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1 概述 1

1.1 甲壳素的发现和命名 1

1.2 甲壳素的存在 4

1.2.1 在自然界的存在 5

1.2.2 存在状态 7

1.3 国内外研究和生产概况 10

1.4 甲壳素的生物合成 16

参考文献 20

2 物理性质 22

2.1 一般物理性质 22

2.2 结构特征 23

2.2.1 一级结构 23

2.2.2 二级结构 24

2.2.3 三级结构 25

2.2.4 四级结构 25

2.3 晶体结构 26

2.4 红外光谱和紫外光谱 33

2.4.1 红外光谱 33

2.4.2 紫外光谱 41

2.5 溶剂和溶液 46

2.5.1 溶剂的选择 46

2.5.2 溶液的性质 51

2.6 分子量和分子量分布 67

2.7 质谱 73

2.8 核磁共振谱 75

参考文献 76

3 化学性质 79

3.1 一般化学性质 79

3.1.1 颜色反应 79

3.1.2 糖类特有的反应 80

3.1.3 与检测氨基酸和蛋白质试剂的反应 82

3.1.4 与检测生物碱试剂的反应 83

3.1.5 与表面活性剂的反应 83

3.1.6 与金属盐的反应 84

3.1.7 与碘的作用 85

3.1.8 与一些醛类的反应 85

3.2 甲壳素和壳聚糖的碱化 86

3.3 对酸的吸附及盐的形成 88

3.4 与金属离子的作用 95

3.4.1 碱金属、碱土金属和铵离子 95

3.4.2 过渡金属 97

3.4.3 操作因素的影响 101

3.4.4 与铜离子的螯合 108

3.4.5 与锌的螯合 112

3.4.6 与铁、钴、镍的螯合 117

3.4.7 与铬的螯合 119

3.4.8 对铝、超铀元素、锕系和镧系元素的吸附 120

3.5 酯化反应 122

3.6 含氧无机酸酯化反应 128

3.6.1 硫酸酯 128

3.6.2 黄原酸化 132

3.6.3 磷酸酯 133

3.6.4 硝酸酯 135

3.7 醚化反应 136

3.7.1 O-烃基化 136

3.7.2 O-羟乙基化和羟丙基化 142

3.7.3 O-羧甲基化和羧乙基化 145

3.7.4 O-氰乙基化 146

3.8 N-衍生物 147

3.8.1 N-烷基化 147

3.8.2 西佛碱(Schiff’s base)的形成 148

3.8.3 季铵盐的形成 153

3.8.4 N-酰化 156

3.9 氧化 160

3.9.1 羧基的形成 160

3.9.2 氧化脱氨基 163

3.9.3 降解 165

3.10 水解 165

3.10.1 酸水解 166

3.10.2 酶水解 167

3.11 化学吸附 168

3.11.1 卤素 168

3.11.2 低级醇类 173

3.11.3 醛类 174

3.11.4 氨基酸 175

3.11.5 多肽和蛋白质 183

3.11.6 核酸 191

3.12 接枝共聚 194

3.12.1 化学法接枝共聚 195

3.12.2 辐射法接枝共聚 202

3.13 交联 207

3.13.1 醛类交联剂 207

3.13.2 环氧丙烷系交联剂 208

3.13.3 聚乙二醇系交联剂 208

3.13.4 冠醚系交联剂 209

参考文献 210

4 制备技术和质量控制 217

4.1 原理和一般制备方法 217

4.1.1 原理 217

4.1.2 一般制备方法 224

4.2 生产工艺 227

4.2.1 碱熔法 227

4.2.2 碱液法 228

4.2.3 Broussignac 法 231

4.2.4 Fujita 法 232

4.2.5 Peniston 和 Johnson 法 232

4.2.6 综合生产法 236

4.2.7 Kenne 和 Lindberg 法 240

4.2.8 不用烧碱的脱乙酰法 240

4.2.9 水合肼法 241

4.2.10 相转移催化法 241

4.2.11 微波法 242

4.2.12 蝇蛆壳 246

4.2.13 蚕蛹壳 247

4.2.14 蝉蜕 247

4.2.15 宽跗陇马陆 248

4.2.16 蘑菇 249

4.2.17 柠檬酸发酵渣 249

4.2.18 黑曲霉 251

4.2.19 丝状真菌 251

4.2.20 米根霉 255

4.2.21 甲壳素脱乙酰酶 257

4.3 质量控制 258

4.3.1 酸碱滴定法测定脱乙酰度 259

4.3.2 电位滴定法测定脱乙酰度 263

4.3.3 氢溴酸盐法测定脱乙酰度 266

4.3.4 胶体滴定法测定脱乙酰度 266

4.3.5 苦味酸分光光度法测定脱乙酰度 268

4.3.6 水杨醛法测定脱乙酰度 270

4.3.7 紫外光谱法测定脱乙酰度 271

4.3.8 红外光谱法测定脱乙酰度 271

4.3.9 折光指数增量法测定脱乙酰度 273

