——甲殼素/殼聚糖與高分子共混提高纖維強(qiáng)度和其它性能（2）醫(yī)用敷料——水溶性殼聚糖優(yōu)點(diǎn)：①良好的生物相容性,減少傷口的感染、抗菌消炎；②透氣、吸水，抑痛止血功能；③促進(jìn)皮膚損傷的創(chuàng)面愈合作用、抑制微生物的生長(zhǎng)、創(chuàng)面止痛等效果；④引導(dǎo)組織再生能力；⑤可自行降解吸收，減少疤痕的形成；產(chǎn)品：殼聚糖無(wú)紡布、殼聚糖膜、殼聚糖涂層紗布?xì)ぞ厶菬o(wú)紡布——乙酸為溶劑殼聚糖膜①殼聚糖/淀粉/PVA

甘油——增塑劑原兒茶酸——燒傷、痂有特效中藥環(huán)丙沙星——抗菌消炎②殼聚糖乙酸水溶液1～3wt%

雙醛淀粉水溶液2～7wt%混合→離心脫泡→制膜→除酸→水洗→晾干優(yōu)點(diǎn)：力學(xué)性能高、柔韌性好、抗菌性優(yōu)良（3）人造皮膚上皮層特點(diǎn)：不致敏、無(wú)刺激、透氣性好促進(jìn)皮膚生長(zhǎng)、止血和抑制疤痕殼聚糖Ⅰ型膠原Ⅱ型膠原糖胺聚糖交聯(lián)多孔支架皮膚成纖細(xì)胞真皮層接種角細(xì)胞（4）組織工程——生物組織再生支架①神經(jīng)導(dǎo)管

——神經(jīng)組織生長(zhǎng)的“腳手架”。將修復(fù)材料縫合于斷裂的兩斷神經(jīng)之間，神經(jīng)纖維在其表面生長(zhǎng)到所需長(zhǎng)度并恢復(fù)正常功能時(shí)，此修復(fù)材料開始降解。生物相容性和生物降解性；具有神經(jīng)再生所需的物質(zhì)，支持神經(jīng)再生及成熟；足夠長(zhǎng)度和直徑；如2%殼聚糖充入硅膠管再生室。

3%殼聚糖→注入圓環(huán)體內(nèi)制形凝膠管②肝組織再生材料良好的強(qiáng)度和韌性殼聚糖膠原蛋白明膠白蛋白交聯(lián)細(xì)胞支架戊二醛肝細(xì)胞的形成和生長(zhǎng)骨架③骨組織再生材料硫酸軟骨素+殼聚糖→薄膜材料

氨基葡萄糖由蝦殼制備氨基葡萄糖鹽酸鹽的工藝流程圖

上百萬(wàn)人服用氨基葡萄糖和軟骨素以治療膝關(guān)節(jié)疼痛，但是美國(guó)研究人員近日卻發(fā)現(xiàn)，這些藥物對(duì)于關(guān)節(jié)炎來(lái)說(shuō)并無(wú)太大療效。不過(guò)，這些非處方藥可能有助于緩解嚴(yán)重的病情。研究結(jié)果表明，最終至少有20％的患者疼痛減輕了。但研究人員認(rèn)為一些癥狀嚴(yán)重的患者可以使用它們來(lái)緩解疼痛。摘自《新英格蘭醫(yī)學(xué)》雜志需要進(jìn)一步研究

