文档介绍:生物工程学报,;:.
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壳聚糖及其在金属纳米材料制备中的应用
魏东伟,贾翠英,贾雪平叶永忠,钱卫平。
河南农业大学生命科学学院,郑州
南通大学化学化工学院,南通
东南大学生物科学与医学工程学院,南京
摘要:基于来源丰富、独特的理化性质及生物学特性的壳聚糖与金属复合成为纳米材料的研究,引起了研究者广泛的
关注。利用生物分子或生物有机体合成的金属纳米材料反应条件温和、产物形貌可控、重复性高等特点,结合金属
纳米材料的“尺寸效应”与生物分子的自身特性来提高两者的协同功能,进一步拓展研究与应用领域的发展。以下针对近
年来壳聚糖、壳聚糖体系金属纳米材料的研制及应用等领域进行简要的总结、评述和展望。
关键词:壳聚糖,
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近年来,利用生物分子或生物有机体合成金属酰化后得到的产物。甲壳素来源非常广泛主要来自
纳米材料和器件引起了研究者的关注。利用生物分虾壳、蟹壳等,储量丰富、成本很低,是一种生物
子或有机体合成纳米材料因其反应条件温和,制备高分子材料。壳聚糖具有生物相容性、可降解、无
产物可控性好、反应完成后易于降解已成为纳米科毒;还具有抗菌、抗凝血等特性。壳聚糖的分子结
技一个重要分支扪。壳聚糖就是以甲壳素部分脱乙构中含有大量自由的氨基和羟基,因此壳聚糖具有
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聚阳离子、螯合、易成膜、敏感、湿度敏感等性水解,主链降解,粘度降低,最后水解成寡糖和单
质和较高的化学活泼性【。糖。壳聚糖溶于稀酸中,实际上是壳聚糖分子链上
壳聚糖可以利用金属纳米材料的特性,如光、众多的氨基同溶液中的氢离子结合,使壳聚糖成为
热、电、磁以及化学等方面的性能,尤其是其与金带正电荷的聚电介质,类似于高分子内盐,破坏了
属结合后在催化、生物医学等研究的协同作用将开壳聚糖分子间和分子内的氢键,使之溶于水溶液。
发出高科技的产品】。壳聚糖可以通过离子交换、脱乙酰度越高,分子链上的游离氨基越多,离子化
吸附和螯合等多种模式与金属离子结合。特别是, 强度越高,也就越容易溶于稀酸,分子量越高,溶
对过渡金属离子具有较强的富集能力,在工业上常解就越慢。
作为吸附材料应用于工业排出物中重金属离子的回
收『】。另外,利用壳聚糖合成的不同形貌的金属纳米
材料所得到的特性,是金属纳米材料和壳聚糖都不
能自身体现的性质而拓展的应用领域,两种材料的
有效结合是一条好的发展思路,值得研究与推广。
广. 。.
目前,研究者也对壳聚糖有更深入的研究与了解。..。.
壳聚糖属于还原性多糖,分子结构中含有丰富的氨
基和羟基等基团可还原金属离子为金属单质,而自
身被氧化。同时,壳聚糖的多羟基结构,使其通过分
子间和分子内氢键的作用可形成分子水平上的独立
空间,为纳米粒子的生长提供好的模板。所以,壳聚
糖在纳米粒子的制备中可同时用作稳定剂和还原
图壳聚糖和甲壳素的分子式
剂。. 】
在本综述中,作者结合自己的研究