殼聚糖
殼聚糖（chitosan）甲殼素N-脫乙酰基的產物，甲殼素、殼聚糖、纖維素三者具有相近的化學結構，纖維素在C2位上是羥基，甲殼素、殼聚糖在C2位上分別被一個乙酰氨基和氨基所代替，甲殼素和殼聚糖具有生物降解性、細胞親和性和生物效應等許多獨特的性質，尤其是含有游離氨基的殼聚糖，是天然多糖中唯一的堿性多糖。
殼聚糖分子結構中的氨基基團比甲殼素分子中的乙酰氨基基團反應活性更強，使得該多糖具有優異的生物學功能并能進行化學修飾反應。因此，殼聚糖被認為是比纖維素具有更大應用潛力的功能性生物材料。 [1]
殼聚糖為天然多糖甲殼素脫除部分乙?；漠a物，具有生物降解性、生物相容性、無毒性、抑菌、抗癌、降脂、增強免疫等多種生理功能，廣泛應用于食品添加劑、紡織、農業、環保、美容保健、化妝品、抗菌劑、醫用纖維、醫用敷料、人造組織材料、藥物緩釋材料、基因轉導載體、生物醫用領域、醫用可吸收材料、組織工程載體材料、醫療以及藥物開發等眾多領域和其他日用化學工業。 [1]
抗菌性能
殼聚糖結構式
殼聚糖具有較強的抗真菌性的事實已為人熟知。Alen等人對46種真菌的抑菌實驗發現殼聚糖對薄狀菌屬、脈孢菌屬、座線孢菌屬等32種真菌具有抑制作用。一般地，當殼聚糖的濃度達到100μg/mL時，即可表現出抗真菌性，且抗真菌性與殼聚糖顆粒的大小成反比。殼聚糖的聚合度對其抗真菌性有較大的影響，聚合度降低，則殼聚糖所能抑制的真菌種類減少，但抑制的程度加強。Kendra等人還發現，七聚體的殼聚糖具有最強的抗真菌性。 [5]
殼聚糖對大腸桿菌、熒光假單胞菌、金黃色葡萄球菌、枯草桿菌等有良好的抑制作用，并且還能抑制鮮活食品的生理變化。殼聚糖天然無毒，適用于偏酸性及含蛋白質少的食品保鮮，遇高分子和離子性復合物可凝集。例如水果的防腐保鮮，用量為醋酸0.1%+殼聚糖0.05%-0.1%。 [3]
殼聚糖的衍生物也有很好的抗菌性，甚至強于殼聚糖。 [3]
應用方向
殼聚糖被發現已經有100多年，也有許多人在對它進行研究，廣泛應用于農業、食品、醫療、工業。 [6]
甲殼素及其衍生物的用途大量研究表明，甲殼質及其衍生物具有成膜性、可紡性、抗凝血性，促進傷口愈合等功能。因此，甲殼質及其衍生物在食品、生化、醫藥、日用化妝品及污水處理等眾多領域得到廣泛的應用，將其主要用途歸納如下。 [5]
在食品工業中的應用
殼聚糖在食品工業中可作為黏結劑、保濕劑、澄清劑、填充劑、乳化劑、上光劑及增稠穩定劑；而作為功能性低聚糖，能降低膽固醇，提高機體免疫力，增強機體的抗病抗感染能力，尤其有較強的抗腫瘤作用。因其資源豐富，應用價值高，已被大量開發使用。工業上多用酶法或酸法水解蝦皮或蟹殼來提取殼聚糖。 [4]
1.作為固定酶載體
微晶殼聚糖
將殼聚糖醋酸溶液噴入到堿液中進行凝固，經分離再生得殼聚糖微細顆粒，它可作為固定化酶的載體，被殼聚糖固定的酶可用于制糖、釀酒、造醋蛋白質水解等生物制備工程。 [5]
2.用作食品添加劑
微晶殼聚糖作為食品増稠劑和穩定劑可用于蛋黃醬、花生醬、芝麻醬、玉米糊罐頭、奶油代用品等調味品的生產，通常食醋久放常產生沉淀，這主要是其中的金屬離子與單寧等酚酸類物質形成大分子復合物所致。用甲殼素與殼聚糖處理后的食醋貯存一年也未發生沉淀。生產醬油時，添加適量殼聚糖，可除去蛋白質防止沉淀，在大醬中加入少量殼聚糖，可適當降低食鹽添加量，且產品長期貯存也不會變質。 [5]
3.用作食品包裝膜
將殼聚糖、淀粉與水混合均勻制成薄膜，干燥后再用堿液處理，可制成殼聚糖-淀粉合成食品包裝膜，此膜無毒、可食、耐油，不溶于冷、熱水，抗張強度髙，可用于包裝固體、半固體和液體食品，該膜能自動生物降解，故無白色環境污染。 [5]
4.用于食品防腐保鮮
殼聚糖可用于在蔬菜保鮮、肉制品保鮮、海產品保鮮、淀粉、大豆制品保鮮以及蛋、乳與豆制品保鮮。 [3]
果蔬摘采后由于生理成熟作用影響，其會軟化，導致硬度下降，給運輸帶來困難，品質、營養價值下降，對細菌的抵御能力也隨之減弱。因此，怎樣對果蔬進行保鮮長期受到人們的關注。殼聚糖具有成膜性，不僅對人體無害，還具有生理保健作用，其對果蔬的保護作用越來越得到人們的肯定。將殼聚糖覆蓋于果蔬表面，可減少果蔬的蒸騰作用，而且對氣體有一定的選擇滲透作用，能阻擋外界O2進入膜內，提高果蔬組織內CO2的含量和減少乙烯逸出，從而降低了果蔬呼吸代謝強度，減緩果蔬熟化，達到保鮮目的。 [3]
