丙酮酸化壳聚糖纳米粒子制备研究【毕业论文】

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1、本科毕业论文（20届）丙酮酸化壳聚糖纳米粒子制备研究专业：高分子材料与工程摘要：壳聚糖在印染、环保、食品、日化、医药等领域的应用较广泛。但由于其非水溶性，也限制了其应用范围，要进一步拓展壳聚糖的应用范围，需对壳聚糖进行化学改性。本文利用壳聚糖C2位上活泼氨基与丙酮酸进行反应，制取丙酮酸化壳聚糖。红外结果显示，改性较成功，并采用差示扫描量热分析对各样品热力学性能进行初步表征。关键字：壳聚糖；化学改性；丙酮酸；傅立叶红外；差示扫描量热分析PreparationofChitosan-NanoparticlesModifiedbyPyruvicAcidAbstract:Chitosanhaswid

2、eapplication,suchasindyeing,environmentalprotection,food,cosmetic,medicineandotherfields.However,chitosanalsohaslimitations.Inordertofurtherexpandthescopeofapplicationofchitosan,chitosanmodificationisneeded.Inthispaper,chitosanmodifiedbypyruvateacidwasprepared.Fouriertransforminfraredspectroscopyr

3、esultsshowedthatthemodificationreactionwasmoresuccessful.Differentialscanningcalorimetryalsowasrecruitedtocharacterizethesenewchitosanderivatives.Keywords:chitosan;chemicalmodification;pyruvicacid;FTIR;DSC目录1概述11.1引言11.2壳聚糖性质11.3壳聚糖的应用21.3.1壳聚糖在毛织物染色中的应用21.3.2在环保方面的应用21.3.3在日化方面的应用21.3.4在医药方面的应用21

4、.3.5在生物医用材料方面的应用31.3.6在食品行业的应用31.4壳聚糖纳米粒子31.4.1纳米粒子性质31.4.2壳聚糖纳米粒子及作用特点和应用41.5未来发展方向42实验部分52.1实验药品及仪器52.2实验步骤52.2.1实验试剂的配制与准备52.2.2丙酮酸改性壳聚糖52.2.3壳聚糖纳米粒子溶液制备62.2.4红外光谱分析62.2.5差量扫描量热（DSC）分析62.2.6水溶性分析62.2.7丙酮酸化壳聚糖纳米粒子制备初步研究62.2.8透射电镜（TEM）63结果与讨论73.1样品红外光谱分析793.2样品DSC分析73.3水溶性分析83.4丙酮酸化壳聚糖改性产物制得纳米粒子的

5、研究94结论9参考文献：10致谢1191概述1.1引言壳聚糖是继糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等五大生命要素之后被称为第六大生命要素，它是维持生命和人体健康所必须的物质。壳聚糖能维持人体酸碱平衡，避免因酸碱性体质所引起的疾病[1]。1.2壳聚糖性质[2-4]壳聚糖是甲壳素经浓碱水解脱乙酸基后生成的产物，又称脱乙酸甲壳素、可溶性甲壳素、聚氨基葡萄糖。壳聚糖化学名是β-（1,4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖，其具有复杂的双螺旋结构，分子链上分布着许多羟基、氨基、还有一些酰基。分子结构如下所示。其类同于葡聚糖胺的结构特性，羟基、氨基这些活性基团可以和其他物质的分子发生化学反应，如酰化

6、、羟基化、醚化、烷基化、酯化、水解、成盐、氧化、卤化、接枝与交联等反应。它无毒、无副作用、具有良好的吸湿性和保湿性，有明显的抗菌抑菌作用，具有多表面多孔结构，是良好的药物缓解剂和保水剂。纯的壳聚糖是一种洁白色、无定形、略有珍珠光泽的固体，因原料不同和制作方法不同，相对分子量从数十万到百万不等，不溶于水和碱性溶液，但由于脱乙酰化反应破坏了甲壳素分子的内部结构的规整性，因此其溶解性等到了较大的改善，化学性也得到提高。壳聚糖是一种天然、无毒、可生物降解的化合物，与机体之间有良好的生物溶解性。壳聚糖在酸性条件下，是一种线型高分子电解质，其溶液具体有一定的粘度，溶液的浓度越高或分子量越大，粘度就越大

7、。壳聚糖属于天然高分子化合物，分子链上因含有游离氨基，氮其原子上还有一对未结合的电子，使氨基呈弱碱性，在弱酸溶液中结合一个质子生成阳离子聚合体，有很强的吸附能力，是一种很好的絮凝剂。带有正电荷的壳聚糖与带有负电荷的黏多糖、蛋白多糖等相互发生静电作用，使大量的的细胞浆和生长因子随着黏多糖转移，具有相当的意义。壳聚糖是天然多糖中唯一的碱性多糖，具有良好的生物可降解性和生物溶解性。利用可壳聚糖的生物相容性、无毒性和生物粘附性，