導(dǎo)語(yǔ)：殼聚糖富集研究論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：殼聚糖及其衍生物是一種天然高分子，隨著對(duì)其研究的深入發(fā)展，涉及的內(nèi)容和應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。本文綜合概述了殼聚糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、富集及其化學(xué)改性的方法，簡(jiǎn)單介紹了它們的應(yīng)用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：殼聚糖；富集；化學(xué)改性；應(yīng)用。

引言：

殼聚糖具有許多獨(dú)特的化學(xué)物理性質(zhì)，根據(jù)其酸化、酉旨化和氧化、接枝與交聯(lián)、經(jīng)基化、經(jīng)烷基化等反應(yīng)還可制備成多種用途的產(chǎn)品，而且從氨基多糖的特點(diǎn)出發(fā)具有比纖維素更為廣泛的用途。對(duì)殼聚糖的應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究，自本世紀(jì)六十年代以來(lái)就十分活躍，近年來(lái)國(guó)際更是十分重視對(duì)它的深入開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。通過(guò)對(duì)甲殼質(zhì)和殼聚糖進(jìn)行化學(xué)修飾與改性來(lái)制備性能獨(dú)特的衍生物已經(jīng)成為當(dāng)今世界應(yīng)用開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要方面。

1、殼聚糖及其改性吸附劑

殼聚糖（chitosan）是一種天然化合物，屬于碳水化合物中的多糖，是甲殼素N-脫乙酰基的產(chǎn)物，其學(xué)名是β(1→4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖。

殼聚糖本身的基本結(jié)構(gòu)是葡萄糖胺聚合物，與纖維素類似。但因多了一個(gè)胺基，帶有正電荷，所以使其化學(xué)性質(zhì)較為活潑。且因其聚合分子結(jié)合鍵角度自然扭轉(zhuǎn)之故，對(duì)于小分子或元素會(huì)發(fā)生凝集螫合作用。根據(jù)甲殼素脫乙酰化時(shí)的條件不同，殼聚糖的脫乙酰度和分子量不同，殼聚糖的分子量通常在幾十萬(wàn)左右。但一般來(lái)說(shuō)N-乙酰基脫去55%以上的就可稱之為殼聚糖。

殼聚糖本身性質(zhì)十分穩(wěn)定，不會(huì)氧化或吸濕。鑒于殼聚糖及其衍生物具有優(yōu)良的生理活性，在食品、生物制藥、水處理方面顯示出非常誘人的應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)殼聚糖的開(kāi)發(fā)研究十分活躍。

2、殼聚糖富集工藝的研究現(xiàn)狀

由于殼聚糖吸附劑有以上的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)者們對(duì)其富集的工藝已經(jīng)有了較為深入的研究。

李斌,崔慧[1]研究了以殼聚糖作富集柱,稀H2SO4為洗脫劑,稀NaOH為再生劑,火焰原子吸收光譜法簡(jiǎn)便、快速分離富集測(cè)定水中痕量Cu(Ⅱ)的方法,于波長(zhǎng)325nm處測(cè)定,檢出限為20ng·ml-1,線性范圍為10～20μg·ml-1。此法的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)便、快速、選擇性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、效果良好。但由于殼聚糖易降解，在實(shí)際操作中存在著流速控制難，富集效果不均一，空白大的問(wèn)題。

王瑜[2]采用殼聚糖修飾鎢絲基質(zhì)螺旋卷,直接浸入含有痕量銅的pH5.0的緩沖溶液中,經(jīng)電磁攪拌富集一定時(shí)間后,將其轉(zhuǎn)移至空氣/乙炔火焰燃燒器上,利用火焰原子吸收光譜法簡(jiǎn)便快速測(cè)定水中痕量銅。方法的線性范圍為2～75μg/L;檢出限為0.98μg/L。同一支鎢絲螺旋卷重復(fù)涂敷殼聚糖富集Cu,RSD(n=6)為2.7%。此法簡(jiǎn)單快速,選擇性好,用于自來(lái)水中Cu2+的測(cè)定結(jié)果令人滿意，但成本偏高。

