疏水改性海藻酸钠的合成及其性能研究

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海藻酸钠是一种天然直线型阴离子多糖,由β-D-甘露糖醛酸(简称M单元)和α-L-古罗糖醛酸(简称G单元)通过糖苷键按照GG、MM或者GM交替连接的顺序而形成的聚合物。海藻酸钠具有良好的生物相容性、非免疫性、无毒性以及生物降解性,使其成为医学领域的应用的热门材料。本论文利用烷基缩水甘油醚为原料对海藻酸钠进行了疏水改性,合成了两种两亲性海藻酸钠衍生物(BGE-alginate和DGE-alginate),利用核磁共振仪、乌氏粘度计、表面张力仪、流变仪、差示量热扫描仪等多种手段对其结构和性能进行了表征,系统研究了接枝产物的溶解性、粒径分布及表面活性,得到了DGE-alginate在水溶液中的胶束化性质和对脂溶性物质的增溶作用。  1、以海藻酸钠和十二烷基缩水甘油醚为原料,在碱性条件下,成功合成了具有两亲性的海藻酸钠衍生物DGE-alginate。讨论了接枝反应的时间、温度以及原料用量等实验条件对接枝反应的影响。得到最佳合成条件为:海藻酸钠和DGE物质的量比为5∶3(即5g海藻酸钠与4.5mlDGE),在pH为9,反应温度为75℃条件下反应8小时,产物产率最高,约为55%。  2、利用1HNMR和DSC对合成产物进行了表征,结果表明,疏水性的烷基长链已成功接入海藻酸钠分子内,合成了两亲性海藻酸钠衍生物。  3、海藻酸钠和两亲性海藻酸钠衍生物的溶液粘度和流变性研究结果表明,海藻酸钠溶液为假塑性流体,而DGE-alginate溶液为牛顿型流体。  4、用表面张力法得到DGE-alginate在水溶液中的临界胶束浓度(CMC)为3.9×10-4g/ml,临界表面张力(σCMC)为41mN/m。而BGE-alginate无显著表面活性。  5、通过测定海藻酸钠和DGE-alginate溶液的粒度分布,发现DGE-alginate的粒度分布范围变小变集中。在整个浓度范围内,在3.5×10-4g/ml左右时粒径曲线出现的转折点,与DGE-alginate胶束形成过程相对应。  6、DGE-alginate在水溶液中可以形成以疏水性烷氧基链为内核和以亲水性海藻酸钠为外壳的核-壳型胶束结构。DGE-alginate的粒径大约在1000nm,Zeta电位为-82±1mV。  7、DGE-alginate对苏丹红Ⅳ有良好的增溶作用,脂溶性苏丹红Ⅳ可以负载于DGE-alginate的疏水性内核内,增加其在水溶液中的溶解性能。
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