殼聚糖的羧化改性及其氨吸收性能研究.pdf

1、殼聚糖是甲殼素經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的高分子直鏈型多糖。殼聚糖及其衍生物具有無(wú)毒性、生物兼容性、可生物降解性等多種優(yōu)異的性能，在重金屬離子的吸附、染料的去除、組織工程以及藥物緩釋等方面有著廣泛的應(yīng)用。本論文圍繞羧化殼聚糖的制備、結(jié)構(gòu)表征以及氨吸收性能等，展開(kāi)對(duì)含羧基官能團(tuán)的殼聚糖衍生物的合成以及氨吸收性能的研究:
　　采用殼聚糖與丙烯酸為原料，通過(guò)發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)，制備了7種不同取代度的N-羧乙基殼聚糖(ACCS)。采用殼聚糖與琥珀

2、酸酐為原料，通過(guò)發(fā)生?；磻?yīng)，制備了7種不同取代度的N-琥珀酰殼聚糖(SACS)。系統(tǒng)地研究了反應(yīng)摩爾比（丙烯酸/殼聚糖和琥珀酸酐/殼聚糖）、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)丙烯酸（琥珀酸酐）與殼聚糖反應(yīng)的影響規(guī)律，結(jié)果表明，在丙烯酸與殼聚糖的邁克爾加成反應(yīng)中，較低的反應(yīng)摩爾比，較高的反應(yīng)溫度以及較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間能夠得到較大取代度的ACCS;在琥珀酸酐與殼聚糖的開(kāi)環(huán)酰基化反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)摩爾比為1/3，反應(yīng)時(shí)間為4h，以及反應(yīng)溫度為40℃時(shí)，得到的

3、SACS的取代度為最高，為27.3％。通過(guò)紅外光譜分析和核磁共振波譜分析，證明了ACCS和SACS的成功合成，同時(shí)證明了反應(yīng)發(fā)生在殼聚糖的氨基上。通過(guò)元素分析得出，經(jīng)過(guò)邁克爾加成反應(yīng)和開(kāi)環(huán)酰基化反應(yīng)，ACCS和SACS中的碳/氮元素比增加，證實(shí)了殼聚糖骨架上分別引入了丙烯酸和琥珀酸酐。從殼聚糖、ACCS以及SACS的熱失重?cái)?shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，從215℃到242℃，殼聚糖發(fā)生了一個(gè)主要的分解，而ACCS和SACS的分解溫度比殼聚糖的分解溫度來(lái)得

4、低，大約分別為206℃C和203℃，表明ACCS和SACS的熱穩(wěn)定性比未改性的殼聚糖的熱穩(wěn)定性要差一些。通過(guò)酸堿滴定定量分析法研究了ACCS的氨吸收效果以及pH定性分析法研究了ACCS和SACS的氨吸收性能。pH法的研究結(jié)果表明所制備的ACCS和SACS對(duì)氨氣具有一定的吸收效果。
　　采用殼聚糖與琥珀酸為原料，用脫水縮合劑EDC作為催化劑，以不同反應(yīng)摩爾比（琥珀酸/殼聚糖分別為0.25、0.5以及1），在30℃ pH=6的PBS緩

5、沖溶液中反應(yīng)24 h，然后用截留分子量為3500的透析袋透析48 h，最后冷凍干燥，制備了三種琥珀酸交聯(lián)殼聚糖。通過(guò)紅外光譜分析和核磁共振波譜分析，證明了琥珀酸交聯(lián)殼聚糖的結(jié)構(gòu)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，琥珀酸交聯(lián)殼聚糖的交聯(lián)程度比較低，游離的羧基官能團(tuán)的含量比較少。凝膠色譜分析結(jié)果表明，琥珀酸交聯(lián)殼聚糖的重均分子量與殼聚糖原料的重均分子量相比有所提高，但變化程度不明顯，說(shuō)明交聯(lián)度比較低，該結(jié)果與核磁共振波譜的結(jié)果一致。根據(jù)琥珀酸交聯(lián)殼聚糖的氫-核磁共