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摘 要：壳聚糖季铵盐是优良的生物材料，其应用极为广泛。文章细述了壳聚糖季铵盐的制备方法与在水处理、化妆品、医药、农牧业等领域中应用的最新进展，并展望了壳聚糖季铵盐的研究走向。
关键词：壳聚糖季铵盐；化改性；絮凝剂；抗菌性
壳聚糖季铵盐是目前研究比较多的一种壳聚糖季铵化改性产物，被广泛应用于食品、工业、医药、化妆品等领域。文章对壳聚糖季铵盐的应用进行综述。
水处理方面
壳聚糖季铵盐的溶解性得到提高及扩宽了PH值的范围使用，因而壳聚糖季铵盐的正电性与阳离子得到很大提高，对于阴离子或者非离子型的工业废水有着很好的絮凝效果。研究表明，壳聚糖季铵盐在处理炼油废水、造纸废水等多方面的絮凝效果显著提高，是之前壳聚糖用量百分之二十，絮凝效果却可以提高百分之三十以上，是具有良好反应活性的高分子絮凝剂。
壳聚糖季铵盐除了对各种水的浑浊度有着良好的去除效果，而且还能对水中的重金属离子与有机物同样具有很好的去除功效，这些年来，因为壳聚糖的衍生物价格偏高，就限制了壳聚糖等天然的高分子絮凝剂广泛使用，降低了成本且还要保持原来的絮凝效果，有的人就将壳聚糖当作助凝剂使用到价廉的无机絮凝剂水处理中，取得良好的效果。
医药材料领域
因为壳聚糖季铵盐具备安全无毒的生物相容性这一优点，已经在医药领域占据相当大的地位，以壳聚糖季铵盐作基本原材料，能制备出物理机械性能良好的抗凝血材料。壳聚糖季铵盐还能当作比如缩氨酸与蛋白质类药物载体，打开肠内上皮细胞的紧密结合，让它通过薄皮组织，有效且安全的化合物治疗剂在肠道内吸收。另外壳聚糖季铵盐是天然的阳离子多聚糖，能和DNA结合变成高分子电解质，为基因传递系统中的有效载体。另外，据报道，壳聚糖季铵盐还具有了预防龋齿、口腔异味、去除假牙中细菌的功效。
壳聚糖季铵盐还有一个特别显著的性质，便是其抗菌性，壳聚糖季铵盐水溶液的抗菌效果要明显优于壳聚糖，把壳聚糖季铵盐引导到纤维上，结果都能表明具有良好的抗菌性和抗静电性，尤其是对于大肠杆菌与葡萄糖球菌效果明显，适用于织物整理。
化妆品领域
在壳聚糖分子里把位阻大的季铵盐基团引入，分子内和分子间的氢键作用遭到破坏，从而让其增强了分子的水合能力，使其持水量增大增多，可具有非常高的保湿功能，希望可以取代那些价格昂贵、材料来源困难的透明质酸。季铵化壳聚糖和表面活性剂有着很好的相溶性，壳聚糖季铵盐有着较好的水溶性，适用于化妆品，既能调节水分，还能具备乳化和起泡的性质，如在洗面液等这些产品里假如壳聚糖季铵盐，可以达到延缓皮肤衰老、让皮肤富有光泽与弹性，而且还安全无刺激性无副作用。而在洗发液中加入壳聚糖季铵盐，可使头发更具光滑舒适，和传统的壳聚糖相互比较，效果更加明显。壳聚糖季铵盐具备很好的成膜性，会在人体皮肤上形成一道天然屏障，可以非常有效的阻挡消弱来自紫外线和病菌对皮肤的伤害，并且还能具有优良的抗菌抑菌功效。
新型材料領域
壳聚糖和缩水甘油三甲基氯化铵反应中得到壳聚糖羟丙基三甲基氯化铵，其具备了很好的抗菌性与保湿性以及吸湿性，可以用作聚丙烯腈纤维，取得壳聚糖季铵盐和有机纤维的改性产物，使其显著提高抗菌性与流变性。有的人提出了用壳聚糖季铵盐化产物可以作纤维素纤维的抗菌剂，其用量少，且效果很明显要好于单一使用壳聚糖。目前，壳聚糖季铵盐的应用领域正逐步扩大，人们也都正让纺丝中应用到壳聚糖季铵盐，既能具备抗菌消炎功效，还可保护皮肤，有效预防皮肤衰老的功效。
