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两亲性海藻酸钠衍生物自组装行为和乳化性能的调控

发布时间:2021-03-24 14:53
  天然聚合物由于具有来源广泛,安全无毒,生物相容性高,易于降解等优点,已经被设计改性应用于食品产品,药物传递,化妆品等领域。对天然聚合物进行改性可以赋予其更多的功能,满足在实际应用中的需求。本论文利用温和高效的Ugi四组分缩合反应,对天然海藻酸钠进行疏水改性,得到不同分子量的两亲性海藻酸钠衍生物。并研究了海藻酸钠自身性质,以及静电作用,主客体作用对两亲性海藻酸钠衍生物自组装行为和乳化性能的影响。(1)以不同分子量的海藻酸钠为原料,利用Ugi四组分缩合反应制备了三种分子量的疏水海藻酸钠衍生物H/M/L-Ugi-Alg。利用核磁共振氢谱(1H NMR),二维氢谱(2D-COSY NMR),凝胶渗透色谱(GPC),对合成的Ugi-Alg进行了结构表征。采用透射电镜(TEM),DHR旋转流变仪,动态光散射(DLS)对Ugi-Alg在水溶液中的自组装结构进行了研究。结果表明,高分子量的疏水海藻酸钠衍生物(H-Ugi-Alg)在水溶液中形成结构紧凑,尺寸较小的胶体颗粒,低分子量的疏水海藻酸钠衍生物由于分子间相互作用较弱,在水溶液中趋向于缔合而不是自组装。高分子量的Ugi-Alg制备的乳液具有更好的稳... 

【文章来源】:海南大学海南省 211工程院校

【文章页数】:65 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

两亲性海藻酸钠衍生物自组装行为和乳化性能的调控


海藻酸钠G/M嵌段的代表结构

过程图,海藻,氧化反应,过程


两亲性海藻酸钠衍生物自组装行为和乳化性能的调控4海藻酸钠的氧化增加反应性集团的一种策略。迄今为止,高碘酸盐仍被广泛地用作获得缩醛基团的受控(部分)氧化,用高碘酸钠对海藻酸钠的糖醛酸单元的-OH基团进行氧化反应,可在每个氧化的单体中形成两个醛基。氧化过程中避光对于限制副反应是必不可少的,通过改变氧化剂的浓度可以控制藻酸盐的氧化程度(Gomezetal.,2007)。反应过程如图1-2所示。醛基的引入为海藻酸提供了新的反应基团,使海藻酸可通过还原胺化进行修饰。反应过程如图1-3所示。使用NaCNBH3作为还原剂,烷基胺提供胺基,在藻酸盐中添加长烷基链使其具有两亲性。Kang等人(Kangetal.,2002)利用这种方法制备了海藻酸衍生物聚合物表面活性剂。图1-2海藻酸钠氧化反应过程Fig.1-2Oxidationprocessofsodiumalginate图1-3氧化海藻酸的还原胺化反应Fig.1-3Oxidationprocessofsodiumalginate(2)酯化反应酯化反应成功的被用于修饰天然海藻酸钠。反应过程如图1-4所示,在催化剂存在下,利用羧基与醇的酯化反应将烷基链引入海藻酸钠骨架,提高海藻酸钠的疏水性。Zhao等人(zhaoetal.,2018a)通过酯化反应将胆固醇接枝到海藻酸钠分子链上,得到了两亲性海藻酸钠衍生物CSAD,并研究了pH和浓度对CSAD自组装行为的影响。在海藻酸的酯化反应中,利用环氧丙烷与海藻酸的酯化反应获得海藻酸丙二醇酯衍生物(PGA),即获得了疏水的海藻酸钠又保留了天然海藻酸的无毒和凝胶性质,在过去的几十年中被用作食品添加剂,乳化剂,增稠剂和稳定剂,已经实现了其商业价值(Carréetal.,1991)。

海藻,胺化


两亲性海藻酸钠衍生物自组装行为和乳化性能的调控4海藻酸钠的氧化增加反应性集团的一种策略。迄今为止,高碘酸盐仍被广泛地用作获得缩醛基团的受控(部分)氧化,用高碘酸钠对海藻酸钠的糖醛酸单元的-OH基团进行氧化反应,可在每个氧化的单体中形成两个醛基。氧化过程中避光对于限制副反应是必不可少的,通过改变氧化剂的浓度可以控制藻酸盐的氧化程度(Gomezetal.,2007)。反应过程如图1-2所示。醛基的引入为海藻酸提供了新的反应基团,使海藻酸可通过还原胺化进行修饰。反应过程如图1-3所示。使用NaCNBH3作为还原剂,烷基胺提供胺基,在藻酸盐中添加长烷基链使其具有两亲性。Kang等人(Kangetal.,2002)利用这种方法制备了海藻酸衍生物聚合物表面活性剂。图1-2海藻酸钠氧化反应过程Fig.1-2Oxidationprocessofsodiumalginate图1-3氧化海藻酸的还原胺化反应Fig.1-3Oxidationprocessofsodiumalginate(2)酯化反应酯化反应成功的被用于修饰天然海藻酸钠。反应过程如图1-4所示,在催化剂存在下,利用羧基与醇的酯化反应将烷基链引入海藻酸钠骨架,提高海藻酸钠的疏水性。Zhao等人(zhaoetal.,2018a)通过酯化反应将胆固醇接枝到海藻酸钠分子链上,得到了两亲性海藻酸钠衍生物CSAD,并研究了pH和浓度对CSAD自组装行为的影响。在海藻酸的酯化反应中,利用环氧丙烷与海藻酸的酯化反应获得海藻酸丙二醇酯衍生物(PGA),即获得了疏水的海藻酸钠又保留了天然海藻酸的无毒和凝胶性质,在过去的几十年中被用作食品添加剂,乳化剂,增稠剂和稳定剂,已经实现了其商业价值(Carréetal.,1991)。

【参考文献】:
期刊论文
[1]β-环糊精对疏水缔合聚合物原油乳化的调控作用[J]. 于斌,康万利,杨润梅,姜佳彤,陈彦君,王云辉,杨秀梅.  科学技术与工程. 2017(16)
[2]环境响应型Pickering乳液的研究进展[J]. 江存,曾有兰,丁志义,张全元.  胶体与聚合物. 2016(02)
[3]海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用[J]. 高春梅,柳明珠,吕少瑜,陈晨,黄银娟,陈远谋.  化学进展. 2013(06)



本文编号:3097919

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