胆盐与季铵盐壳聚糖相互作用的结构演变及热力学研究

摘要

胆盐是一种生物表面活性剂，对脂肪的消化吸收有重要影响。季铵盐壳聚糖(HTCC)是一种阳离子聚合物，由于其独特的营养和物化性质，在食品工业中应用广泛，这些性质来自于其与阴离子表面活性物质（磷脂、表面活性剂和胆汁酸等）的相互作用。胆盐和季铵盐壳聚糖都是生物可降解物质，二者的协同作用必定会在提倡环保的当今社会有广泛应用。但目前国际上关于二者相互作用的研究鲜有报道。
　　本论文利用等温滴定量热仪(ITC)、透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、紫外分光光度计(UV)、稳态荧光光谱和Zeta电位仪获得了胆盐与HTCC相互作用的热力学信息，监测到了聚集体结构的演变过程以及溶液的微极性和电位变化，同时系统考察了HTCC浓度、NaCl浓度和温度对二者相互作用的影响，从而为合理设计有特殊营养和特殊功能的基于HTCC的食品成分提供理论基础。
　　主要内容如下:
　　(1)系统研究了胆酸钠(SC)与HTCC相互作用的结构演变和热力学变化
　　在37℃时，SC与HTCC相互作用过程中，SC通过静电作用和疏水作用与HTCC结合，在CSC=6 mmol/L时形成囊泡，随后囊泡聚集形成大聚集体，直到不能容纳更多SC分子，最终被SC溶解变为胶束。结构变化时的浓度与ITC曲线拐点相对应。随HTCC浓度增大，二者相互作用增强。NaCl会促进SC胶束的形成，但抑制SC与HTCC的相互作用，大聚集体形成受阻。100～150 mmol/L NaCl会促进SC胶束与HTCC聚集，但大聚集体的尺寸依然小于无NaCl体系。SC/HTCC的结合焓低温吸热，高温放热。高温不利于SC胶束的形成。高温能稳定聚集体的存在，因此需要更多SC才能将大聚集体溶解变为小胶束。
　　(2)系统研究了脱氧胆酸钠(SDC)与HTCC相互作用的结构演变和热力学变化
　　与SC/HTCC类似，随SDC浓度增大，溶液也经历囊泡、大聚集体到胶束的转变，且能与ITC曲线拐点相对应。SDC含有2个羟基，疏水性要大于含3个羟基的SC，SDC与HTCC相互作用的强度要大于SC与HTCC，因此溶液中实现聚集体结构演变所需的SDC浓度较小。CSDC=1 mmol/L时溶液中已经有囊泡形成。HTCC浓度越大，二者相互作用越强。NaCl会抑制SDC与HTCC的结合。不同温度下，SDC/HTCC的结合焓均为放热，可能由于SDC与HTCC更强的疏水聚集，抵消了SDC解胶束的吸热。高温能稳定聚集体的存在，需要更多SDC才能实现聚集体结构转变。

目录

摘要

1．1 胆盐概述

1．1．1 胆盐的结构、聚集性质及其生理应用

1．2 壳聚糖和季铵盐壳聚糖概述

1．2．1 壳聚糖概述

1．2．2 季铵盐壳聚糖概述

1．3 本论文选题背景及研究内容

1．3．1 选题背景

1．3．2 研究内容

第2章 胆酸钠与季铵盐壳聚糖相互作用的结构演变及热力学研究

2．1 引言

2．2 实验材料与仪器

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 SC与HTCC相互作用的结构演变及热力学

2．3．2 HTCC浓度对SC／HTCC相互作用的影响

2．3．3 NaCl浓度对SC／HTCC相互作用的影响

2．3．4 温度对SC／HTCC相互作用的影响

2．4 本章小结

第3章 脱氧胆酸钠与季铵盐壳聚糖相互作用的结构演变及热力研究

3．1 引言

3．2 实验材料与仪器

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 SDC与HTCC相互作用的结构演变及热力学

3．3．2 HTCC浓度对SDC／HTCC相互作用的影响

3．3．3 NaCl浓度对SDC／HTCC相互作用的影响

3．3．4 温度对SDC／HTCC相互作用的影响

3．4 本章小结

4．1 总结

4．2 展望

参考文献

硕士期间发表论文

致谢

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