甲壳素、壳聚糖材料.ppt

第5章甲壳素、壳聚糖材料Chapter5ChitinandChitosanMaterials甲壳素壳聚糖甲壳素是地球上仅次于纤维素的第二大可再生资源,总产量100亿吨/年,水产加工废弃物中100万吨/年。主要来源:虾壳、蟹壳、昆虫壳等;广泛存在于节肢动物、软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物及真菌和藻类的细胞壁。主要特性:生物相容性一、甲壳素和壳聚糖的结构、性质甲壳素:N-乙酰-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖以β-1,4-糖苷键连接的线性多糖壳聚糖:甲壳素脱去55%以上的N--2羟基被乙酰氨基或氨基所取代壳聚糖:一般将N-脱乙酰度大于70%的甲壳素称为壳聚糖。事实上,得到100%脱乙酰度的壳聚糖是很困难的。甲壳素:C-2位并非100%的是乙酰氨基,约1/8的是氨基。在生产过程中用稀碱除蛋白质时又有部分乙酰基被脱掉,故商品甲壳素实际上有15-20%的脱乙酰度。甲壳素—多糖(1)一级结构β-1,4-糖苷键连接N-乙酰氨基葡萄糖(2)二级结构羟基和N-乙酰氨基形成各种分子内和分子间氢键—聚集体氢键的存在::C3羟基—相邻糖苷键-O-C3羟基—同一分子链另一环上的氧分子间氢键:C3羟基—另一分子链糖苷键-O-C3羟基—另一分子链环上氧其它:C2位-NHCOCH3的羰基氧、C2的-NH2、C6上-OH可形成一列的分子内和分子间氢键(3)三级结构糖链之间以氢键结合形成的各种聚集体,只与甲壳素分子主链的构象有关由一级结构和非共价相互作用造成的有序的二级结构使甲壳素在空间形成有规则而宏大的构象;但一级和二级结构中较大不规则的分支结构阻碍三级结构的形成。(4)四级结构甲壳素长链间以非共价结合规整排列和堆砌在一起形成的聚集体