壳聚糖季铵盐研究进展

壳聚糖是应用广泛的天然多糖,资源丰富,壳聚糖化学改性后得到的衍生物改善了壳聚糖的功能,并保留了壳聚糖本身的可生物降解性、生物相容性等优点.其中壳聚糖的季铵盐改性明显提高了其抑菌、抗氧化等活性,并增强了壳聚糖的水溶性,近年来研究较多,介绍了壳聚糖季铵盐的化学改性及应用研究进展,这些化学改性方式均在一定程度上提高了壳聚糖的...     

壳聚糖季铵盐的制备与应用研究进展

壳聚糖季铵盐是一种重要的壳聚糖衍生物,在环境保护、食品加工、药物负载及控释和抗菌抑菌材料的制备中有广泛应用。本文概述了壳聚糖季铵盐的基本类型及其制备方法、壳聚糖季铵盐在相关领域中的应用进展情况,并展望了壳聚糖季铵盐的研究趋势。     

降解壳聚糖季铵盐的制备及其在亚麻染色中的应用

降解壳聚糖季铵盐是将降解壳聚糖的氨基通过引入基团转换成季铵盐或者把一个低分子季铵盐接到氨基上而得到的一类降解壳聚糖衍生物。降解壳聚糖季铵盐在亚麻织物染色中的应用研究表明其具有一定的助染作用。国外对壳聚糖季铵盐的合成已有报道,如1985年国外报道了碘化壳聚糖季铵盐的合成方法,但得到的碘化N-三甲基壳聚糖季铵盐是不溶于水的。     

壳聚糖季铵盐的制备及其应用研究进展

壳聚糖季铵盐是一类重要的壳聚糖衍生物,以其良好的水溶性、保湿性、抑菌性和絮凝性,在医药、化妆品和环保等方面的应用日趋广泛。简要评述了近年来季铵化壳聚糖的制备及其应用研究进展,并展望了该领域今后的研究方向。     

壳聚糖季铵盐及其复合物的研究进展

壳聚糖季铵盐及其复合物是一种很有应用前景的材料,作者综述了壳聚糖季铵盐及其复合物在载基因、载药、抗菌创伤材料、抗凝血材料、水处理材料等领域的研究进展。     

壳聚糖季铵盐超声波催化合成

用超声波催化荣典聚糖季铵盐的合成反应，考察了不同反应条件对合成取代度和反应速度的影响，并对反应产物进行相应的结构表征。实验结果表明，超声波催化可以显著白蚁同壳聚糖季铵化异相反应速度，增加反应取代度；本实验反应条件下，壳聚糖的季铵衍生化反应主要发生于亲核中心C2位氮基上，所合成的壳聚糖季铵盐衍生物易溶解于水，具有显著的吸湿与保湿作用     

壳聚糖季铵化衍生物结构表征及特性研究

采用壳聚糖(CTS)与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)制备了不同取代度的水溶性壳聚糖季铵盐(HACC),通过红外、扫描电镜对壳聚糖、壳聚糖季铵盐结构进行表征,同时测试了壳聚糖季铵盐的水溶性、表面张力.结果表明:取代主要发生在壳聚糖的氨基上,改性后产物外观与粒度有很大变化;壳聚糖季铵化改性产物具有比壳聚糖更优良的水溶性、表面活性,且随着取代度的增加而提高.     

O-季铵化低聚壳聚糖芳香醛席夫碱衍生物的制备及其抑菌活性

以低聚壳聚糖为对象,苯甲醛、水杨醛、香草醛为改性试剂,设计合成了一系列O-季铵盐低聚壳聚糖芳香醛席夫碱衍生物。产物元素分析发现其席夫碱取代度接近100%,电位滴定确定产物的季铵盐接枝率在35%左右。抑菌活性研究表明,合成的各种O-季铵盐低聚壳聚糖芳香醛席夫碱衍生物抑菌活性明显增强,活性大小依次为香草醛改性物水杨醛改性物苯甲醛改性物低聚壳聚糖。抑菌活性构效关系分析表明,低聚壳聚糖通过芳香醛席夫碱改性引入了酚羟基抑菌活性中心,但酚羟基的抑菌活性受空间位阻影响较大。     

壳聚糖季铵盐的制备及应用进展

壳聚糖季铵盐是一种具有广阔应用前景的阳离子聚合物。概述了壳聚糖季铵盐的制备方法以及壳聚糖季铵盐在水处理、化妆品、制膜等领域的应用进展情况,并展望了壳聚糖季铵盐的研究趋势。     

