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什么是几丁质和壳聚糖？

壳聚糖由脱乙酰化制成。几丁质自然存在于节肢动物和真菌的外骨骼中。它是地球上第二大最丰富的天然聚合物，仅次于纤维素，在结构上与纤维素非常相似。但是，几丁质的每个亚基都包含一个乙酰胺基，该基团允许聚合物链之间的额外氢键键并提供额外的强度。

与几丁质不同，壳聚糖可溶于酸性水性培养基。壳聚糖用于许多行业，例如农业，废物处理，食品/饮料，化妆品和生物医学行业。可以通过胺或其他官能团反应产生各种壳聚糖衍生物的反应来进一步化学修饰壳聚糖。

  • 壳聚糖的关键特性

    壳聚糖是可生物降解，无毒的，抗微生物和可再生的，使其在生物医学领域非常有用。诸如脱乙酰基化和摩尔质量的特性与壳聚糖的性能有关，可以使用这些性能来确定这些特性1H-NMR（ASTM F2103）和SEC-MALS（ASTM F2602）。必须确定与聚合物特征相关的这些值以确保安全有效的产品。

    壳蛋白_-_ chitosan.png

  • 分析方法

    可以使用许多分析方法来表征壳聚糖及其衍生物。最常用的两种方法是核磁共振（NMR）和带有多角度光散射检测（SEC-MALS）的尺寸排除色谱法。

    核磁共振光谱（（1H-NMR）确定壳聚糖样品的脱乙酰基化程度。脱乙酰化程度与聚合物的性能特征有关，例如聚合物凝胶及其溶解度的能力（ASTM F2103）。在NMR分析中，该仪器比较了与乙酰基相关的质子数量n-乙酰葡萄糖亚基具有在总聚合物主链中发现的，并给出了比较值。例如，如果每三个亚基中有一个是乙酰化的（占亚基的33％），则脱乙酰化值的程度为（100％ - 33％= 66％）或0.66。

    尺寸排除色谱和多角度光散射（SEC-MALS）检测估计溶液中样品的摩尔质量。特定壳聚糖样品的摩尔质量对粘度有直接影响。为了确保最终产品将满足既定的粘度要求，有必要以这种方式进行测试。该分析技术还可以用于确定样品的摩尔质量的分布，即称为多分散性。商业壳聚糖通常具有1.5至3.0之间的多分散性值（ASTM F2103）。

  • 壳聚糖应用

    壳聚糖有多种应用程序，包括：

    • 血液凝结产品，例如绷带
    • 生物农药
    • 酿酒 - 预防变质
    • 水过滤
    • 药品片剂的填充物
    • 受控释放药物的送货代理
    • 肥料
    • 医疗设备植入物