60Coγ射線輻照殼聚糖接枝改性及其性能研究.pdf

1、甲殼素/殼聚糖是自然界中含量僅次于纖維素的第二大天然有機(jī)高分子化合物，是唯一大量存在的堿性多糖。它富含氨基、羥基、乙酰氨基以及β-(1，4)-糖苷鍵，并具有良好的環(huán)境相容性、可再生性、資源豐富以及價(jià)廉易得等優(yōu)點(diǎn)。對殼聚糖進(jìn)行化學(xué)改性賦予其新的功能且擴(kuò)大其應(yīng)用范圍已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。本論文概述了殼聚糖及衍生物的研究進(jìn)展、發(fā)展動(dòng)態(tài)及其應(yīng)用狀況，并采用改性及衍生化等方法擴(kuò)大殼聚糖功能材料的應(yīng)用范圍。
　　 主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　

2、　 (1)研究了殼聚糖和甲基丙烯酸(MAA)在60Coγ射線輻照下的接枝共聚反應(yīng)，考察了殼聚糖質(zhì)量、輻照劑量、MAA用量、醋酸用量對接枝聚合反應(yīng)的影響，并用紅外光譜儀、X-射線衍射儀、綜合熱分析儀、掃描電鏡和元素分析儀對接枝共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該接枝聚合反應(yīng)的最佳工藝條件為：殼聚糖用量0.6 g，MAA的用量5.6 mL，輻照劑量240 Gy，醋酸用量3.2 mL，此條件下可達(dá)到接枝率738.53%，單體轉(zhuǎn)化率99.9

3、8%；接枝產(chǎn)物具有兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)性質(zhì)；結(jié)構(gòu)分析顯示殼聚糖與MAA在60Coγ射線輻照下發(fā)生了接枝聚合反應(yīng)。該接枝方法具有工藝簡單、操作方便、無污染、產(chǎn)物易純化和接枝率高等優(yōu)點(diǎn)。
　　 (2)用殼聚糖與MAA的接枝聚合物進(jìn)行了金屬離子的吸附試驗(yàn)、非諾洛芬鈣藥物的緩釋試驗(yàn)和吸濕保濕性試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：①接枝產(chǎn)物對六種金屬離子有很好的吸附效果，對Cd2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+四種離子的吸附遠(yuǎn)大于殼聚糖，對Cu2+、Cr3+

4、兩種離子的吸附稍好于殼聚糖。吸附容量的大小順序?yàn)椋篊d2+> Ni2+> Cu2+> Cr3+> Zn2+> Pb2+。溶液的pH值對吸附有明顯的影響，在pH=5～6時(shí)吸附容量最大，pH≤1時(shí)基本不吸附；溫度對吸附的影響不明顯；接枝率越高，吸附效果越好；接枝產(chǎn)物對混合體系中各金屬離子的吸附具有選擇性，其選擇性大小排序?yàn)椋篊u2+>Cd2+> Cr3+> Zn2+> Ni2+。接枝產(chǎn)物吸附后洗脫再生能力強(qiáng)，可重復(fù)使用。②在模擬人工腸液中接

5、枝產(chǎn)物對非諾洛芬鈣藥物有良好的緩釋作用，是一優(yōu)良的緩釋載體。③殼聚糖接枝產(chǎn)物不論在低濕度環(huán)境中(濕度32%)，還是在高濕度環(huán)境中(濕度81%)，均具有較高的吸濕保濕性能。吸濕能力為：接枝共聚物鈉鹽>羧甲基殼聚糖>接枝共聚物鹽酸鹽>殼聚糖>透明質(zhì)酸；保濕能力為：接枝共聚物鈉鹽>羧甲基殼聚糖>透明質(zhì)酸>殼聚糖>接枝共聚物鹽酸鹽，接枝率越高吸濕保濕性能越好。
　　 (3)研究了殼聚糖和衣康酸在60Coγ射線輻照下接枝共聚反應(yīng)?？疾炝溯?/p>

6、照劑量、衣康酸用量、醋酸用量對接枝共聚反應(yīng)的影響，并用紅外光譜儀、X-射線衍射儀、綜合熱分析儀、掃描電鏡和元素分析儀對接枝共聚物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：殼聚糖的接枝率受輻照劑量和單體用量的影響較大，醋酸用量對接枝反應(yīng)影響不大。輻照劑量為1140 Gy、殼聚糖與單體質(zhì)量比為1:5時(shí)接枝效果最佳。結(jié)構(gòu)分析表明衣康酸在60Coγ射線輻照下可接枝在殼聚糖鏈上，且接枝后殼聚糖大分子的結(jié)晶和有序結(jié)構(gòu)被破壞，形成一種無規(guī)則結(jié)構(gòu)的高聚物，使其穩(wěn)定

7、性有所下降。
　　 (4)用殼聚糖與衣康酸的接枝聚合物進(jìn)行了金屬離子的吸附試驗(yàn)和非諾洛芬鈣藥物的緩釋試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：接枝產(chǎn)物對五種金屬離子有很好的吸附效果。其中對Zn2+、Cd2+、Ni2+三種離子的吸附遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于殼聚糖，而對Cu2+、Cr3+兩種離子的吸附稍好于殼聚糖。吸附容量的大小順序?yàn)椋篊d2+> Zn2+> Cu2+> Ni2+> Cr3+。溶液的pH值對吸附有明顯的影響，在pH=4～5時(shí)吸附容量最大。pH≤2時(shí)基本不

8、吸附；溫度對吸附的影響不明顯；殼聚糖接枝率越高，吸附效果越好。接枝產(chǎn)物對混合體系中各金屬離子的吸附具有選擇性，其選擇性大小排序?yàn)椋篊u2+> Zn2+> Cd2+>Ni2+>Cr3+。在模擬人工腸液中對非諾洛芬鈣藥物有良好的緩釋作用，是一優(yōu)良的緩釋載體。
　　 (5)研究了用攪拌球磨機(jī)機(jī)械降解殼聚糖的工藝和用X射線衍射儀、紅外光譜、脫乙酰度(D.D.)表征機(jī)械降解殼聚糖的結(jié)構(gòu)。分別考察了機(jī)械研磨時(shí)間、溫度及攪拌速度對殼聚糖溶解度

9、和分子量的影響。比較其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿菌的抑制作用，以及對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞能力的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：機(jī)械力作用對殼聚糖的降解有明顯影響，其中攪拌速度對殼聚糖降解的影響最明顯，其次是攪拌時(shí)間，影響最小的是溫度；機(jī)械力作用使殼聚糖顆粒結(jié)晶結(jié)構(gòu)受到破壞，其晶態(tài)結(jié)構(gòu)變成非晶態(tài)；機(jī)械作用對殼聚糖的脫乙酰度不產(chǎn)生影響；機(jī)械降解殼聚糖對三種菌均有抑菌作用，尤其對金黃色葡萄球菌的抑制效果最好，并能提高巨噬細(xì)胞吞噬雞紅細(xì)胞的