壳聚糖衍生物—新型的高效水处理剂

羧甲基壳聚糖克服了壳聚糖只能在酸性条件下使用的缺陷,其应用范围大大拓宽,在废水处理时,可使Cu2+、Ce4+、Pb2+、Sn2+、Cd2+等金属离子形成沉淀析出,并且对染料废水的COD去除率也能达到92%以上;壳聚糖季铵盐的絮凝能力比壳聚糖有了很大提高,可应用于味精生产的废水处理和炼油废水的处理与灭菌,当取代度为92.68%时絮凝效果最佳;另一种壳聚糖衍生物--壳聚糖冠醚对Pb2+、Cu2+、Hg2+有很强的络合吸附能力,仲胺型壳聚糖冠醚在Pb2+-Hg2+二元混合体系中还有选择吸附作用;香兰醛改性的壳聚糖颗粒装填于吸附柱可去除工业废水中99.9%以上的Pb2+和Cd2+.壳聚糖衍生物均具有良好的生物降解性,应用于工业废水处理具有广阔的发展前景.     

Antimicrobial Activity of Chitosan Derivatives Containing N-Quaternized Moieties in Its Backbone: A Review

Chitosan, which is derived from a deacetylation reaction of chitin, has attractive antimicrobial activity. However, chitosan applications as a biocide are only effective in acidic medium due to its low solubility in neutral and basic conditions. Also, the positive charges carried by the protonated amine groups of chitosan (in acidic conditions) that are the driving force for its solubilization are also associated with its antimicrobial activity. Therefore, chemical modifications of chitosan are required to enhance its solubility and broaden the spectrum of its applications, including as biocide. Quaternization on the nitrogen atom of chitosan is the most used route to render water-soluble chitosan-derivatives, especially at physiological pH conditions. Recent reports in the literature demonstrate that such chitosan-derivatives present excellent antimicrobial activity due to permanent positive charge on nitrogen atoms side-bonded to the polymer backbone. This review presents some relevant work regarding the use of quaternized chitosan-derivatives obtained by different synthetic paths in applications as antimicrobial agents.     

壳聚糖对水中磷的吸附处理研究

采用天然高分子聚合物壳聚糖对含磷废水进行吸附处理，考察了壳聚糖前处理的方式、处理时间、pH值、壳聚糖用量等条件对吸附率的影响，得出壳聚糖前处理最佳pH值为2．0；处理的水样pH值为6．0—6．2时，吸附磷的效果最好；最佳处理时间为40—50min，吸附率达到74．14％，吸附量为0．342mg／g。动态解吸，回收率可达91．84％。壳聚糖还可以进行再生，再生利用率为94．34％，同时还探讨了该方法在实际中的具体应用。     

Preparation and rheological behaviors of 6‐carboxy‐chitosan

The hydroxymethyl groups of 2‐amino‐2‐deoxy‐D ‐glucose units in chitosan were selectively oxidized to carboxyl groups with NO₂ gas to form 6‐carboxy‐chitosan in aqueous 0.5 mol/L acetic acid. In optimal conditions, the 52.5% hydroxymethyl groups in chitosan could be converted into carboxyl groups. When the pH value of the solution is lower than 4.0 or more than 5.4, 6‐carboxy‐chitosan has common characteristics of a polycation or polyanion electrolyte, respectively, and when the pH value of the solution is 4.0—5.4, 6‐carboxy‐chitosan has common characteristics of an amphoteric polyelectrolyte. 6‐Carboxy‐chitosan has same macromolecular backbones as chitosan, and its isoelectric point (pI) value is 4.9. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 94: 1126–1130, 2004     

壳聚糖的抗菌机理及其化学改性研究

壳聚糖具有优良的生物特性和广谱、高效的抗菌活性,是开发研制天然抗菌剂的理想对象。概述了壳聚糖对于细菌和真菌的抗菌机理研究以及在增强溶解性和提高抑菌活性方面的化学改性研究。     

酪氨酸酶在壳聚糖生物改性中的应用

作为生物可降解性大分子,壳聚糖具有独特的功能特性,但是受其溶解性等因素的限制,以往常采用化学法进行改性以期改善其相关性质,由于化学改性带来的环境污染、反应步骤多、专一性差等问题,生物法改性日益得到人们的关注。酪氨酸酶作为一种双重功能的生物催化剂,可连续地催化与氧有关的二个不同的反应,即单酚经邻羟基化为邻酚（苯甲酚酶活性）和随后邻酚氧化为邻醌（邻苯二酚酶活性）。酪氨酸酶可将特定的酚类化合物接枝到壳聚糖上,改善了壳聚糖的溶解性;酪氨酸酶将二酚氧化为邻醌,起到交联剂的作用而增强壳聚糖膜的抗张性能;酪氨酸酶可将蛋白质的酪氨酸残基氧化,从而与壳聚糖结合生成缀合物。随着研究的进一步深入,酪氨酸酶在壳聚糖生物改性的应用将更加广阔。     

