羟丙基壳聚糖：性能提升与多领域应用

来源：作者：人气：-发表时间：2024-11-06 15:03:00【大中小】

羟丙基壳聚糖（Hydroxypropyl Chitosan, CAS: 84069-44-3）是由壳聚糖改性的衍生物，保留了壳聚糖的碱性和正电性，还通过引入羟丙基团改善性能。这种改性使得羟丙基壳聚糖具有良好的保湿性、抗菌性、吸附性、交联性、生物相容性以及可降解性，被广泛应用于化妆品、医药及水质环保等领域。

CAS：84069-44-3

外观：淡黄色粉末

包装： 1kg 25kg

羟丙基壳聚糖功效

增强水溶性与保湿性：通过引入羟丙基，HPCS的水溶性显著提高，同时其大分子结构中的羟基和氨基等亲水基团增强了其吸湿保湿能力，使其成为化妆品和护肤品中的优质保湿成分。

抗菌性能：保留了壳聚糖的天然抗菌特性，HPCS能够抑制多种细菌的生长，这使得它在伤口敷料、抗菌纺织品和日用化学品中具有应用价值。

皮肤修复与美容：在皮肤护理产品中，HPCS的修复力有助于加速伤口愈合，减少疤痕形成，同时其温和性质适合敏感肌肤使用。

抗氧化：HPCS含有活性的氨基和羟基，具有较强的清除自由基的能力，有助于保护细胞免受氧化损伤，这在护肤品中尤为重要，能改善皮肤状态，预防老化。

药物缓释与控释：HPCS的特殊化学结构使其能够控制药物释放速率，适用于开发长效或靶向给药系统，提高药物治疗效率。

组织工程与生物成像：HPCS在组织工程中作为支架材料，具有多孔结构，有利于细胞结合和组织形成，促进软骨细胞和成骨细胞的增殖

生物相容性和安全性：由于其生物相容性，HPCS在医药领域作为药物载体、组织工程材料或伤口愈合辅助材料时，表现出良好的安全性，减少排斥反应。

化妆品行业

羟丙基壳聚糖在化妆品行业中的应用主要体现在其作为保湿剂的特性上，尤其在乳液产品中表现出色。这种改性的天然聚合物因其良好的生物相容性和生物降解性，在化妆品领域具有广泛的应用前景。羟丙基壳聚糖具有优良的吸湿保湿性、抗菌性、吸附性以及交联性等特性，使其在化妆品中具有更大的研究和使用价值。

羟丙基壳聚糖还被用于指甲油中，与透气化妆品指甲油联合使用后，可以有效促进药物经甲渗透，展现出与直接涂抹药漆相同的渗透曲线和微生物活性。由于其抗菌性能，它也被用于化妆品的防腐处理中。

医药领域

羟丙基壳聚糖因其良好的生物相容性和生物可降解性，被广泛应用于药物缓释系统和组织工程支架。例如，羟丙基壳聚糖/肝素纳米载药体系显示出对肝癌细胞的抑制效果，而羟丙基壳聚糖/大豆蛋白质复合支架则在组织工程中显示出良好的应用潜力。此外，羟丙基壳聚糖还被用于制备具有缓释效果的纳米微球，以及作为新型类肝素物质进行研究。

羟丙基壳聚糖（HP-β-CD/Chitosan）在药物缓释系统中的应用主要体现在其良好的缓释效果和较高的生物利用度。羟丙基壳聚糖能够显著延长药物的释放时间，从而提高药物的生物利用度。

羟丙基壳聚糖与白藜芦醇（RES）和羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）结合形成的缓释微球（RES/HP-β-CD/Chitosan）显示出较原料药更优的体外释放度和药动学特性。具体来说，与RES原料药相比，RES/HP-β-CD/Chitosan的12小时累积释放度为72%，而RES原料药的累积释放度较低。此外，RES/HP-β-CD/Chitosan在大鼠体内的相对生物利用度显著高于RES原料药，达到540.0%。

