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甲殼質(zhì)
甲殼質(zhì)(C8H13O5N)n,又稱甲殼素、幾丁質(zhì),英文名Chitin。1811年法國學者布拉克諾(Braconno)發(fā)現(xiàn),1823年由歐吉爾(Odier)從甲殼動物外殼中提取。
淡米黃色至白色,溶于濃鹽酸/磷酸/硫酸/乙酸,不溶于堿及其它有機溶劑,也不溶于水。甲殼質(zhì)的脫乙酰基衍生物(Chitosan derivatives)殼聚糖(chitosan)不溶于水,可溶于部分稀酸。
甲殼素應用范圍很廣泛,在工業(yè)上可做布料、衣物、染料、紙張和水處理等。在農(nóng)業(yè)上可做殺蟲劑、植物抗病毒劑。漁業(yè)上做養(yǎng)魚飼料。化妝品美容劑、毛發(fā)保護、保濕劑等。醫(yī)療用品上可做隱形眼鏡、人工皮膚、縫合線、人工透析膜和人工血管等。
- 中文名
- 甲殼質(zhì)
- 英文名
- Chitin
- 別 稱
- 甲殼質(zhì),甲殼素,殼聚糖,幾丁質(zhì)、甲殼素
- 化學式
- (C8H13NO5)n (203.19)n
- 分子量
- 161.16
- CAS登錄號
- 9012-76-4
- EINECS登錄號
- 222-311-2
- 水溶性
- 不溶于水、稀酸、堿、乙醇或其它有機溶劑
- 密 度
- 1.75g/cm3
- 外 觀
- 類白色無定形物質(zhì),無臭、無味
理化性質(zhì)
一般通稱:甲殼質(zhì),甲殼素,(經(jīng)脫乙酰化后稱為)殼聚糖.
英文名稱:Chitin.
中文學名:幾丁質(zhì)、甲殼素
化學名稱:β-(1,4)-2-乙酰氨基-2-脫氧-D-葡萄糖
別名:殼多糖、幾丁質(zhì)、甲殼質(zhì)、明角質(zhì)、聚乙酰氨基葡糖
分子式:(C8H13NO5)n
性狀:外觀為類白色無定形物質(zhì),無臭、無味。
能溶于含8%氯化鋰的二甲基乙酰胺或濃酸;不溶于水、稀酸、堿、乙醇或其它有機溶劑。
自然界中,甲殼質(zhì)廣泛在于低等植物菌類、蝦、蟹、昆蟲等甲殼動物的外殼、真菌的細胞壁等。
甲殼質(zhì)的化學結構和植物纖維素非常相似。都是六碳糖的多聚體,分子量都在100萬以上。纖維素的基本單位是葡萄糖,它是由300~2500個葡萄糖殘基通過β1,4糖甙鏈連接而成的聚合物。幾丁質(zhì)的基本單位是乙酰葡萄糖胺,它是由1000~3000個乙酰葡萄糖胺殘基通過p1,4糖甙鏈相互連接而成聚合物。而幾丁聚糖的基本單位是葡萄糖胺。
1.分子量 甲殼質(zhì)是高分子量物質(zhì),其分子量可達100萬以上。分子量越高吸附能力越強,適合工業(yè)、環(huán)保領域應用。低分子量容易被人體吸收。分子量為7000左右的幾丁聚糖,大約含30個左右的葡萄糖胺殘基。
2.脫乙酰基純度 幾丁質(zhì)經(jīng)過脫乙酰基成為幾丁聚糖。幾丁質(zhì)因為不溶于酸堿也不溶于水而不能被身體利用。脫乙酰基后可增加其溶解性因此可被身體吸收。N-乙酰基脫去55%以上的則稱為殼聚糖。
分布
(1)節(jié)肢動物主要是甲殼綱,如蝦、蟹等,含甲殼素高達58%~85%;其次是昆蟲綱(如蝗、蝶、蚊、蠅、蠶等蛹殼等含甲殼素20%~60%)、多足綱(如馬陸、蜈蚣等)、蛛形綱(如蜘蛛、蝎、蜱、螨等,甲殼素含量達4%~22%);
(2)軟體動物 主要包括雙神經(jīng)綱(如石鱉)、腹足綱(如鮑、蝸牛)、掘足綱(如角貝)、瓣鰓綱(如牡礪)、頭足綱(如烏賊、鸚鵡)等,甲殼素含量達3%~26%;
(3)環(huán)節(jié)動物 包括原環(huán)蟲綱(如角窩蟲)、毛足綱(如沙蠶、蚯蚓)和蛭綱(如螞蝗)三綱,有的含甲殼素極少,而有的則高達20%~38%;
(4)原生動物 簡稱原蟲,是單細胞動物,包括鞭毛蟲綱(如錐體蟲)、肉足蟲綱(如變形蟲)、孢子蟲綱(如瘧原蟲)、纖毛蟲綱(如草履蟲)等,含甲殼素較少;
(5)腔腸動物包括水螅蟲綱(中水螅、簡螅等)、缽水母綱(如海月水母、海蟄、霞水母等)和珊瑚蟲綱等,一般含甲殼素很少,但有的也能達3%~30% ;
(6)海藻 主要是綠藻,含少量甲殼素;
(7)真菌 包括子囊菌、擔子菌、藻菌等,含甲殼素從微量到45%不等,只有少數(shù)真菌如Olm ycetes和Triohamycetes不含甲殼素;
(8)其他動物的關節(jié)、蹄、足的堅硬部分,以及動物肌肉與骨接合處均有甲殼素存在。除此之外,在植物中也發(fā)現(xiàn)低聚的甲殼素或殼聚糖,一種情況是植物細胞壁受到病原體侵襲時,一些細胞壁中的多糖降解為有生物活性的寡糖,其中就有甲殼六糖,典型的例子是樹干受傷后,在其傷口愈合處發(fā)現(xiàn)了甲殼六糖;另一種情況是根瘤菌產(chǎn)生的脂寡糖,也是甲殼四糖、甲殼五糖和甲殼六糖。


應用
工業(yè)
甲殼素在工業(yè)上被用于許多不同的用處。甲殼素被用于水和廢水凈化,作為食品添加劑應用到和藥品中起到增稠作用穩(wěn)定食品和藥品狀態(tài)。甲殼素還可以作為染料、織物、黏合劑。工業(yè)的分離薄膜和離子交換樹脂可制成甲殼素。加工紙的大小和強度也使用甲殼素。
醫(yī)藥
甲殼質(zhì)的產(chǎn)物作為堅韌和強的材料利于作為外科線。另外有一些不尋常的特性,甲殼素加速人體傷口愈合,甲殼素甚至成為一個單獨的傷口愈合劑。 在生醫(yī)材料上的相關應用研究非常多,具有良好的生物相容性、無生物毒性、價格低廉、容易改質(zhì)、機械強度較好等優(yōu)點。
美容
甲殼素對細胞無排斥力,具有修復細胞之功效,并能減緩過敏性肌膚,且日本研究證實甲殼素具有抗氧化的能力,能活化細胞,防止細胞老化,促進細胞新生帶。甲殼素中亦含有高效保濕成份,它的β葡聚糖也能有效使肌膚含水保濕。
服裝