交联壳聚糖对废水中Cu2+的吸附性能

以壳聚糖为原料制备交联壳聚糖吸附剂,并将其用于吸附废水中的Cu2+,考察了交联剂的用量、溶液中Cu2+初始浓度、pH、温度和时间等对交联壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,壳聚糖与交联剂的用量比为m(壳聚糖)∶V(甲醛)∶V(戊二醛)=1.5g∶6mL∶4.5mL、溶液pH为6,溶液中Cu2+初始浓度为5mmol/L时吸附效果最佳,且吸附量随着温度升高而增加,吸附表现为吸热过程。     

pH对壳聚糖螯合铜(II)的螯合机理及稳定常数的影响

用紫外分光光度法研究了pH值对壳聚糖螯合Cu(II)的影响。通过显微图像、X衍射图谱及红外光谱对沉淀物进行分析。结果表明，随体系pH值增加，壳聚糖碳链上的活性基团与铜离子的螯合能力增强。溶液体系pH=5~6时，螯合物的稳定常数最大值为1.1×108；当pH接近7时，部分螯合产物析出导致稳定常数降低。酸性条件下pH值的变化对螯合物的配位比(n)无明显影响，壳聚糖–铜螯合物的配位比n=2。通过调节pH值可使溶液中壳聚糖铜螯合物析出，随pH增加，Cu2+浓度降低，当pH约为9时，Cu2+浓度达最小值1.5 mg/L。壳聚糖的主要活性基团–NH2与铜离子发生螯合，反应生成壳聚糖-铜。     

空心壳聚糖微球对二甲酚橙的吸附性能研究

采用反相悬浮交联法制备了具有空壳结构的壳聚糖微球。利用静电引力对二甲酚橙的进行吸附研究。通过分光光度法探讨了溶液初始DH值、吸附时间、二甲酚橙的初始质量浓度、吸附剂的用量及其粒径大小对二甲酚橙的吸附率的影响。结果表明：在DH值为4．90及常温下,二甲酚橙溶液的初始质量浓度为32mg／L时,可达到吸附平衡,此时的吸附剂用量为0．03g／100mL,吸附平衡时间约为2h,吸附率可高达93．6％。结果表明,此微球具有很强的吸附能力,而且平衡时间快,并且具有一定的重复利用的性能,是一类很值得开发的新型吸附分离材料。     

琥珀酰壳聚糖季铵盐的合成及絮凝性能

壳聚糖由于水溶性差、电荷密度低等缺点,使其在絮凝应用方面受到限制。对壳聚糖进行化学改性,可以改善其水溶性和絮凝性能。本文采用苯甲醛保护壳聚糖氨基,然后与丁二酸酐反应合成琥珀酰壳聚糖（SACTS）,进一步与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）反应合成琥珀酰壳聚糖季铵盐（SAQCS）。采用FTIR、¹H NMR、XRD、ESEM等方法对SAQCS的结构和形貌进行表征。探讨了引发剂用量、单体配比、反应温度、反应时间对SAQCS阳离子度的影响。结果表明,SAQCS较优合成工艺条件为：引发剂用量（占单体的质量分数） 2%,m（DMDAAC）/m（SACTS）=5.4,反应温度70℃,反应时间7h。此工艺条件下合成的SAQCS的阳离子度为42.26%。将SAQCS、壳聚糖、聚丙烯酰胺与配制的高岭土模拟废水进行絮凝实验,考察了pH、投加量、温度对絮凝效果的影响。结果表明,当絮凝条件为pH=2～5、投加量3~9mg/L、温度25～50℃范围内,使用SAQCS絮凝后上清液浊度去除率均在96%以上。     

分子印迹强化胺化改性壳聚糖吸附Cd~(2+)性能研究

利用分子印迹强化胺化技术制备Cd~(2+)模板改性壳聚糖P(Cdb2+)-C-CTS(Cda2+),研究了吸附剂中Cd~(2+)模板含量对其吸附水中Cd~(2+)的性能及含水率的影响。吸附容量随着a值和b值的增加而升高,当a为0.45、b为0.40时,吸附容量达到最大值。以P(Cd0.402+)-C-CTS(Cd0.452+)为研究对象,考察了p H对Cd~(2+)吸附容量的影响,并对吸附选择性能进行研究。结果表明,分子印迹强化胺化技术可制备得到吸附效率更高、选择性更好的改性壳聚糖吸附剂。