应用漆酶-TEMPO体系氧化壳聚糖制备透明质酸替代物的研究

摘要

研究采用绿色化学体系改性壳聚糖制备透明质酸替代物。研究首先探究漆酶-TEMPO体系氧化壳寡糖的可行性，利用该系统氧化壳寡糖尚未见到报道，然后优化实验。利用漆酶-TEMPO体系处理壳寡糖是为了评价漆酶-TEMPO体系改善产物的吸湿保湿性能及抗氧化性能的潜力。意在环保的基础上生产价格低廉的透明质酸替代物和扩宽壳聚糖精产品市场。实验采用双氧水在中性条件下将高分子量的壳聚糖降解成壳寡糖，然后在均相体系中利用漆酶-TEMPO体系氧化壳寡糖。并通过对比实验探究漆酶-TEMPO体系氧化壳聚糖上C6羟基的反应机理。
　　通过13C NMR、羧基含量检测和FTIR分析表明漆酶-TEMPO体系选择性的将壳寡糖C6羟基氧化成羧基;分子量分布的改变表明了氧化产物分子在水溶液中的空间结构的改变以及分子尺寸和分子量降低;样品中的钠离子来自羧基携带的钠离子和纯化过程中残留的钠离子，通过高效离子色谱检测样品的钠离子含量可以表征样品的羧基含量;通过检测样品的吸湿保湿性、抗氧化性和热稳定性能表征壳寡糖氧化产物的物理-化学性能的改善程度。
　　结果表明:利用漆酶-TEMPO体系氧化壳寡糖的产物的吸湿保湿性能、热稳定性和抗氧化性能得到显著地改善，而且吸湿性能和抗氧化性能优于商用寡聚透明质酸钠，保湿性能与商用寡聚透明质酸钠相近。经优化实验得到了性能最优的氧化产物，反应条件为:双氧水降解6h，TEMPO添加量为4％。性能最优产物的吸湿性能是商用寡聚透明质酸钠的3倍;保湿性能优于商用寡聚透明质酸钠;ABTS自由基清除率为92.67％，具有很强的抗氧化性能，而商用寡聚透明质酸钠仅为9.7％。氧化产物在医药和化妆品领域具有很高的应用价值。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 透明质酸的介绍

1．1．1 透明质酸的历史概况与化学结构

1．1．2 透明质酸的来源

1．1．3 生理功能

1．1．4 在医学中的应用

1．1．5 透明质酸寡糖的作用

1．1．6 生产

1．2 壳聚糖的介绍

1．3 漆酶的介绍

1．4 TEMPO体系的研究现状

1．5 本课题研究内容

1．6 本课题创新点

1．7 本课题研究目的及意义

2 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验设备

2．3 漆酶活性检测

2．4 氧化过程

2．5 FTIR检测

2．6 13C NMR检测

2．7 分子量检测(GPC)

2．8 羧酸根含量检测

2．9 TGA检测

2．10 XRD检测

2．11 抗氧化性能检测

2．12 吸湿保湿性能检测

2．13 扫描电镜观察

3 结果与讨论

3．1 漆酶-TEMPO体系选择性氧化壳聚糖可行性分析

3．1．1 FTIR分析

3．1．2 13C NMR分析

3．1．3 离子色谱分析

3．1．4 GPC分析

3．1．5 氧化机理推测

3．1．6 吸湿保湿性能分析

3．1．7 抗氧化性能分析

3．1．8 TGA分析

3．1．9 漆酶-TEMPO体系选择性氧化壳聚糖可行性分析小结

3．2 不同羧基含量对氧化产物物理-化学性能的影响

3．2．1 不同TEMPO用量对氧化产物羧基含量的影响

3．2．2 不同羧基含量对氧化产物热稳定性能的影响

3．2．3 不同羧基含量对氧化产物吸湿保湿性能和抗氧化性能的影响

3．2．4 不同羧基含量对氧化产物晶体结构的影响

3．2．5 不同羧基含量对氧化产物表面结构的影响

3．3 不同分子量对氧化产物物理性能的影响

3．3．1 降解时间对壳聚糖分子量的影响

3．3．2 不同分子量对氧化产物吸湿保湿性能的影响

3．4 最佳氧化产物制备条件的探究

4 结论

5 展望

参考文献

7 攻读硕士学位期间发表论文情况

致谢