4.3.10 黏度的测定 274

4.3.11 分子量的测定 276

4.3.12 含氮量的测定 281

4.3.13 灰分的测定 282

4.3.14 水分的测定 283

4.3.15 砷的测定 283

4.3.16 汞的测定 284

4.3.17 铅的测定 286

4.3.18 微生物的检测 287

4.3.19 技术指标 289

参考文献 290

5 特种甲壳素和壳聚糖的制备 293

5.1 高黏度壳聚糖 293

5.2 高脱乙酰度壳聚糖 297

5.3 水溶性壳聚糖 299

5.4 羧甲基壳聚糖 301

5.5 低聚糖 305

5.5.1 酸水解法 306

5.5.2 氧化法 314

5.5.3 酶解法 320

5.5.4 低聚糖的分子量测定 326

5.6 单糖及其衍生物 327

5.6.1 氨基葡萄糖盐酸盐制备、测定方法和技术指标 327

5.6.2 氯脲霉素 329

5.6.3 N-乙酰氨基葡萄糖 331

5.6.4 肝、肾功能检测试剂 331

5.7 微晶甲壳素和微晶壳聚糖的制备 332

5.8 珠状凝胶树脂的制备 334

5.9 磁性壳聚糖 337

5.10 壳聚糖的微粉碎 337

参考文献 338

6 在食品工业中的应用 341

6.1 液体处理剂 341

6.1.1 澄清糖汁 342

6.1.2 净化糖蜜 343

6.1.3 酒类除浊 345

6.1.4 果酒和果汁的澄清 345

6.1.5 果汁脱酸 350

6.1.6 防止醋沉淀 350

6.2 添加剂 351

6.2.1 组织形成剂 351

6.2.2 增稠剂 353

6.2.3 调味品 353

6.2.4 豆制品凝固剂 355

6.2.5 提取酵母 356

6.3 制作功能食品 356

6.3.1 减肥食品 357

6.3.2 肠内微生物菌群调节食品 358

6.3.3 补充微量元素 359

6.3.4 可食薄膜 359

6.4 抑菌和保鲜作用 364

6.4.1 抑菌作用 364

6.4.2 保鲜作用 371

6.4.3 鸡蛋 373

6.4.4 草莓 377

6.4.5 苹果 379

6.4.6 桃 382

6.4.7 猕猴桃 382

6.4.8 芒果 383

参考文献 384

7 在环境保护中的应用 386

7.1 絮凝特性 386

7.2 水的净化和饮料的澄清 392

7.3 食品加工废水的处理 397

7.3.1 蔬菜罐头废水 397

7.3.2 渔业加工废水 399

7.3.3 味精生产废水 399

7.4 生物大分子物质的回收 400

7.4.1 淀粉 400

7.4.2 蛋白质 400

7.5 表面活性剂废水的絮凝 406

7.6 肌醇废水 409

7.7 电镀废水 409

7.7.1 含镉废水 409

7.7.2 含铬废水 410

7.7.3 含铜废水 411

7.8 染料废水和印染废水 411

7.8.1 染料废水 411

7.8.2 印染废水 412

7.9 污泥脱水 414

参考文献 420

8 功能材料 423

8.1 膜 423

8.1.1 壳聚糖膜 424

8.1.2 甲壳素膜 427

8.1.3 壳聚糖的 N-衍生物膜 433

8.1.4 聚两性电解质膜 435

8.1.5 渗透汽化(pervapovation)和蒸发渗透(evapomeation) 441

8.2 催化剂 449

8.2.1 烯类单体的聚合引发剂 450

8.2.2 开环聚合催化剂 455

8.2.3 氢化催化剂 455

8.2.4 氧化偶合催化剂 460

8.2.5 酯化和醚化催化剂 462

8.3 酶和细胞的固定化载体 463

8.3.1 固定化的方法 464

8.3.2 D-葡萄糖异构酶 464

8.3.3 葡萄糖淀粉酶 465

8.3.4 β-半乳糖苷酶 465

8.3.5 β-葡萄糖苷酶 466

8.3.6 D-葡萄糖氧化酶 467

8.3.7 AMP 脱氨基酶 467

8.3.8 尿素酶 468

8.3.9 胰蛋白酶 468

8.3.10 转化酶 468

8.3.11 淀粉葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、淀粉糖化酶 470

8.3.12 碱性磷酸酶和胃蛋白酶 470

8.3.13 嗜热菌蛋白酶 470

8.3.14 青霉素酰化酶 471

8.3.15 L-天门冬酰胺酶 472

8.3.16 纤维素酶 472

8.3.17 壳聚糖酶 473

8.3.18 单宁酸酶 474

8.4 液晶 475

8.4.1 概述 475

8.4.2 甲壳素和壳聚糖的溶致液晶性 476

8.4.3 甲壳素和壳聚糖的热致液晶性 479

8.5 智能材料 479

8.5 吸附剂 482

8.6.1 饮用水的净化 482

8.6.2 脱色吸附剂 484

8.6.3 多用途吸附剂 485