殼聚糖乙酸溶液PEG溶液紡絲造骨細(xì)胞培養(yǎng)載體鈣離子溶液磷酸根離子溶液乙酸溶液模具成型、烘干殼聚糖多孔支架羥基磷灰石羥基磷灰石納米級(jí)分散（5）藥用載體藥物制劑發(fā)展：三效—高效、速效、長(zhǎng)效三小—毒性小、副作用小、劑量小無(wú)毒、生物相容和生物降解藥物的緩釋、控釋材料甲殼素/殼聚糖及其衍生物——藥物載體殼聚糖經(jīng)常單獨(dú)或與輔料和交聯(lián)劑混合作用，共同作為片劑、膠囊劑、丸劑等制劑的藥物骨架，制備緩釋骨架制劑。胃腸液滲入骨架孔隙后，藥物溶解并通過(guò)骨架中錯(cuò)綜復(fù)雜的極細(xì)孔徑，緩緩向外擴(kuò)散而釋放。穩(wěn)定或保護(hù)藥物中的有效成份；促進(jìn)藥物吸收；延緩和控制藥物釋放；結(jié)構(gòu)：凝膠是一種特殊的分散體系，其中膠體顆?；蚋呔畚锓肿渔溡曰瘜W(xué)鍵相互連接，搭成架子，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，液體或氣體充滿在結(jié)構(gòu)空隙中，形成溶脹體。其性質(zhì)介于固體和液體之間，從外表看，它成固體狀或半固體狀，有彈性；但又和真正的固體不完全一樣，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度往往有限，易于破壞。①水凝膠

凝膠—高聚物以分子狀態(tài)分散在溶劑中形成均相混合物稱為高分子溶液,當(dāng)濃度大時(shí)其中的高分子鏈相互交聯(lián)使其失去流動(dòng)性時(shí)，即成為凝膠。簡(jiǎn)單說(shuō)：由液體和高分子網(wǎng)絡(luò)組成。由于液體對(duì)高分子網(wǎng)絡(luò)的親和性，液體被高分子網(wǎng)絡(luò)封閉在里面失去流動(dòng)性。凝膠的分類：凝膠是個(gè)總的名稱，根據(jù)分散相質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)(剛性還是柔性)和形成結(jié)構(gòu)時(shí)質(zhì)點(diǎn)間連接的性質(zhì)(結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度)，可分為：剛性凝膠——多數(shù)的無(wú)機(jī)凝膠，如二氧化硅、三氧化二鐵、二氧化鈦、五氧化二釩等彈性凝膠——柔性的線型高聚物分子形成的凝膠，如橡膠、明膠、瓊脂等。根據(jù)來(lái)源：天然凝膠和合成凝膠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所含的液體：水凝膠和有機(jī)凝膠根據(jù)交聯(lián)(高分子)方式：化學(xué)凝膠和物理凝膠凝膠的性質(zhì)：凝膠的膨脹作用彈性凝膠由線型高分子構(gòu)成，因分子鏈有柔性，故吸收或釋出液體時(shí)很易改變自身的體積，其吸收液體使自身體積增大的現(xiàn)象稱為膨脹作用。這種作用具有選擇性，只能吸收對(duì)它來(lái)講是親合性很強(qiáng)的液體。其膨脹可以是有限的，也可以是無(wú)限的，與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)連接的強(qiáng)度有關(guān)，改變條件也可使有限膨脹變成無(wú)限膨脹，即膨脹的結(jié)果是完全溶解和形成均相溶液。凝膠的脫水收縮作用凝膠在老化過(guò)程中會(huì)發(fā)生特殊的分層現(xiàn)象，稱為脫水收縮作用或離漿作用，但析出的一層仍為凝膠，只是濃度比原先的大，而另一層也不是純?nèi)軇?，是稀溶膠或高分子稀溶液。一般來(lái)說(shuō)，彈性凝膠的離漿作用是個(gè)可逆過(guò)程，它是膨脹作用的逆過(guò)程；剛性凝膠的離漿作用是不可逆的。脫水收縮現(xiàn)象的實(shí)際例子很多，如人體衰老時(shí)皮膚的變皺、面制食品的變硬、淀粉漿糊的“干落”等。凝膠的擴(kuò)散凝膠和液體一樣，作為一種介質(zhì)，各種物理過(guò)程都可在其中進(jìn)行。物理過(guò)程主要是電導(dǎo)和擴(kuò)散作用，當(dāng)凝膠濃度低時(shí)，電導(dǎo)值與擴(kuò)散速度和純液體幾乎沒(méi)有區(qū)別，隨著凝膠濃度的