改性壳聚糖絮凝剂及其复合物的制备与应用研究

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1、摘要本文分别利用碘甲烷、环氧丙基三甲基氯化铵、丙酮酸等对壳聚糖进行改性，合成了具有水溶性的N，N，N一三甲基壳聚糖季铵盐(TMC)、N-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HTCC)及N一(2．甲基．羧甲基)壳聚糖(MCC)。重点讨论了反应时间、温度、反应物投料比等对HTCC的取代度和水溶性的影响。通过FT-IR、1H-NMR等手段表征了其结构，应用X—ray衍射、DSC测定了改性壳聚糖的结晶情况以及与水分子作用情况，分析表明壳聚糖季铵化、羧基化削弱了壳聚糖分子间的氢键作用，导致结晶度降低，使HTCC、TMC、MCC获

2、得良好的亲水性。以中药药液中的主要杂质之一鞣酸为对象进行了絮凝实验，结果显示HTCC、TMC对鞣酸去除率明显高于壳聚糖和MCC，具有投加量范围宽，絮体形成快，絮凝后溶液过滤快的特点。通过对红花水提液进行絮凝实验，考察了上述改性壳聚糖絮凝剂的澄清效果，以及对药液中有效成分的影响，初步摸索了对中药水提液絮凝的工艺条件。结果表明HTCC在用量0．2．0．49／L的范围内有显著的澄清效果。壳聚糖、HTCC与天然阴离子絮凝剂卡拉胶、海藻酸钠进行复配。红外光谱分析表明壳聚糖分子上—_NH3+与卡拉胶分子上一S03一通过静

3、电相互作用而联结形成壳聚糖一卡拉胶聚电解质复合物。通过对红花水提液的絮凝实验，研究了不同聚阳离子．聚阴离子间进行复配以及复配方式、复配配比等条件对絮凝效果的影响，结果表明复配后的絮凝体系，絮体增长加快，体积增大，沉降速度加快，絮凝效果显著提高。关键词：水溶性壳聚糖季铵盐絮凝红花鞣酸聚电解质复合物AbstractWatersolublechitosanderivatives，N一(2一hydroxy)propyl一3-trimethylammoniumchitosanchloride(HTcc)，N，N，N—t

4、rimethyl—chit()sanchloride(TMC)andN．r2．methyl—carboxylmethyl)一chitosan(MCC)aresynthesizedbyreactionofchitosanwithepoxypropyltrimethylammoniumchloride，methyliodideandpyruvicacidrespectively．Influencesofreactingtime，temperture，monormericweightratioonthedegree

5、ofsubstitutionandsolubilityofHTCCarediscussed．ThemodifiedchitosanderivativesarecharacterizedbvFT．IR．!H-NMRtoobservechangesinchemicalstructures．X—raydiffractionanddifferentialscanningcalorimetryareappliedfocusingonchangesincrystallityofchitosananditsaffinity

6、forwater．ItshOWSquatemaryandcarboxylofchitosangreatlyredutedthehydrogenbondSamongchitosanmoleculesandcrystallization，makeHTCC、TMChavestongeraffinityforwater．FlocculationofmodifledchitoSanontannin，oneofthemainforeignmatterinherbextractionliquidareexplored．Th

7、cresultshowsthatHTCC、TMChashigherf10CCulationefficiency血anthatofchitosanonremovingtannin．MoreoverHTCCWOrksinawiderangeofdosagewithfastflocformationandgrowth．FloceulationofHTCC、TMC、MCConextractionliquidofCarthaiTlustinctoriusL．arestudiedtoexploretheclarifica

8、tioneffectandinfuence013theactiveconstituents．TheresultindicatesthatHTCCat0．2-O．4dLcailremarkablyclarifytheextractionliquid．Chitosan／HTCC—Polyanion(Carageenan／Alginate)complexesareusedascoagulantsfortr