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1、大分子超声降解研究进展论文.freelacromolecularsubstancesisahotdomain,uchattentioninrecentyears.Inthisarticle,thetheoryandthecurrentsituationoftheultrasonicdegradationofmacromolecularsubstancesmarized,andtheprospectsoftheultrasonicdegradationacromolecule;ultrasound;degradation;researchprogress大分子物质降解的方法有物理
2、降解法、化学降解法和酶解法。其中,化学降解法简单易行,但降解产物分子量均一性差,需进一步分离纯化,而且在降解的过程中容易对物质本身和环境造成污染。酶解法可以定向控制降解产物分子量的大小,对环境无污染,但专一性的酶价格昂贵且不易获取。物理降解法是一种绿色高效的降解方法,操作简单,.freeli等7研究不同初始分子量的聚氧乙烯和聚丙烯酰胺的水溶液和非水溶的聚丙烯酸丁酯和聚丙烯酸甲酯的甲苯溶液在30℃下的超声降解。结果表明,降解速率常数与初始分子量的大小有关,在超声降解过程中溶剂的蒸汽压是主要角色,而不是聚合物与溶剂的相互作用。2.2多糖的降解糖类是自然界最多的有机化合物,多糖是重要
3、的生物高分子化合物,几乎存在于所有有机体中并参与其生命的全部过程,其生物功能越来越引起学术界的重视,多糖具有抗肿瘤、提高免疫力、降血糖、抗衰老等作用8-9,越来越多的植物多糖和微生物多糖被开发成为具有保健功能的食品或药品10。多糖具有极为复杂的“连接方式或异构体”和“分枝形式”,蕴藏着结构的多样性,即使只有一种单糖组成的糖类聚合物,分子量的差别也会体现出空间结构的差异和生物特性的不同。多糖具有分子量大、水溶性差、不利于生物吸收入体内发挥生物活性、直接注入体内也有较大毒性等特点。多糖构效关系的研究表明,多糖分子量大小与其抗肿瘤活性、抗血栓活性、刺激植物生长的作用之间有显著的相关性
4、,而且只有在一定的分子量范围内才有较高的活性。多糖类药物的分子量分布问题已开始引起重视11。超声波对多糖大分子物质的降解也成为近期的一个研究热点12-17。当声波在媒介中传播时,媒质分子间的平均距离增大,超过极限距离后,破坏液体结构的完整性,造成空穴。这些空穴破碎时会产生局部性的高压和剧烈的温度变化,该效应称之为空化效应。空化效应产生的机械性断键作用以及自由基的氧化还原反应被认为是超声波降解大分子物质的主要机理12。Czechoin、降解温度45℃、魔芋葡甘聚糖浓度0.8～1.0g/mL。刘石生等21研究超声波对壳聚糖降解作用的主要机制,证明空化作用是其主要作用机制;对其降解反
5、应类型的分析表明,反应属于高斯降解类型;红外吸收和X射线衍射结果表明,降解时1-4苷键发生断裂,降解前后晶态没有变化。2.3其他大分子物质的降解Gr?觟nroos等22对羧甲基纤维素(CMC)超声降解的研究表明,超声降解的速度取决于CMC的初始粘度、初始分子量的大小及物料的初始浓度,初始浓度越大,初始分子量越大,聚合物的浓度越大,则降解速率也就越快。Desai等23研究不同条件下超声波对低密度聚乙烯的邻二氯苯溶液的降解作用,考察的因素包括浓度、温度、体积,结果表明,浓度降低,体积减小,温度降低,超声降解速率增加,而且大范围的降解发生在超声辐照的初期,想要持续的超声波发生作用,就
6、需要流动的底物。限制性粘度也取决于溶液的浓度和体积,同样也会影响空化的强度。2.4超声作为降解的辅助措施超声波不仅可以作为降解的主要手段,也可以作为辅助条件来促进其他方法对物质的降解。张峰等24讨论了一种在超声波条件下用H2O2降解壳聚糖的方法,发现在超声波条件下,H2O2降解壳聚糖的反应能在较低温度进行,降解反应速度提高近3倍,且产物白度令人满意。黄永春等25研究超声波条件下α-淀粉酶对壳聚糖的降解情况,结果表明,超声功率为30echanochemicaldegradationkiicsofhighdensitypolyethylenemeltanditsmechanismi
7、nthepresenceofultrasonicirradiationJ.UltrasonicSonochemistry,2005(12):183-186.3INOUEM,OKADAF,SAKURAIA,etal.AneentofdyestuffsdegradationsystemusingultrasonicJ.UltrasonicSonochemistry,2006(13):313-320.4张斌,普红平,钱文敏.超声降解水中污染物技术浅述J.江苏环境科技,2005,18(2):46-4