羟丙基壳聚糖的纳米粒形式也表现出良好的缓释效果。例如，羟丙基壳聚糖纳米粒能够实现对牛血清蛋白的高包封率和载药量，且在缓释初期2小时内平均释放药量的28%，后期则呈现缓慢释放。

此外，羟丙基壳聚糖的改性形式，如光交联羟丙基壳聚糖纳米凝胶，也显示出优异的释药性能。这种纳米凝胶在不同pH值条件下表现出不同的溶胀度和释药行为，例如在酸性条件下溶胀度最大，突释现象明显，而在中性条件下则有明显的缓控释效果。

环保领域

在废水处理方面，羟丙基壳聚糖因其良好的吸附性和交联性，被用于去除水中的污染物，如重金属离子等。

羟丙基壳聚糖对重金属离子如Ni2+和Cu2+具有较好的吸附能力。研究表明，HCS纳米微粒对Ni2+的吸附容量随着粒径减小和取代度的增加而增大。此外，羟丙基壳聚糖对Cu2+的吸附效果也受到pH值和吸附剂浓度的影响，其中在pH5时，对Cu2+初始浓度为100mg/L的溶液，控制温度在20℃左右吸附2小时，吸附剂浓度为1%时具有较好的吸附效果。

纺织品抗菌

羟丙基壳聚糖（HPCTS）在纺织品抗菌整理中的作用机理主要涉及其作为弱碱性聚电解质的特性，以及其改性后的结构特性。

弱碱性聚电解质特性：壳聚糖是一种弱碱性聚电解质，其抗菌性能受pH值影响较大。一般在酸性条件下才具有较好的抗菌性，在中性条件下抗菌性较弱。因此，羟丙基壳聚糖在纺织品上的应用需要考虑溶液的pH值，以确保其抗菌效果。

参考文献：

1. Junying Chen, et al. Study on the degradation of hydroxypropyl methylcellulose‐modified magnesium phosphate cement in different solutions. International Journal of Applied Ceramic Technology(2024).

2. 赵亚楠.羟丙基壳聚糖/大豆蛋白质复合支架的构建及其组织工程应用研究[D].武汉大学,2019.

3. 杜建红,范春水,杜月莲等.羟丙基壳聚糖/肝素纳米载药体系的制备、释放及抗肿瘤特性分析[J].中国组织工程研究,2019.

4. 谢宇,尚晓娴,颜流水.羟丙基壳聚糖纳米微球的制备及其缓释效果[J].应用化学,2009.

5. 方波,江体乾.新型类肝素物质的研究（I）——磺化羟丙基壳聚糖凝胶的研制[J].功能高分子学报,1997.

6. 方波,江体乾.新型类肝素物质的研究——水溶性磺化羟丙基壳聚糖的研制[J].华东理工大学学报,1998.

7. 叶盛权.羟丙基壳聚糖亚铁离子配合物吸附特性的研究[D].华南理工大学,2010.

8. 安呈峰,郝巧梅,毕建杰等.羟丙基壳聚糖对小麦幼苗生理功能的影响[J].山东农业科学,2008.

9. 尚晓娴,何锋其,刘焕梅.叶酸偶联羟丙基壳聚糖纳米微球的制备与表征[J].中国组织工程研究与临床康复,2008.

10. 来水利,高莹华,王克玲等.羟丙基壳聚糖-胰岛素微球的制备及性能[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2013.

11. 唐蓉晖.壳聚糖及衍生物在药物制剂中的应用[J].中国医药指南,2015.

12. 尚晓娴.改性壳聚糖纳米粒的制备及其载药释药研究[D].南昌航空大学,2008.

13. Y. Zhao, et al. Facile synthesis of hydroxypropyl chitosan-egg white hydrogel dressing with antibacterial and antioxidative activities for accelerating the healing of burn wounds. Journal of Materials Chemistry B (2023).

14. Min Wang, et al. Hydroxypropyl chitosan modified by cinnamic acid derivative nanoparticles for stabilizing Pickering emulsion. International Journal of Food Science & Technology, 2022.

15. Y. Zhao, et al. Fabrication of hydroxypropyl chitosan/soy protein isolate hydrogel for effective hemorrhage control. Tissue Engineering. Part A (2020).