氧化羧甲基纤维素钠改性胶原膜的制备及表征

发布时间：2021-03-11 13:16

　　采用不同用量的交联剂—氧化羧甲基纤维素钠（OCMC）对胶原[m（OCMC）∶m（胶原）=0～10∶1]溶液进行改性,制备均一的改性胶原膜,并对其物理化学性质进行表征。红外光谱显示,改性胶原与纯胶原的结构基本一致,具有完整的三股螺旋结构,但胶原分子间氢键作用被削弱。通过对胶原膜的热稳定性、溶胀率和接触角分析发现,其理化性质的变化与交联剂的用量密切相关。当m（OCMC）∶m（胶原）≤5∶1时,随着OCMC用量的增大,胶原氨基与OCMC醛基之间交联作用显著上升,使得胶原膜的热变性温度和接触角分别由86.6℃和87.0°大幅上升至98.4℃和105.0°,溶胀率由880%下降到448%,胶原氨基被大量消耗。因此,当m（OCMC）∶m（胶原）> 5∶1时,即使交联剂用量成倍增加,胶原膜的热变性温度和接触角仅分别上升2.5℃和3.1°,溶胀率仅下降62%。 

【文章来源】：皮革科学与工程. 2020,30(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同用量OCMC改性胶原的红外谱图

不同用量氧OCMC改性胶原膜的DSC曲线（A）和热变性温度变化折线图（B)

不同用量氧化羧甲基纤维素钠（OCMC）改性胶原的红外谱图如图1所示。胶原的FTIR谱图主要来自于酰胺基团的贡献。根据标准手册[18]与相关文献[19]，对胶原的特征吸收峰的指认列于表1。这些主要特征吸收峰，特别是酰胺I带和II带的峰位主要取决于肽链构型，不受侧基结构的影响，对胶原的螺旋构象的变化非常敏感[20]。由表1可知，改性后胶原的主要特征吸收峰未发生明显移动，表明胶原的三股螺旋结构未受到明显影响。此外，酰胺I带、酰胺II带和酰胺III带与胶原的三股螺旋结构密切相关，当酰胺I带和酰胺II带频率之间的差值（Δυ=υ1-υ2）以及酰胺III带与1454 cm-1处吸收峰的强度比值AIII/A1454分别约为100 cm-1和1.00时，表示其仍保留着原有的三股螺旋结构[21]。计算结果如表2所示，纯胶原和改性胶原的Δυ值均接近100cm-1、AIII/A1454值约为1.00，证实改性后胶原仍保留完整的三股螺旋结构，表明交联键对胶原分子内氢键的影响较小。为进一步分析交联键对胶原分子间氢键的影响，酰胺III带与酰胺I带强度的比值AIII/AI。结果显示AIII/AI随着交联剂的加入而减小，分析其原因可能是当向胶原中加入交联剂时，胶原分子侧链上的氨基与OCMC上的醛基发生醛胺缩合，大量的氨基被屏蔽，由于自由氨基能够影响胶原分子间氢键的形成，因此胶原分子间氢键作用被削弱。

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚丙烯酸-羧甲基壳聚糖水凝胶对皮革废水中Cr（Ⅲ）吸附研究[J]. 潘界舟,宋寒冰,王盛华,金勇.  皮革科学与工程. 2019(03)
[2]基于纤维素的先进功能材料[J]. 张金明,张军.  高分子学报. 2010(12)
[3]纤维素醚的特点、制备及在工业中的应用[J]. 张光华,朱军峰,徐晓凤.  纤维素科学与技术. 2006(01)
[4]胶原的生物学性质[J]. 李国英.  中国皮革. 2002(21)



本文编号：3076521