海藻酸鈉理化性質研究和特種品種制備.pdf

1、海藻酸鈉作為天然生物大分子，由于其立體結構的特殊性，表現(xiàn)出特殊的物理化學性質，具有可生物降解、良好的生物相容性、和生物黏附性等特性，從而廣泛地應用于醫(yī)藥和生物技術等領域。本文用熱力學、光譜學等方法對海藻酸鈉凝膠機理進行了分析。并對海藻酸鈉的結構組成和特種海藻酸鈉品種的制備進行了探討。 用等溫滴定量熱法研究了鈣鋅離子與海藻酸鈉相互作用的熱力學過程。量熱滴定擬合結果表明，Ca2+與海藻酸鈉相互作用時有兩種結合位點，分別對應K1=1.

2、21E7（L·mol-1），△S1=141.84（J·mol-1·K-1），△H1=1.89（kJ·mol-1）；K2=2.90E4（L·mol-1），△S2=79.08（J·mol-1·K-1），△H2=-1.84（kJ·mol-1）。鋅與海藻酸鈉相互作用時只有一種結合位點，結合常數(shù)K=9472（L·mol-1），熵變△S=128.95（J·mol-1·K-1），焓變△H=15.8（kJ·mol-1）。鈣與海藻酸鈉的相互作用比鋅與海藻

3、酸鈉的相互作用強。掃描電鏡照片表明，海藻酸鋅凝膠比海藻酸鈣凝膠交聯(lián)點多，空腔比較小，腔與腔之間的隔膜比較多。 用圓二色譜對海藻酸鈉與鈣鋅離子相互作用的穩(wěn)態(tài)溶液-凝膠過程進行了研究，結果表明該過程分前后兩個階段，在臨界點之前第一階段內，海藻酸鈉與陽離子生成的凝膠配合物結構在線性變化范圍內是相同的，同時速度和機理也是一樣的。對海藻酸鈉與鈣鋅離子的選擇識別和相互作用研究表明，鈣離子與海藻酸鈉的G、M單元相互作用差別很大，鋅離子與G、M

4、單元相互作用差別比較小。鋅離子對G、M單元的識別作用不如鈣離子。通過四個不同組成的海藻酸鈉樣品圓二色CD信號隨溫度變化的譜圖，結合X-射線衍射、13C-NMR技術證明海藻酸鈉中存在雙螺旋結構的功能微區(qū)。G段形成的雙螺旋功能微區(qū)結構，隨溫度發(fā)生有序-無序可逆轉變。 海藻酸鈉與二價陽離子凝膠時會發(fā)生膨脹收縮現(xiàn)象。對Cu2+、Ca2+、Zn2+離子來說，膨脹收縮程度的大小，與離子大小，成鍵電子軌道等離子性質有關。且膨脹和收縮是可逆的。

5、 在海藻酸鈉與鈣離子結合過程中，量熱反應的第一類結合位點，對應于離子量對圓二色譜影響的第一階段線性部分，鈣鑲嵌于已存在的螺旋蛋盒空腔中，相似于分子內交聯(lián)，使粘度有稍微下降的趨勢。半蛋盒結構以及二聚體聚集體形成過程，對應于量熱反應的第二類結合位點，在圓二色CD譜圖上，對應于第二階段的斜率比值比第一階段小。在這一過程中，以分子間交聯(lián)為主，體系粘度急劇上升。Cu2+、Ca2+、Zn2+與海藻酸鈉相互作用時，體系的焓變、熵變符合等動力學

6、關系，說明三種離子與海藻酸鈉的相互作用都是靜電離子相互作用。 古羅糖醛酸裂解酶（G-lyase）降解poly-G-blocks所得七種寡糖的產(chǎn)率分別為39.5％、22.1％、21.3％、2.2％、2.4％、8.3％與1.2％。結構鑒定結果說明，產(chǎn)物中含有一種二聚糖△G（39.5％）；二種三聚糖（AGG，22.1％； AMG，21.3％）；產(chǎn)物中不含+△M，△MM或者△GM；產(chǎn)物中甘露糖醛酸的含量從9％增加到10.68％，M含量增

7、加了18.7％。根據(jù)以上實驗結果推測裂解位點位于兩個古羅糖醛酸之間（-G-G-），使得一個古羅糖醛酸變成不飽和糖醛酸位于產(chǎn)物的非還原末端，而另一個古羅糖醛酸位于產(chǎn)物的還原末端。這些結果驗證了G-lyase是古羅糖醛酸專一裂解酶。此外從產(chǎn)物含量可知，五聚糖只占3％，六聚糖幾乎沒有檢測到，說明G-lyase酶所能識別的最長鏈段為五聚糖。用13C-NMR結合馬爾可夫（貝努利）統(tǒng)計理論對海藻酸鈉LVCR的結構進行分析，結果表明LVCR中G單元含