低分子量壳聚糖制备体系的应用基础研究

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1、摘要本文研究了简单均相体系下双氧水降解壳聚糖的过程与机理，考察了温度、双氧水浓度和时间对降解反应的影响。在此基础上，我们进一步提出并验证了古有无机盐的复杂均相体系下双氧水降解壳聚糖的特殊机理。实验中采用乌氏粘度计来测定产物的粘均分子量，同时使用了热重分析、差示量热分析、红外光谱分析及荧光探针等手段来表征试样。实验证实简单均相体系中双氧水氧化降解是进行低分子量壳聚糖制备的一种有效方法，并且降解产物也基本上保持了壳聚糖的结构特征。增加双氧水浓度和升高反应温度都将在一定程度上加快降解速率。系统实验优化得出双氧水浓度在3．5％～7％rw／v)间、

2、温度在50℃-60℃间是相对较优的条件。优化条件下，产物粘均分子量最低可至8000。实验结果表明双氧水对壳聚糖的降解过程中ln[N。／(N。一1)]对t的关系呈线性，其反应动力学符合一级反应。在合适的双氧水浓度与反应温度下，简单均相体系中壳聚糖的氧化降解主要在前2h内完成。与简单均相降解体系相比，加入无机盐后可以使水不溶性壳聚糖在降解后壳聚糖的组分中所占比例得以大大降低(从56％锐减至2％)，即大大提高了水溶性的低分子量壳聚糖在产物中所占比例。在一定程度上提高体系反应微环境的极性有利于降解过程中壳聚糖大分子链的打开，即有助于双氧水对壳聚糖

3、糖苷键的进攻，最终有利于水溶性壳聚糖的获得。关键词：壳聚糖、简单均相降解体系、复杂均相降解体系、水不溶性壳聚糖、水溶性壳聚糖、微环磕极性ABSTRAOTInthiswork，themechanismandtheprocessofchitosandegradationwithhydrogenperoxideinthesimplehomogeneousmediawasinvestigated．Thetemperature、timeandconcentrationofhydrogenperoxidewereinfluencefunction．O

4、nthebaseofrealizationonthatmechanism，weputforwardandprovedthespecialdegradationmechanismofcomplexhomogeneousmediawithinorganiccompounds．TheviscositycalculatedmolecularweightofchitosanwasdeterminedwithUbbelodeviscometer．ThedegradedchitosanwerecharacterizedbyTG、DSC、FT—IR、Fl

5、uorescenceprobe．FirstlY，thepresentstudYshowedthatthesimplehomogeneoushydrogenperoxidesolutiontreatingisalleffectivemethodforchitosandegradation．TheincreaseoftheconcentrationofhydrogenperoxideinreactionmedialeadedtoarapiddecreaseindegradatiOnofchitosan．Temperaturerisealsoa

6、cceleratedthisProcess．Inconclusion，hydrogenperoxideconcentrationrange3．5％～7％fw／v)andtemperaturerange50℃-60℃seemedtObetheoptimalconditionforchitosandegradation，theviscositycalculatedmolecularweight’canbeloweredtoabout8000．Secondly，therelativecurvesof1n[N。／(N．一1)]versuSreac

7、tiontime(t)indegradationprocessshowedlinearity，andthereactionkineticisfirstorder．Itwasalsoprovedthattheoxidedegradationofchitosaninthesimplehomogeneousmediawasaccomplishedinfirst2h．Thirdly，oncontrastoftheradioofinsolublechitosangottenbysimplehomogeneousdegradationsystem，t

8、hatobtainedbycomplexhomogeneousdegradationsystemwithinorganiccompoundswasacutelYdecreasing(from5