8.6.4 吸附纸 486

8.6.5 亲和层析蛋白质 487

8.6.6 亲和层析酶制剂 488

8.6.7 吸水剂 491

参考文献 492

9 在医药卫生方面的应用 497

9.1 毒理学 497

9.1.1 急性毒性试验 497

9.1.2 长期毒性试验 498

9.1.3 Ames 试验 498

9.1.4 染色体畸变试验 499

9.1.5 胚胎毒性和致畸胎试验 500

9.1.6 骨髓细胞微核试验 500

9.2 对小鼠神经系统的作用 500

9.3 对大鼠心血管和呼吸系统的作用 500

9.4 抗心律失常 501

9.5 降脂、降胆固醇和防治动脉粥样硬化 502

9.5.1 动脉粥样硬化 502

9.5.2 壳聚糖的降脂机理 509

9.5.3 减肥食品 509

9.5.4 脂肪肝 511

9.6 提高机体的免疫能力 513

9.6.1 促进免疫球蛋白的产生 513

9.6.2 对免疫反应的辅助活性 513

9.6.3 刺激细胞激素的产生 514

9.6.4 引发蜂窝状巨噬细胞 514

9.7 副作用及其缓解 514

9.7.1 造成营养吸收障碍和生长迟缓 515

9.7.2 造成脂溶性维生素的缺乏 516

9.7.3 降低矿物质的吸收和对骨骼的影响 516

9.7.4 副作用的缓解 516

9.8 凝血作用和抗凝血作用 517

9.9 抗肿瘤作用 523

9.9.1 临床观察 524

9.9.2 腹水癌 527

9.9.3 白血病 529

9.9.4 黑色素瘤 530

9.9.5 肝癌 531

9.10 杀虫、抗感染作用 531

9.10.1 杀灭寄生虫 531

9.10.2 抑菌作用 532

9.11 医用纤维和人造组织材料 535

9.11.1 手术缝合线 535

9.11.2 医用纤维纸和膜 536

9.11.3 人工肾膜(artificial kidney membranes) 537

9.11.4 人造皮肤 537

9.11.5 骨骼修护 539

9.11.6 人工肝脏 541

9.11.7 受伤神经的修补 541

9.12 药物载体 541

9.12.1 运送药物的特殊作用 542

9.12.2 制备壳聚糖缓释药物的方法 542

9.12.3 影响药物释放速率的因素 543

9.12.4 颗粒剂 543

9.12.5 片剂 544

9.12.6 缓释膜 544

9.12.7 缓释凝胶 546

9.12.8 微胶囊和缓释胶囊 548

9.12.9 载体药物 552

9.12.10 助溶作用 556

9.13 眼科材料 557

9.13.1 接触镜片 557

9.13.2 隐形眼镜的清洗液 559

9.13.3 人工泪 559

9.13.4 消炎眼药膏 560

9.13.5 滴眼液 560

9.14 解酸和抗溃疡 561

9.15 制剂 563

9.15.1 创伤愈合剂 563

9.15.2 甲壳素-双氯灭痛缓释片 564

9.15.3 口腔溃疡膜 565

9.15.4 法莫替丁壳聚糖缓释微囊 565

9.15.5 阿司匹林缓释药膜和片剂 566

9.15.6 尼莫地平片 567

9.15.7 氟罗沙星壳聚糖阴道栓 567

9.15.8 中西药复合抗菌膜 567

9.16 中药浸提 568

参考文献 569

10 在农业中的应用 575

10.1 饲料添加剂 575

10.1.1 鸡饲料添加剂 575

10.1.2 乳清的利用 576

10.1.3 鱼饵料添加剂 579

10.1.4 饵料黏合剂 581

10.1.5 提高育肥猪的瘦肉率 582

10.1.6 仓储饲草受真菌侵害的分析 584

10.2 种子处理剂 585

10.2.1 棉花 586

10.2.2 玉米 587

10.2.3 小麦 589

10.2.4 萝卜 589

10.2.5 作为生物农药的作用机理 590

10.2.6 草原恢复 594

10.3 液体土壤改良剂 595

10.4 农药载体 596

参考文献 598

11 在轻纺工业中的应用 600

11.1 织物的整理剂 600

11.1.1 上浆剂 603

11.1.2 印染助剂 603

11.2 与聚氯乙烯的搀用 607

11.3 纤维 608

11.3.1 甲壳素纤维 609

11.3.2 乙酰甲壳素纤维 612

11.3.3 壳聚糖纤维 615

11.4 造纸助剂 622

11.4.1 施胶剂 622

11.4.2 壳聚糖施胶剂的作用机理 630

11.4.3 绝缘纸 632

11.5 日用化学品 634

11.5.1 水溶性高分子化合物在化妆品中的作用 634

11.5.2 固发剂 636

11.5.3 头发调理剂 637

11.5.4 洗发香波 638

11.5.5 护肤剂 638

11.5.6 口腔卫生制剂 641

11.5.7 透明质酸代用品 644

11.6 卷烟材料 646

参考文献 648