应用漆酶-TEMPO体系氧化壳聚糖制备透明质酸替代物的研究

发布时间：2017-10-31 23:35

  本文关键词：应用漆酶-TEMPO体系氧化壳聚糖制备透明质酸替代物的研究

  更多相关文章： 壳聚糖 漆酶 TEMPO 氧化作用

【摘要】：研究采用绿色化学体系改性壳聚糖制备透明质酸替代物。研究首先探究漆酶-TEMPO体系氧化壳寡糖的可行性,利用该系统氧化壳寡糖尚未见到报道,然后优化实验。利用漆酶-TEMPO体系处理壳寡糖是为了评价漆酶-TEMPO体系改善产物的吸湿保湿性能及抗氧化性能的潜力。意在环保的基础上生产价格低廉的透明质酸替代物和扩宽壳聚糖精产品市场。实验采用双氧水在中性条件下将高分子量的壳聚糖降解成壳寡糖,然后在均相体系中利用漆酶-TEMPO体系氧化壳寡糖。并通过对比实验探究漆酶-TEMPO体系氧化壳聚糖上C6羟基的反应机理。通过13C NMR、羧基含量检测和FTIR分析表明漆酶-TEMPO体系选择性的将壳寡糖C6羟基氧化成羧基;分子量分布的改变表明了氧化产物分子在水溶液中的空间结构的改变以及分子尺寸和分子量降低;样品中的钠离子来自羧基携带的钠离子和纯化过程中残留的钠离子,通过高效离子色谱检测样品的钠离子含量可以表征样品的羧基含量;通过检测样品的吸湿保湿性、抗氧化性和热稳定性能表征壳寡糖氧化产物的物理-化学性能的改善程度。结果表明:利用漆酶-TEMPO体系氧化壳寡糖的产物的吸湿保湿性能、热稳定性和抗氧化性能得到显著地改善,而且吸湿性能和抗氧化性能优于商用寡聚透明质酸钠,保湿性能与商用寡聚透明质酸钠相近。经优化实验得到了性能最优的氧化产物,反应条件为:双氧水降解6h,TEMPO添加量为4%。性能最优产物的吸湿性能是商用寡聚透明质酸钠的3倍;保湿性能优于商用寡聚透明质酸钠;ABTS自由基清除率为92.67%,具有很强的抗氧化性能,而商用寡聚透明质酸钠仅为9.7%。氧化产物在医药和化妆品领域具有很高的应用价值。
【关键词】：壳聚糖 漆酶 TEMPO 氧化作用
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 前言9-24
• 1.1 透明质酸的介绍9-12
• 1.1.1 透明质酸的历史概况与化学结构9
• 1.1.2 透明质酸的来源9-10
• 1.1.3 生理功能10
• 1.1.4 在医学中的应用10-11
• 1.1.5 透明质酸寡糖的作用11
• 1.1.6 生产11-12
• 1.2 壳聚糖的介绍12-16
• 1.3 漆酶的介绍16-19
• 1.4 TEMPO体系的研究现状19-21
• 1.5 本课题研究内容21-22
• 1.6 本课题创新点22-23
• 1.7 本课题研究目的及意义23-24
• 2 实验材料与方法24-29
• 2.1 实验材料24
• 2.2 实验设备24-25
• 2.3 漆酶活性检测25
• 2.4 氧化过程25-26
• 2.5 FTIR检测26
• 2.6 ~(13)C NMR检测26
• 2.7 分子量检测(GPC)26
• 2.8 羧酸根含量检测26-27
• 2.9 TGA检测27
• 2.10 XRD检测27
• 2.11 抗氧化性能检测27-28
• 2.12 吸湿保湿性能检测28
• 2.13 扫描电镜观察28-29
• 3 结果与讨论29-46
• 3.1 漆酶-TEMPO体系选择性氧化壳聚糖可行性分析29-37
• 3.1.1 FTIR分析29-30
• 3.1.2 ~(13)C NMR分析30-31
• 3.1.3 离子色谱分析31-32
• 3.1.4 GPC分析32-34
• 3.1.5 氧化机理推测34
• 3.1.6 吸湿保湿性能分析34-35
• 3.1.7 抗氧化性能分析35-36
• 3.1.8 TGA分析36-37
• 3.1.9 漆酶-TEMPO体系选择性氧化壳聚糖可行性分析小结37
• 3.2 不同羧基含量对氧化产物物理-化学性能的影响37-42
• 3.2.1 不同TEMPO用量对氧化产物羧基含量的影响37-38
• 3.2.2 不同TEMPO用量对氧化产物热稳定性能的影响38-39
• 3.2.3 不同羧基含量对氧化产物吸湿保湿性能和抗氧化性能的影响39-40
• 3.2.4 不同羧基含量对氧化产物晶体结构的影响40-42
• 3.3 不同分子量对氧化产物物理性能的影响42-44
• 3.3.1 降解时间对壳聚糖分子量的影响43
• 3.3.2 不同分子量对氧化产物吸湿保湿性能的影响43-44
• 3.4 最佳氧化产物制备条件的探究44-46
• 4 结论46-47
• 5 展望47-48
• 6 参考文献48-58
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况58-59
• 8 致谢59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭延柱;傅英娟;秦梦华;;TEMPO选择性催化氧化[J];纸和造纸;2010年04期

