海藻酸酯的制備及其合成條件的優(yōu)化.pdf

1、海藻酸鈉(SodiumAlginate，NaAlg)是一種線性陰離子天然聚多糖，由β—D—甘露糖醛酸（M單元）和α—L—古羅糖醛酸（G單元）通過α(1-4)糖苷鍵連接而成，分子鏈的序列由GG嵌段、MM嵌段和GM交替嵌段組成。由于海藻酸鈉具有天然無毒、生物相容性好、無免疫原性、可生物降解和可以進(jìn)行化學(xué)改性等優(yōu)點，近年來被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、日化行業(yè)、紡織工業(yè)、生物技術(shù)和廢水處理等領(lǐng)域。
　　 因為海藻酸鈉只具有較強的親水

2、性，所以在疏水藥物的應(yīng)用上存在不足，如作為控釋制劑對疏水藥物的負(fù)載量不高，容易發(fā)生突釋，作為黏膜黏著劑黏附力不夠大等。國內(nèi)外不少研究利用NaAlg的結(jié)構(gòu)特點，將其與多種化合物通過不同反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行化學(xué)改性，以達(dá)到不同的應(yīng)用目的。本課題的目的是通過酯化反應(yīng)，在NaAlg上接枝疏水性基團(tuán)，得到一類新型的雙親性生物大分子，使海藻酸鈉衍生物可以被更廣泛地應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。
　　 以海藻酸鈉和脂肪醇為原料，1-乙基-3-[3-（二甲基胺基）丙

3、基]-碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC-HCl)為偶聯(lián)劑，N，N-二甲氨基吡啶(DMAP)為催化劑合成海藻酸酯，利用紅外光譜法、核磁共振法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，采用差示掃描量熱法和熱重分析對其進(jìn)行了熱分析。在產(chǎn)物海藻酸酯的紅外圖譜中觀察到酯羰基振動峰，在核磁共振氫譜圖中增加了側(cè)鏈上的甲基和亞甲基氫峰，在固體核磁碳譜中出現(xiàn)了側(cè)鏈烷基碳峰，這些均可以證明已經(jīng)合成出海藻酸酯。通過差示掃描量熱法和熱重分析得到:在升溫過程中，海藻酸酯釋放CO2和相鄰羥基脫

4、除水分子的同時，側(cè)鏈?zhǔn)軣崃呀獬尚》肿?，進(jìn)一步證明長碳烷基鏈已經(jīng)接枝到海藻酸鈉上。實驗結(jié)果表明:在相同條件下，碳鏈越長，脂肪醇越難接枝到海藻酸鈉上。
　　 利用氣相色譜，采用外標(biāo)法測定海藻酸酯的酯化度?？疾炝舜呋瘎┑姆N類、原料摩爾比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和酸的用量諸因素對酯化度的影響。結(jié)果表明:原料NaAlg糖單元和脂肪醇摩爾比由1:1升至1:5時，酯化度上升得較快，當(dāng)摩爾比繼續(xù)由1:5上升到1:15時，酯化度的變化不大;隨著反應(yīng)時

5、間的延長，酯化度升高，但是當(dāng)反應(yīng)時間超過24h時，酯化度變化不明顯;隨著反應(yīng)溫度從20℃上升到45℃時，酯化度升高;當(dāng)NaAlg糖單元和對甲苯磺酸的摩爾比從1:0.2增加到1:0.6時，酯化度增加，當(dāng)摩爾比從1:0.6增加到1:1時，酯化度反而減小。根據(jù)這一規(guī)律，得到了合成較高酯化度的海藻酸辛酯、十二酯和十六酯的最優(yōu)條件。
　　 通過熒光光譜法、電導(dǎo)法、表面張力法、粘度和粒徑的測定等手段，系統(tǒng)地研究了兩親性海藻酸酯在水溶液中的電