壳聚糖季铵盐的制备
壳聚糖季铵盐的制备方法有三种，①环氧衍生物开环法，此法是如今恐惧条化改性被采用最多的一个方法，其原理是用壳聚糖氨基的活性与环氧衍生物产生亲核取代反应。直接在壳聚糖的氨基上接入羟丙基三甲基氯化铵，此方法非常简单便捷，成本低，后续的处理也比较简单；②N烷基化法，此法是季铵化改性早先所采用，其原理就是先用卤代烃碘化物和壳聚糖氨基反应，成壳聚糖季铵化碘化物，再进行碘交换来获取稳定产物。此制备方法虽然让壳聚糖季铵盐具备了水溶性，但制备成本比较高；③用酯交换法来制备壳聚糖季铵盐，有关于此法的报道较少，其原理是首先制备季铵盐的酯化物，再和壳聚糖的氨基通过酯交换后获得的产物。硫酸二甲酯沸点高，但比碘甲烷便宜且毒性很低，此反应不需要溶剂，但反应效率很高。
结语
壳聚糖季铵盐的应用范围很广，但由于原料和生产的成本比较高，大规模的应用受到了很大的限制。到现在为止，企业对壳聚糖季铵盐还没有大批量的生产以及应用，随着制备壳聚糖以及壳聚糖季铵盐的技术不断成熟，成本极大降低，相信在不远的未来壳聚糖季铵盐的制备和应用会迈进新的阶段。
参考文献：
[1]孙乙超，徐秋阳.壳聚糖季铵盐的主要应用方向研究[J].化工管理，2017，（35）：54-55.
[2]周丽，王杰，夏彩芬，等.壳聚糖季铵盐纳滤膜的制备及其截留性能的测定[J].湖北工程学院学报，2017，37（6）：18-21.
[3]梁丽媚，李思东，李程鹏，等.壳聚糖及其衍生物抗菌活性的研究进展[J].广州化工，2017，45（20）：6-9+15.
[4]王华甫.季铵盐壳聚糖双杀菌体系的性能研究及应用[D].东南大学，2017.
关键词：壳聚糖季铵盐；化改性；絮凝剂；抗菌性
壳聚糖季铵盐是目前研究比较多的一种壳聚糖季铵化改性产物，被广泛应用于食品、工业、医药、化妆品等领域。文章对壳聚糖季铵盐的应用进行综述。
水处理方面
壳聚糖季铵盐的溶解性得到提高及扩宽了PH值的范围使用，因而壳聚糖季铵盐的正电性与阳离子得到很大提高，对于阴离子或者非离子型的工业废水有着很好的絮凝效果。研究表明，壳聚糖季铵盐在处理炼油废水、造纸废水等多方面的絮凝效果显著提高，是之前壳聚糖用量百分之二十，絮凝效果却可以提高百分之三十以上，是具有良好反应活性的高分子絮凝剂。
壳聚糖季铵盐除了对各种水的浑浊度有着良好的去除效果，而且还能对水中的重金属离子与有机物同样具有很好的去除功效，这些年来，因为壳聚糖的衍生物价格偏高，就限制了壳聚糖等天然的高分子絮凝剂广泛使用，降低了成本且还要保持原来的絮凝效果，有的人就将壳聚糖当作助凝剂使用到价廉的无机絮凝剂水处理中，取得良好的效果。
医药材料领域
因为壳聚糖季铵盐具备安全无毒的生物相容性这一优点，已经在医药领域占据相当大的地位，以壳聚糖季铵盐作基本原材料，能制备出物理机械性能良好的抗凝血材料。壳聚糖季铵盐还能当作比如缩氨酸与蛋白质类药物载体，打开肠内上皮细胞的紧密结合，让它通过薄皮组织，有效且安全的化合物治疗剂在肠道内吸收。另外壳聚糖季铵盐是天然的阳离子多聚糖，能和DNA结合变成高分子电解质，为基因传递系统中的有效载体。另外，据报道，壳聚糖季铵盐还具有了预防龋齿、口腔异味、去除假牙中细菌的功效。