2 沈蓓苓;TEMPO催化氧化伯醇为羧酸[J];中国医药工业杂志;2000年11期

3 ;SYNTHESIS AND PROPERTIES OF A NEW AZOBENZENE SIDE-CHAIN POLYMER CONTAINING A TEMPO RADICAL[J];Chinese Journal of Polymer Science;2002年04期

4 王炜;孙宾;朱美芳;;Study on TEMPO-Mediated Selective Oxidation of Alkaline Natural Cellulose Pulp and Properties of Its Products[J];Journal of Donghua University(English Edition);2007年06期

5 覃炳达;施灏;宋海农;张栋基;王双飞;;TEMPO及其衍生物在造纸中的应用[J];造纸科学与技术;2008年02期

6 李海龙;詹怀宇;张倩;付时雨;;TEMPO氧化对硫酸盐竹浆性能及纤维形态的影响[J];湖北造纸;2012年Z1期

7 崔妍;田卓;沈葆真;崔晗;陈溪;曹文军;黄大亮;;TEMPO/STA法在水产品金黄色葡萄球菌计数检测中的应用[J];微生物学通报;2010年08期

8 杨红;凌秀梅;李俊霞;周浩;邓X;叶梅;万渝平;;TEMPO/TVC法与国标方法测定食品中菌落总数的比较研究[J];微生物学通报;2012年09期

9 陈港;陈青霞;;TEMPO氧化浆特性及其对成纸性能的影响[J];华南理工大学学报(自然科学版);2013年10期

10 毛淑才;廖思燕;郑康成;;含咪唑与TEMPO单元的离子液体的密度泛函方法研究[J];计算机与应用化学;2014年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 ;Improvement of the catalytic performance of TEMPO without co-catalysts in allylic C-H oxidation system[A];中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C];2012年

2 丁克强;渊上寿雄;王庆飞;童汝亭;顾登平;;含TEMPO基团的自组装膜在不同离子液体中循环伏安的比较(英文)[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集（上集）[C];2005年

3 申玲玲;张放;钱峗;童国林;;纸浆预处理对TEMPO氧化制备纳米纤维素的影响研究[A];中国造纸学会第十六届学术年会论文集[C];2014年

4 房华毅;凌镇;郎柯;付雪峰;;可见光诱导(TPFC)Ge(TEMPO)配合物活化N H键的研究[A];第十三届全国光化学学术讨论会论文集[C];2013年

5 陈静;谭少博;张志成;;TEMPO引发热自交联氟聚合物的合成与性能研究[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题A：高分子合成[C];2013年

6 桑显葵;魏春荣;梁Z^;王柳清;黄清凉;刘新亮;覃程荣;;TEMPO体系氧化微晶纤维素的动力学研究[A];中国造纸学会第十六届学术年会论文集[C];2014年

7 张伟;王成超;李道光;程振平;朱秀林;;9-(4-乙烯基苄基)-咔唑的TEMPO聚合及其聚合物荧光性能的研究[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（上册）[C];2007年

8 ;Activation of Dioxygen by Cobaloxime for Efficient TEMPO-Mediated Aerobic Oxidation of Alcohols[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年

9 刘莉;陈蕴智;张正健;;微纤化纤维素的制备及其在食品包装用纸中的应用[A];2013中国食品包装学术会议论文摘要集[C];2013年

10 ;Preparation of a Novel Bifunctional Compound of Biindenylidenedione Derivatives[A];中国化学会第四届有机化学学术会议论文集（上册）[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 贾璐;氮氧自由基TEMPO催化氧化C-H键的应用及其机理研究[D];浙江大学;2015年

2 刘洋洋;有机高价碘试剂与CuL/TEMPO氧化醇的绿色方法研究[D];南京理工大学;2015年

3 戴路;预处理对TEMPO氧化体系的促进及动力学研究[D];南京林业大学;2011年

4 马朴;热磨机械浆TEMPO介质体系氧化及阳离子化的工艺及机理研究[D];南京林业大学;2012年

5 黄剑莹;稳定自由基（TEMPO）存在下的活性自由基聚合研究[D];厦门大学;2007年

6 许士玉;基于漆酶/TEMPO体系的纸浆纤维改性和应用研究[D];东北林业大学;2013年

7 戴磊;TEMPO氧化法纳米纤维素及其复合膜的制备和性能研究[D];江南大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 蒙启骏;半纤维素对TEMPO氧化纸浆制备纳米纤维素的影响[D];华南理工大学;2015年

2 曹晓华;绿色氧化制备六硝基，

本文编号：1124300