精氨酸接枝改性殼聚糖的制備【開(kāi)題報(bào)告】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告應(yīng)用化學(xué)精氨酸接枝改性殼聚糖的制備一、選題的背景和意義殼聚糖，甲殼素的脫乙酰化產(chǎn)物，是地球上產(chǎn)量?jī)H次于纖維素的多聚糖，學(xué)名為β-(1-4)-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖，主要來(lái)源于甲殼動(dòng)物的表皮、昆蟲(chóng)和一些細(xì)菌及真菌的細(xì)胞壁。作為一種天然的陽(yáng)離子型聚合物，殼聚糖除了無(wú)毒、生物相溶、可降解等特性，還具有抗菌性能、促進(jìn)傷口愈合以及止血功能，同時(shí)它作為天然高分子絮凝劑，其殺菌作用早已得到人們的認(rèn)識(shí)和利用。但是，殼聚糖類化合物具有分子量大，粘度大，且在大多數(shù)溶劑中溶解性較差，容易降解以及紫外吸收較弱的特點(diǎn)，對(duì)于其進(jìn)行分析也一直是較大的難點(diǎn)。由于殼聚糖分子在C2和C6位上有-NH2和-

2、OH活性基團(tuán)，故可對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性。如：酰基化、酯化、烷基化、磺化、羧甲基化、羥乙基化、季銨化等，分子鏈中引入多種官能團(tuán)，從而獲得具有不同功效的殼聚糖衍生物，克服殼聚糖的缺點(diǎn)，得到所需要的功能性殼聚糖衍生物。殼聚糖及其衍生物具有良好的生物可降解性以及生物相容性，并且具有抗腫瘤、抗凝血、抗血栓和增強(qiáng)免疫等功能，已經(jīng)在食品、農(nóng)業(yè)、化妝品、保健品、廢水處理以及制藥工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。二、研究目標(biāo)與主要內(nèi)容（含論文提綱）殼聚糖是甲殼素的脫乙酰產(chǎn)物，是生物界唯一的堿性多糖，殼聚糖及其衍生物是一種豐富的自然資源，存儲(chǔ)量?jī)H次于維生素，地球上每年生成量達(dá)100億噸。甲殼素及其衍生物是一種陽(yáng)離子型天然高分子

3、聚合物，有良好的成膜、絮凝、生物相容、可生物降解和無(wú)毒等特性，而且本身具有抗菌、抗癌、抗病毒等藥理作用。然而，殼聚糖僅能在酸性溶液中具有一定的水溶性，pH值大于6.5時(shí)，其正電性消失，水溶性很差，應(yīng)用受到限制。殼聚糖分子上的氨基和羥基具有較強(qiáng)的化學(xué)活性，可與多種基團(tuán)反應(yīng)形成多種殼聚糖衍生物，拓寬了殼聚糖的應(yīng)用。本試驗(yàn)方法采用的就是接枝聚合反應(yīng)，在將大分子殼聚糖降解為低分子量的殼聚糖以后，5用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽（EDC·Hcl）和N-羥基硫代琥珀酰亞胺（NHS）做催化劑，使殼聚糖與精氨酸發(fā)生?；磻?yīng)，將殼聚糖的氨基與精氨酸的羧基耦合在一起，形成共聚物。反應(yīng)所得接枝精氨

4、酸的殼聚糖-精氨酸（CA），可以使低分子量殼聚糖具有更好的抗菌性能。論文提綱如下：1緒論1.1殼聚糖的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2國(guó)內(nèi)外殼聚糖的研究現(xiàn)狀1.3殼聚糖的特性及存在問(wèn)題1.3.1殼聚糖的優(yōu)點(diǎn)1.3.2殼聚糖所存在的問(wèn)題2實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)藥品與儀器2.1.1改性殼聚糖的制備所需試劑2.1.2改性殼聚糖的制備所需儀器2.2殼聚糖的改性機(jī)理2.2.1改性反應(yīng)機(jī)理2.3實(shí)驗(yàn)方案2.3.1精氨酸接枝改性殼聚糖2.4分析及表征方法2.4.1改性殼聚糖的紅外譜圖表征2.4.2改性殼聚糖的DSC分析2.4.3改性殼聚糖的核磁共振檢測(cè)3.結(jié)果與討論3.1精氨酸接枝改性殼聚糖制備3.1.1精氨酸添加量對(duì)改性殼聚糖

5、制備的影響3.1.2反應(yīng)溫度對(duì)改性殼聚糖制備的影響3.1.3單獨(dú)反應(yīng)與混合反應(yīng)的差異4.結(jié)論5.參考文獻(xiàn)6.致謝5三、擬采取的研究方法、研究手段及技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案等　　氨基是一級(jí)氨基，有一對(duì)孤對(duì)電子，具有很強(qiáng)的親核性，能發(fā)生許多反應(yīng)。如N-烷基化，可改善殼聚糖的水溶性；在中性介質(zhì)中容易與芳香醛、脂肪醛發(fā)生反應(yīng)生成席夫堿，一方面保護(hù)氨基，在羥基上進(jìn)行各種反應(yīng)，另一方面可通過(guò)雙功能試劑進(jìn)行交聯(lián)，生成不溶解，穩(wěn)定性好的殼聚糖載體；將季銨鹽基團(tuán)引入殼聚糖的氨基上，對(duì)其進(jìn)行陽(yáng)離子改性，制得水溶性殼聚糖，提高了殼聚糖的抗菌能力及絮凝效果；殼聚糖的N-?；呛苡杏玫姆磻?yīng)，用丁二酸酐做?；瘎?，得到的N-琥珀

6、酰殼聚糖，有很強(qiáng)的結(jié)合水的能力，具有比透明質(zhì)酸有更高的吸濕性和保濕性，在化妝品中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)是在活性酯EDC做催化劑的條件下，殼聚糖分子（CS）的中的氨基與L-精氨酸（Arg）的α-羧基脫水，兩者發(fā)生鍵合作用，形成肽鍵。反應(yīng)中EDC奪取精氨酸的α-羧基的羥基及殼聚糖氨基的氫，合成肽鍵，從而形成殼聚糖-精氨酸（CS-Arg）。1、殼聚糖衍生物的制備：實(shí)驗(yàn)一：（精氨酸：殼聚糖=1:1）A：0.3484g精氨酸用0.2303gNHS進(jìn)行活化，并加入1ml15%mg/ml的EDC溶液，放置2天；B：另稱取0.3432g殼聚糖（80-95KD）溶于20ml1%醋酸溶液中，攪拌1天。將A、B

7、混合，在攪拌器上反應(yīng)2天，2天后對(duì)其依次進(jìn)行蒸餾水透析、18%PEG溶液濃縮；濃縮過(guò)后，對(duì)濃縮液用無(wú)水丙酮進(jìn)行沉淀，為使之沉淀完全，將之搖勻，靜置于4℃一夜。第二天對(duì)其進(jìn)行離心10min；離心過(guò)后，將上清液棄去，用無(wú)水乙醇浸泡沉淀5min；過(guò)后棄去乙醇溶液，將沉淀帶離心管放入冰箱干燥，待收集。實(shí)驗(yàn)二：（精氨酸：殼聚糖=1:1）A：0.3484g精氨酸用0.2303gNHS進(jìn)行活化，并加入1ml15