东营壳聚糖工厂

甲壳素在反应中生成带正电荷的阳离子基团，这是自然界中存在的带正电荷的可食性食物纤维。甲壳素食物纤维单独食用是不易被消化吸收的，如果与牛奶、鸡蛋、蔬菜、植物性食品等一起食用就可以被吸收，这是因为在壳糖胺酶、去乙酰酶（在植物和肠内细菌中存在）、溶菌酶（体内存在）及卵磷脂（牛奶、鸡蛋中存在）等共同作用下甲壳素可以被分解成寡聚糖，低相对分子质量的寡聚糖可以被吸收，吸收部位主要在大肠。

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甲壳素和壳聚糖的溶解性较差，在水、普通的有机溶剂中溶解性均不好，这大大制约了这类材料的应用，然而甲壳素和壳聚糖分子链上具有多种官能团，可以对其重复单元进行化学改性，引入不同基团，得到溶解性能改善的衍生物材料，同时因为引入了不同的取代基而使甲壳素和壳聚糖衍生物材料具有各异的功能。利用壳聚糖可溶于稀酸溶液的性质可以对壳聚糖进行均相溶液反应，在不同的反应条件下，可以对重复单元中的羟基和氨基及分子链进行硅烷基化、酰化、羟基化、接枝共聚、烷基化、羧基化、主链水解等化学反应。

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壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，一般而言，N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖，或者说，能在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素，这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。事实上，N-脱乙酰度为55%以上的甲壳素，就能在这种稀酸中溶解。作为工业品的壳聚糖，N-脱乙酰度在70%以上。N-脱乙酰度在55%~70%的是低脱乙酰度壳聚糖，70%~85%的是中脱乙酰度壳聚糖，85%~95%的是高脱乙酰度壳聚糖，95%~*的是超高脱乙酰度壳聚糖。N-脱乙酰度*的壳聚糖极难制备。甲壳素的每个糖基上，也许都有N-乙酰基，也许不一定都有N—乙酰基，凡是N—乙酰度在50%以下的，都被称之为甲壳素，因为它肯定不溶于上述浓度的稀酸。

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壳聚糖分子中由于含有较多的氨基，氢键作用力相对减弱，酰化反应较甲壳素容易进行。壳聚糖分子链的糖残基同时携带有羟基和氨基，可通过与一些有机酸的衍生物（酸酐、酰卤等），实现酰化改性，导入脂肪族或芳香族酰基基团，酰化反应既可在羟基上发生（O-酰化），生成酯，也可在氨基上发生（N-酰化），生成酰胺。壳聚糖具有C6-OH（一级羟基），C3-OH（二级羟基）和氨基三种基团，一般情况下，酰化反应活性是氨基的活性>一级羟基的活性>二级羟基的活性。官能团活性、反应溶剂、酰化试剂的结构、反应温度等因素均影响酰化反应的进行。氨基的反应活性比羟基大，酰化反应首先在氨基上发生，通常要想得到O-酰化的壳聚糖衍生物，需要先将壳聚糖上的氨基用醛保护起来，再进行酰化反应，反应结束后脱掉保护基。

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壳聚糖溶液的表面能先随着溶度参数增大而减小，然后迅速上升。壳聚糖和甲壳素的解离性能与脱乙酰度的变化关系不是很大。壳聚糖的解离常数pKa，与溶液中离子强度和种类有关。同一壳聚糖溶液，在相同水解时间下，水解产物的相对分子质量的倒数和温度呈正比关系。在0.1mmol/L乙酸溶液中壳聚糖存在明显的白聚现象，随着壳聚糖浓度的增加，壳聚糖分子链由舒展链结构自聚转变为单链线团结构，单链线团结构进一步转变为相互缠绕的线团结构。在0.1mmol/L的稀盐酸中，壳聚糖乙酰基水解速率与壳聚糖的解聚速率基本相等。而在12.08mmol/L的浓盐酸中，壳聚糖的解聚速率是壳聚糖乙酰基水解速率的十倍还多。

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低聚寡糖有显著的生理活性，在医药、食品、农业和化妆品领域已显示出潜在实用价值。用纤维素酶来降解壳聚糖，得到的是六糖至十糖。用排阻色谱可将壳聚糖低聚混合物中聚合度为15的低聚糖分离出来。对低聚寡糖也可进行衍生化，如将壳三糖与三甲基缩水甘油氯化铵反应，所得目标化合物有非常强的抗菌活性。