周永國(guó)等[3]研究了殼聚糖用于含重金屬離子工業(yè)廢水的處理[4~5]。提出了殼聚糖分離富集火焰原子吸收法檢測(cè)水中痕量鎘的新方法。回收率達(dá)98%，靈敏度0.021ug/L。方法靈敏度高，選擇性好，用于天然水中痕量鎘的測(cè)定，可獲得滿意的結(jié)果。

徐晶，王新省[6]報(bào)道了殼聚糖作在線微柱預(yù)富集柱填料,流動(dòng)注射與火焰原子光譜聯(lián)用(FI2FAAS)測(cè)定痕量Pd的方法。當(dāng)采樣體積13.5mL時(shí),采樣頻率27/h,富集倍數(shù)49倍,線性范圍0.01～0.4mg/L,檢出限(3s,n=11)1.4μg/L,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.26%和4.0%。

孫建民等[10]研究了殼聚糖對(duì)Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Pb2+和Cd2+6種離子的吸附行為,建立了殼聚糖柱同時(shí)分離6種離子的火焰原子吸收法(FAAS)測(cè)定含量的分析方法,并應(yīng)用于自來(lái)水和電鍍廢水中6種金屬離子的分離和測(cè)定。徐晶等將殼聚糖裝入微柱進(jìn)行在線預(yù)富集,并與火焰原子吸收分光光度法聯(lián)用,用于催化劑樣品中痕量Pd的測(cè)定。齊印閣等建立了殼聚糖分離富集丁二酮分光光度法測(cè)定Ni2+的新方法,提高了測(cè)定的靈敏度和選擇性。該法可用于天然水中痕量Ni2+的測(cè)定。Minamisawa等[13]利用殼聚糖定量預(yù)富集環(huán)境水樣中微量Co2+,然后把洗脫的Co2+用鎢爐原子吸收光譜法測(cè)定,檢出限達(dá)50ngPL。利用殼聚糖與Ru共沉淀分離后,用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定水樣中微量Ru,線性范圍的上限達(dá)510μgPL。謝維新采用殼聚糖為凝聚劑,重量法測(cè)定二氧化硅,聚沉速度快,沉淀較完全,容易過(guò)濾和洗滌,用于鐵礦、粘土礦(SiO2含量在20%以上)中的二氧化硅測(cè)定,結(jié)果均較好。

但由于殼聚糖粘度大,分子剛性差,在偏酸性的溶液中,殼聚糖由于分子中的氨基(-NH2)易質(zhì)子化(-NH3+)而溶解,使其應(yīng)用受到限制。但利用殼聚糖重復(fù)單元上的羥基和氨基,可對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)、接枝、酯化、酰化、醚化等化學(xué)改性,制備出具有不同理化特性的殼聚糖衍生物,或與機(jī)械強(qiáng)度高的高分子化合物，通過(guò)物理混合制備成微球或微球的辦法后，提高了機(jī)械強(qiáng)度或吸附能力，從而延伸了殼聚糖的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，就是改性殼聚糖。3、殼聚糖的改性

①化學(xué)改性：

共聚殼聚糖：殼聚糖與含有乙烯基的單體進(jìn)行共聚反應(yīng)，從而使殼聚糖具有某些特殊性能。

殼聚糖酯化：甲殼素/殼聚糖與脂肪族或芳香族酰氯或酸酐反應(yīng)，所生成的酰化產(chǎn)物具有許多新的用途。

殼聚糖醚化：甲殼素/殼聚糖中的羥基與鹵代烴或醇反應(yīng)，可生成醚，廣泛用于日化工業(yè)。

化學(xué)交聯(lián)改性：就是殼聚糖與戊二醛、環(huán)氧氯丙烷等發(fā)生交聯(lián)而制得的外觀類似樹脂的白色或淺黃色粉末,理化性質(zhì)與殼聚糖有明顯差別,它不溶于水、酸、堿溶液。

②殼聚糖的物理改性

殼聚糖與膨潤(rùn)土復(fù)合:根據(jù)膨潤(rùn)土層間陽(yáng)離子的可交換性,利用殼聚糖在酸性溶液中帶有正電荷的特性,將殼聚糖負(fù)載在膨潤(rùn)土上,制成固體復(fù)合吸附劑。

