年产10万吨壳聚糖工厂设计文献综述

 2022-01-18 21:00:24

全文总字数:1815字

壳聚糖研究综述

国内外研究现状

目前国内外对于壳聚糖本身的研究已经日趋完善,进入到了对壳聚糖及其衍生物进行改性并且应用的研究阶段[1][2]。近年来我国也加强了这方面的投入,各类相关的应用研究层出不穷且复杂多样。例如:袁菲等人对于改性壳聚糖处理生活废水的研究[3],李海浪等人对于壳聚糖衍生物在药物载体中的应用研究[4],王强松等人对壳聚糖包衣海藻酸钠/明胶微球在体外缓释释药系统中的应用研究[5],等等。与之类似的研究近年来增长迅速,体现了壳聚糖巨大的潜在价值和广泛的应用范围。目前壳聚糖相关的研究专利多为美国,欧洲等国所申请,其中美国无论是在产品开发,经费投入还是实际生产上都处于国际领先水平。我国近年来也逐渐加强对相关领域的重视,现在国内市场上的壳聚糖产品已经比较丰富,相关的工厂产量也逐年提高。

壳聚糖的结构

壳聚糖是甲壳素(beta;-(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡聚糖)的N-脱乙酰化产物。壳聚糖分子为直链结构,其与植物的纤维素分子结构相似,差别仅仅是纤维素C2位上的羟基被氨基所代替,但是化学性质差别却较大,而且分子内氢键较强,结构紧密排列,易结晶,导致在大多数溶剂中的溶解性差。壳聚糖还具有复杂双螺旋结构,链接单元中的氨基和羟基等基团具有较高的反应活性,可以进行化学改性,引入其他基团,从而赋予壳聚糖在不同溶剂中良好的溶解性和功能性。[6]

壳聚糖的性质

壳聚糖为白色或淡黄色半透明片状固体,或青白色粉粒,略有珍珠光泽,干燥条件下可长期保存。因原料不同和制备方法不同,相对分子质量也从数十万至数百万不等。壳聚糖可溶于大多数稀酸,如盐酸、醋酸、乳酸、苯甲酸、甲酸等酸溶液中,这是壳聚糖最主要、最有用的性质之一。不溶于稀的硫酸、磷酸。壳聚糖的溶解度因分子量、脱乙酰度和酸的种类不同而有些差别,一般说,分子量越小,脱乙酰度越大,溶解度就越大。[7]

壳聚糖的主要质量指标是粘度,不同粘度的产品有不同的用途,目前国内外根据产品粘度不同分为三大类:(1)高粘度壳聚糖:1%壳聚糖溶于1%醋酸水溶液中,粘度大于1000厘泊。(2)中等粘度壳聚糖:1%壳聚糖溶于1%醋酸水溶液中,粘度在100~200厘泊。(3)低粘度壳聚糖:2%壳聚糖溶于2%醋酸水溶液中,粘度为20~50厘泊。

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