本文将壳聚糖改性，进行羧甲基化，制取了水溶性的羧甲基壳聚糖，并研究了其水溶液的性质；研究了羧甲基壳聚糖和壳聚糖对胆红素的吸附性能和影响其吸附性能的因素；研究了单独羧甲基壳聚糖、葡聚糖作为模板、十八胺／十八酸单分子膜作为模板，羧甲基壳聚糖和碳酸钙过饱和溶液作为亚相诱导生成的碳酸钙的晶型等。其主要内容如下： 1．N,O-羧甲基壳聚糖的合成和性质研究 采用多段升温法将壳聚糖改性，成功制备了取代度为1.84、平均分子量为3.08 10~5的可溶性N,O-羧甲基壳聚糖(CMC)。分别用红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对其结构进行了表征。CMC紫外光谱在206nm处有最大吸收，这是羧基中电子的n-~*跃迁所致；CMC荧光激发波长为330nm，荧光最大发射波长为407nm，与壳聚糖相比，发生了变化。 研究了CMC水溶液的一些物理化学性质。发现其表面张力随着浓度的增加几乎成线性降低，说明CMC具有表面活性；其溶液的电导率随浓度的增加成线性增加；浓度降低，其水溶液的Zeta电位值增加，在水溶液中，CMC存在一定程度的聚集。CMC为两性聚电解质，等电点为7.28。并对其水溶液的Zeta电位、电导率、表面张力以及水分散体系中CMC微粒的粒径分布进行了研究。介质的pH值和浓度对CMC溶液的稳定性有很大的影响。 2．壳聚糖、CMC对胆红素吸附性能的研究 以具有良好生物相容性的壳聚糖和CMC为吸附剂，研究了温度、pH值、人血清白蛋白和NaCl对壳聚糖、CMC吸附胆红素性能的影响。研究结果表明：在实验温度范围内，由于升高温度提高了分子的运动速度和提高了壳聚糖、CMC的溶涨度，因此升高温度可提高壳聚糖、CMC吸附胆红素的吸附率和吸附速率；pH值对壳聚糖、CMC吸附胆红素的吸附率和吸附速率有较大的影响，低pH值有利于壳聚糖、CMC对胆红素吸附；加入NaCl时，增加了溶液的离子强度，由于降低了胆红素的活度，降低了壳聚糖、CMC对胆红素的吸附速率和吸附率；人血清白蛋白可以和胆红素结合成为更大的分子，使得分子体积增大，同时也降低了胆红素分子的热运动速度，因此人血清白蛋白的存在可降低壳聚糖、CMC 女回大学申请顾1：学位论文 摘要 对胆红素的吸附速率和吸附率，但总体来讲，在接近人体血液pH值和温度的条 件下，壳聚糖、CMC对胆红素有良好的吸附性能。 3．较甲基壳聚糖对十八胺／十八酸单分子膜诱导碳酸钙晶型的影响 研究表明，以十八胺／十八酸作为单分子膜，以碳酸钙过饱和溶液为亚相能 诱导生成方解石型碳酸钙晶体，以CMC／碳酸钙饱和溶液为亚相，诱导生成的碳 酸钙晶型与CMC的浓度有关，随着亚相中CMC浓度的增加，碳酸钙由主要为 方解石型晶体逐渐变为文石和球霞石型晶体，说明CMC参与诱导和控制碳酸钙 晶体的生成。 4．按甲基壳聚糖对碳酸钙晶型的影响 研究认为，碳酸钙和装甲基壳聚糖分子中羟基、波基之间存在配位作用，这 种配位作用为碳酸钙结晶提供了成核位点，降低了异相成核活化能，促进了碳酸 钙晶体的异相成核。同时拉甲基壳聚糖的表面活性和在一定的浓度范围内对碳酸 钙晶粒的包裹所起到的保护作用，使得碳酸钙纳米粒子可以稳定地存在于水相 中。 碳酸钙的成核结晶除了受到上述的局域化学影响外，其晶型还受到驻甲基壳 聚糖的控制。装甲基壳聚糖分子为碳酸钙的成核提供了一个有组织的界面，在这 个界面上，功能性基团间距和晶核立体结构相互匹配，在碳酸钙晶体的生成过程 中起到模板作用，诱导生成了高能量的球霞石。 5．葡聚糖体系中诱导碳酸钙晶体生长的研究 研究认为，葡聚糖分子的羟基和Ca’”离子存在配位作用，此配位点成为碳酸 钙结晶的成核位点。在葡聚糖溶液中葡聚糖诱导生成了方解石型CaCO。纳米微 粒，这是因为葡聚糖分子在较高浓度时自组装成网状结构，而在浓度较稀时组装 成线形超分子结构，这两种结构都有利于能量较低的方解石型晶体的生成。研 究中同时发现，钙离子和葡聚糖的羟基和人血清白蛋白分子中的联基、氮原子存 在配位作用，葡聚糖溶液中加入的人血清白蛋白可能改变了葡聚糖的组装方式， 诱导生成的碳酸钙晶体形状与葡聚糖诱导的形状不同，由菱形变成椭球形。