殼聚糖與PVA復(fù)合:制備殼聚糖/PVA微球，因PVA機(jī)械強(qiáng)度高，PVA分子中豐富的-OH與殼聚糖分子中的-OH、β-O、-NHR，形成氫鍵與分子間作用力增大的緣故，在維持其功能性的同時(shí)，其耐酸堿性能與機(jī)械強(qiáng)度也明顯提高。

4、改性殼聚合糖的富集工藝研究現(xiàn)狀

梁勇等[24]以殼聚糖為原料,經(jīng)環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)后與N,N二乙基胺環(huán)氧丙烷作用,合成了以殼聚糖為母體的凝膠型PCON螯合樹脂。PCON螯合樹脂用5%的鹽酸清洗后,在pH=1110±012范圍內(nèi),對(duì)Ag+的富集率高達(dá)9818±110%,在超聲波振蕩下,4min即達(dá)到富集平衡。吸附后的PCON溶于1ml015%HNO3溶液中,以懸浮液進(jìn)樣,石墨爐原子吸收(GFAAS)測(cè)定。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法與標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定自來(lái)水中銀的含量,所得結(jié)果相吻合。

張淑琴等以4,4′-二溴二苯并18-冠-6為交聯(lián)劑,合成了一種新型冠醚交聯(lián)殼聚糖(DCTS)。它兼有冠醚和殼聚糖兩類化合物的優(yōu)點(diǎn),具有同時(shí)測(cè)定不同形態(tài)化學(xué)組分,不需要化學(xué)分離和引入過(guò)多試劑,可以進(jìn)行直接富集,且有操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

楊宇民等[26]利用巰基殼聚糖對(duì)Pb2+和Cd2+的吸附特性,建立了巰基殼聚糖分離富集原子吸收光譜法測(cè)定天然水體中Pb2+和Cd2+的新方法,并研究了最佳吸附和脫附條件。該法對(duì)Pb2+和Cd2+的準(zhǔn)確檢測(cè)下限可達(dá)到1.00μg/L和0.050μg/L,回收率分別達(dá)到96.5%和97.6%。該法靈敏度高,選擇性好,用于實(shí)際水樣的測(cè)定取得了滿意結(jié)果。

5、改性殼聚糖的應(yīng)用

殼聚糖自然資源豐富，在研究角度和實(shí)用角度都有著巨大潛力。在生物、食品、醫(yī)藥、廢水處理、紡織、造紙等領(lǐng)域中均有一席之地。1977年，日本首次將殼聚糖作為絮凝劑處理廢水，并于同年在關(guān)國(guó)波士頓召開(kāi)有關(guān)甲殼素、殼聚糖的會(huì)議，從那時(shí)起，甲殼素和殼聚糖的應(yīng)用就得到較快的發(fā)展。國(guó)外的化妝品行業(yè)已經(jīng)大量采用殼聚糖，如德國(guó)的WELLA及日本的姿生堂等公司，據(jù)統(tǒng)計(jì)日本每年約有100t殼聚糖衍生物用于化妝品工業(yè)中；殼聚糖具有廣譜抗菌性，對(duì)多種細(xì)菌生民都有明顯的抑制作用，可用來(lái)對(duì)織物進(jìn)行抗菌防霉整理。

參考文獻(xiàn):

[1]李斌、崔慧：殼聚糖富集FAAS法測(cè)定水中痕量Cu(Ⅱ).理化檢驗(yàn)2化學(xué)冊(cè),2001，37（6）:253~254。

[2]王瑜：殼聚糖富集火焰原子吸收法測(cè)定水中痕量銅.分析化學(xué)(FENXIHUAXUE).研究簡(jiǎn)報(bào),2005，（33）:872~874。

[3]周永國(guó)、楊越冬等：殼聚糖富集火焰原子吸收法測(cè)定天然水中痕量鎘.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),1998，34（6）:256~257。

[4]CouglinRW,DeshaiesMR,DavisEM,EnvironmentalProgress,1990,9(1):35.

[5]周永國(guó)、楊越冬等：河北大學(xué)自然報(bào)（自然科學(xué)版）,1994,14(2):30。

[6]徐晶、王新省：流動(dòng)注射殼聚糖在線微柱預(yù)富集火焰原子吸收光譜法測(cè)定痕量鈀.分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)研究報(bào)告，2004,32(2)：157～160。