壳聚糖季铵盐还有一个特别显著的性质，便是其抗菌性，壳聚糖季铵盐水溶液的抗菌效果要明显优于壳聚糖，把壳聚糖季铵盐引导到纤维上，结果都能表明具有良好的抗菌性和抗静电性，尤其是对于大肠杆菌与葡萄糖球菌效果明显，适用于织物整理。
化妆品领域
在壳聚糖分子里把位阻大的季铵盐基团引入，分子内和分子间的氢键作用遭到破坏，从而让其增强了分子的水合能力，使其持水量增大增多，可具有非常高的保湿功能，希望可以取代那些价格昂贵、材料来源困难的透明质酸。季铵化壳聚糖和表面活性剂有着很好的相溶性，壳聚糖季铵盐有着较好的水溶性，适用于化妆品，既能调节水分，还能具备乳化和起泡的性质，如在洗面液等这些产品里假如壳聚糖季铵盐，可以达到延缓皮肤衰老、让皮肤富有光泽与弹性，而且还安全无刺激性无副作用。而在洗发液中加入壳聚糖季铵盐，可使头发更具光滑舒适，和传统的壳聚糖相互比较，效果更加明显。壳聚糖季铵盐具备很好的成膜性，会在人体皮肤上形成一道天然屏障，可以非常有效的阻挡消弱来自紫外线和病菌对皮肤的伤害，并且还能具有优良的抗菌抑菌功效。
新型材料領域
壳聚糖和缩水甘油三甲基氯化铵反应中得到壳聚糖羟丙基三甲基氯化铵，其具备了很好的抗菌性与保湿性以及吸湿性，可以用作聚丙烯腈纤维，取得壳聚糖季铵盐和有机纤维的改性产物，使其显著提高抗菌性与流变性。有的人提出了用壳聚糖季铵盐化产物可以作纤维素纤维的抗菌剂，其用量少，且效果很明显要好于单一使用壳聚糖。目前，壳聚糖季铵盐的应用领域正逐步扩大，人们也都正让纺丝中应用到壳聚糖季铵盐，既能具备抗菌消炎功效，还可保护皮肤，有效预防皮肤衰老的功效。
壳聚糖季铵盐的制备
壳聚糖季铵盐的制备方法有三种，①环氧衍生物开环法，此法是如今恐惧条化改性被采用最多的一个方法，其原理是用壳聚糖氨基的活性与环氧衍生物产生亲核取代反应。直接在壳聚糖的氨基上接入羟丙基三甲基氯化铵，此方法非常简单便捷，成本低，后续的处理也比较简单；②N烷基化法，此法是季铵化改性早先所采用，其原理就是先用卤代烃碘化物和壳聚糖氨基反应，成壳聚糖季铵化碘化物，再进行碘交换来获取稳定产物。此制备方法虽然让壳聚糖季铵盐具备了水溶性，但制备成本比较高；③用酯交换法来制备壳聚糖季铵盐，有关于此法的报道较少，其原理是首先制备季铵盐的酯化物，再和壳聚糖的氨基通过酯交换后获得的产物。硫酸二甲酯沸点高，但比碘甲烷便宜且毒性很低，此反应不需要溶剂，但反应效率很高。
结语
壳聚糖季铵盐的应用范围很广，但由于原料和生产的成本比较高，大规模的应用受到了很大的限制。到现在为止，企业对壳聚糖季铵盐还没有大批量的生产以及应用，随着制备壳聚糖以及壳聚糖季铵盐的技术不断成熟，成本极大降低，相信在不远的未来壳聚糖季铵盐的制备和应用会迈进新的阶段。
参考文献：
[1]孙乙超，徐秋阳.壳聚糖季铵盐的主要应用方向研究[J].化工管理，2017，（35）：54-55.
[2]周丽，王杰，夏彩芬，等.壳聚糖季铵盐纳滤膜的制备及其截留性能的测定[J].湖北工程学院学报，2017，37（6）：18-21.
[3]梁丽媚，李思东，李程鹏，等.壳聚糖及其衍生物抗菌活性的研究进展[J].广州化工，2017，45（20）：6-9+15.
[4]王华甫.季铵盐壳聚糖双杀菌体系的性能研究及应用[D].东南大学，2017.