殼聚糖對冷卻豬肉有明顯的保鮮作用，且脫乙酰度越高的殼聚糖對冷卻肉的保鮮效果越好。溶于1%醋酸的1%殼聚糖溶液能使冷卻肉的貨架期達到1周，且冷卻肉的感官品質好；2.5%的水溶性殼聚糖溶液的保鮮效果略低于1%酸溶性殼聚糖，但水溶性殼聚糖處理的冷卻肉樣品完全沒有酸味，且感官品質良好。 [3]
殼聚糖對于富含不飽和脂肪酸類的海產食品，是優良的天然抗菌抗氧化劑-由雪蟹制備的不同分子質量的殼聚糖，濃度為50-200mg/kg，可有效控制鱈魚肉在烹煮過程中的脂類氧化，而且濃度越高，抗氧化能力越強。 [3]
在日用化學方面的應用
殼聚糖無毒、無味、有抑菌作用，配入化妝品中，可提高產品的成膜性，具有抑菌、保濕功能，又不引起任何過敏刺激反應。如在殼聚糖分子中引入羥丙基氯化銨基團，得到的殼聚糖羥丙基三甲基氯化銨能增強殼聚糖的水合能力，提高其吸濕、保濕效能，成為來源豐富、性能良好的化妝品保濕材料。添加殼聚糖制成的各種洗發、護發用品，具有易于梳理、頭發蓬松、手感豐滿、發色光亮的功效。對于易折斷、分叉的纖細頭發效果更佳。在歐洲、美國、日本等國家和地區已有上百種含殼聚糖的日用化妝品出售。 [5]
在醫藥行業方面的應用
國家藥典（四部）中規定，殼聚糖用于藥用輔料，崩解劑，增稠劑等。 [7]
1.載體材料
用殼聚糖作為藥物載體可以穩定藥物中的成分，促進藥物吸收，延緩或控制藥物的溶解速度，幫助藥物達到靶器官，并且抗酸、抗潰瘍，防止藥物對胃的刺激。 [2]
殼聚糖可用于制備微球，制成的微球黏附性好，比較適于口、鼻、胃腸等黏膜給藥；殼聚糖微球表面富有多糖鏈，能被特異性細胞或組織所識別，可靶向投遞藥物至病灶部位貯存、釋放；殼聚糖微球表面可接功能基團，以吸附或包裹的方式靈活負載不同藥物。殼聚糖載藥微球藥物釋放與殼聚糖分子量有關，一般藥物的釋放速率隨殼聚糖的分子量增大而減小，且殼聚糖濃度越高，藥物從殼聚糖中擴散進入生物介質的速率越低。 [2]
2.成膜材料
殼聚糖可用作膜劑的成膜材料，制備口腔用膜劑、中藥膜劑等。其相對分子量的大小對成膜性和膜的性質影響較為突出，通常分子量越低，膜的抗拉強度越低，通透性越強?？蛇x擇適宜的交聯劑改善膜的強度、改變膜的阻隔性能。 [2]
3.增稠劑殼聚糖作增稠劑時，隨著濃度增加，溶液黏度增大；當濃度較高時，濃溶液的黏度表現觸變性。當溫度升高時，其黏度減小，規律和一般高聚物濃溶液的流動規律一致。 [2]
4.靶向制劑材料殼聚糖及其衍生物可用作靶向制劑材料。其結構單元含有羥基、氨基等官能團，可用于連接細胞外或細胞內的靶向配體，從而構建靶向藥物載體用于靶向給藥治療。以殼聚糖為載體材料的靶向制劑劑型有很多，主要以納米粒和微球為主。 [2]
5.其他應用 殼聚糖可作為片劑填充劑及矯味劑使用。殼聚糖生物相容性和生物可降解性良好，降解產物可被人體吸收，在體內不蓄積，無免疫原性，可制成吸收型外科手術縫合線。 [2]
【注意事項】與強氧化劑有配伍禁忌。 [2]
在輕工業方面的應用
利用殼聚糖的可溶性和成膜性，以殼聚糖與甲殼素化學結構的可相互轉換的特點，采用乙酸酐作為殼聚糖-甲殼素的轉型固定劑，從而制成一種甲殼素型且真正不含甲醛的新型織物整理劑（既保留了甲殼素天然高聚物的優點，又保證了整理劑與整理工藝無毒無害）。以甲醛和乙酸配為交聯劑，殼聚糖為母體制備的殼聚糖凝膠，既不溶于水、稀酸和堿溶液，也不溶于一般的有機溶劑，具有較好的機械強度和化學穩定性等優良性能。 [5]
在環保方面的應用
殼聚糖能與戊二醛作用，用流延法制備離子交換樹脂-殼聚糖交聯膜，該樹脂可吸附金屬離子，從而可用于工業廢水的處理及重金屬的提取。殼聚糖能通過分子中的氨基、羥基與金屬離子Hg+、Ni2+、Pb2+、Cd2+、Mg2+、Zn2+Cu2+、Fe3+都可形成穩定的螯合物，因而可廣泛應用于貴金屬的回收、工業廢水處理等方面。利用殼聚糖制備高黏度可溶性殼聚糖，所得產品黏度高、質量好，用于活性污泥處理，效果極佳，又由于它無毒，可生物降解，將其用于廢水處理和金屬提取，將不會造成二次污染，因此它是一種很有前途的高分子絮凝劑和金屬螯合劑。 [5]