壳聚糖改性材料及应用

Introduction

       随着全球经济快速发展，石油资源的日益短缺，环境污染和能源短缺等问题已日益严重。从 70 年代以来，可再生资源的开发利用越来越受到重视。研究、开发和利用来自陆地和海洋的植物、动物和微生物等生物资源受到研究者关注。可再生的生物资源包括淀粉、纤维素、甲壳素和壳聚糖、海藻酸、蛋白质等。其中，甲壳素（chitin）是重要的海洋生物资源，主要来源于虾壳、蟹壳、昆虫壳等，自然界每年生成的甲壳素有 100 亿吨。壳聚糖（chitosan）是甲壳素脱乙酰基产物，是已知的唯一的含氮碱性多糖。壳聚糖具有良好的化学物理性能，可生物降解，能和多种物质（如胆固醇、脂肪、蛋白质、肿瘤细胞、金属离子）结合，其物化性能可通过化学方法得到进一步改良。通过拉丝、成膜、造粒和复合等方法可做成各种壳聚糖改性材料，可广泛应用于食品包装、水处理、医药等领域。甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有促进伤口愈合、抗菌和抗病毒作用，在药物载体、加速伤口愈合的医用敷料、组织工程材料和抗菌材料等生物医药方面的研究与开发已日益引人注目。相关基础研究包括壳聚糖及其衍生物的分子设计、组装、酶降解以及分子间的相互作用和超分子结构等。

       我国是对虾、小龙虾养殖大国，对虾、小龙虾在加工过程中产生大量的废弃虾壳，虾壳经洗涤、脱脂和脱钙等过程后可制备甲壳素。为了更有效地研究、开发与利用壳聚糖，必须深入了解和认识甲壳素和壳聚糖的结构、性能、主要的衍生化反应，以及壳聚糖的各种材料及其应用。中国热带农业科学院南亚热带作物研究所李普旺研究员及其团队成员在多年来研究壳聚糖材料的基础上，参考诸多国际期刊发表论文及相关资料，系统地介绍了壳聚糖的结构、性质等基础知识，以及壳聚糖改性材料的最新研究成果。全书共十章，力求包括甲壳素和壳聚糖的最新研究成果，各章节之间内容相互独立又互相联系、交叉渗透，读者可选择阅读。

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Author(s) Information

李普旺（1974-），男，博士，研究员，博士研究生导师，现任中国热带农业科学院南亚热带作物研究所副所长，主要从事天然生物质高分子材料方面的研究，以壳聚糖、海藻酸盐、热带作物生物材料等为研究对象，重点开展材料分子改性、结构与性能表征、药物纳米载体制备、生物学评价等基础理论研究及产品研发。近年来主持国家级和省部级项目15 项，获省部级科技奖励 5 项；发表学术论文 120 多篇，其中被 SCI、EI 收录论文 60 余篇；获授权专利 30 多件；担任全国橡标委天然橡胶分技术委员会主任、海南省天然橡胶加工重点实验室主任和广东省天然乳胶制品工程技术研究中心主任；入选中热带农业科学院“百人计划”人才工程，获得海南省拔尖人才、海南省领军人才等荣誉称号。

杨子明（1984-），男，博士，副研究员，硕士研究生导师，中国热带农业科学院南亚热带作物研究所研究室主任，中国化学会农业化学专业委员会青年工作者委员会委员，中国 水 肥 一 体 化 联 盟 理 事 ， 国 际 SCI 收 录 期 刊 《 International Journal of Biological Macromolecules》、《Colloids and Surfaces B Biointerfaces》等期刊审稿专家。主要从事农业新材料创制与农业废弃物资源高效利用研究，尤其致力于海产品加工废弃物高值化利用、壳聚糖功能材料制备与应用研究等。近年来先后主持广东省自然科学基金、海南省自然科学基金项目、广东省科技计划（大专项+任务清单）等各类科研项目 10 余项；参加国家重点研发计划专项、省重大研发专项项目多项；在国内外重要期刊发表学术论文 60 多篇，其中 SCI 或 EI 收录 30 余篇，获授权中国专利 30 件；获海南省科学技术进步二等奖 1 项，广东省科技进步三等奖 1 项，湛江市专利金奖 1 项。

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