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、資源豐富以及價廉易得等優(yōu)點。對殼聚糖進行化學改性賦予其新的功能且擴大其應用范圍已經成為研究熱點。本論文概述了殼聚糖及衍生物的研究進展、發(fā)展動態(tài)及其應用狀況，并采用改性及衍生化等方法擴大殼聚糖功能材料的應用范圍。
　　 主要內容和結論如下：
　

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，考察了殼聚糖質量、輻照劑量、MAA用量、醋酸用量對接枝聚合反應的影響，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構進行了分析。實驗結果表明該接枝聚合反應的最佳工藝條件為：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，此條件下可達到接枝率738.53%，單體轉化率99.9

3、8%；接枝產物具有兩性性質和等電點性質；結構分析顯示殼聚糖與MAA在60Coγ射線輻照下發(fā)生了接枝聚合反應。該接枝方法具有工藝簡單、操作方便、無污染、產物易純化和接枝率高等優(yōu)點。
　　 (2)用殼聚糖與MAA的接枝聚合物進行了金屬離子的吸附試驗、非諾洛芬鈣藥物的緩釋試驗和吸濕保濕性試驗。實驗結果表明：①接枝產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為：Cd2+> Ni2+> Cu2+> Cr3+> Zn2+> Pb2+。溶液的pH值對吸附有明顯的影響，在pH=5～6時吸附容量最大，pH≤1時基本不吸附；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，其選擇性大小排序為：Cu2+>Cd2+> Cr3+> Zn2+> Ni2+。接枝產物吸附后洗脫再生能力強，可重復使用。②在模擬人工腸液中接

5、枝產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>透明質酸；保濕能力為：接枝共聚物鈉鹽>羧甲基殼聚糖>透明質酸>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?？疾炝溯?/p>

6、照劑量、衣康酸用量、醋酸用量對接枝共聚反應的影響，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構進行表征。實驗結果表明：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影響不大。輻照劑量為1140 Gy、殼聚糖與單體質量比為1:5時接枝效果最佳。結構分析表明衣康酸在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晶和有序結構被破壞，形成一種無規(guī)則結構的高聚物，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行了金屬離子的吸附試驗和非諾洛芬鈣藥物的緩釋試驗。實驗結果表明：接枝產物對五種金屬離子有很好的吸附效果。其中對Zn2+、Cd2+、Ni2+三種離子的吸附遠遠大于殼聚糖，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為：Cd2+> Zn2+> Cu2+> Ni2+> Cr3+。溶液的pH值對吸附有明顯的影響，在pH=4～5時吸附容量最大。pH≤2時基本不

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，其選擇性大小排序為：Cu2+> 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機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.)表征機械降解殼聚糖的結構。分別考察了機械研磨時間、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胞吞噬雞紅細胞能力的影響。實驗結果表明：機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，其次是攪拌時間，影響最小的是溫度；機械力作用使殼聚糖顆粒結晶結構受到破壞，其晶態(tài)結構變成非晶態(tài)；機械作用對殼聚糖的脫乙酰度不產生影響；機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，并能提高巨噬細胞吞噬雞紅細胞的