發(fā)布時間：2017-09-19 22:40

  本文關(guān)鍵詞：在空氣—水界面上殼聚糖衍生物的兩親性及其與組胺相互作用的研究

  更多相關(guān)文章： 硬酯酰殼聚糖脂(SCTS) 兩親性 組胺 雙組分單分子膜 膜行為 LB技術(shù)

【摘要】：本文從殼聚糖結(jié)構(gòu)特點出發(fā),以一步法合成得到具備兩親性的殼聚糖衍生物—硬脂酰殼聚糖脂(SCTS),采用此種合成法的目的是既能保留氨基的活性即配位能力和生物活性,又增加殼聚糖的兩親性性能。分別采用紅外光譜(FT-IR).核磁共振氫譜(1H NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)等方法表征硬脂酰殼聚糖脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)。并且利用Langmuir成膜技術(shù)探究了兩親性SCTS單分子膜的形成、性能及亞相條件(酸堿度和電解質(zhì))對膜性能的影響。通過對Langmuir單分子層的表面壓-單分子層表觀面積(π-A)曲線的分析獲知,亞相為純水時SCTS單層膜的π-A等溫曲線的平均單分子層極限面積(A*)是150.6 cm~2,崩潰壓達(dá)到59.53mN/m,表明SCTS分子的成膜性能良好且能在水相上穩(wěn)定存在。對單分子膜在任意一種狀態(tài)下所得到的π-A等溫曲線進(jìn)行一次微商,即(dπ/dA)-A曲線,其所表征的單分子膜壓縮性能與dπ/dA的變化相同,dπ/dA值越小,膜的可壓縮性越小。SCTS單分子膜的微分曲線顯示在發(fā)生相轉(zhuǎn)變時的折點處dπ/dA值分別為0和-1 mN/m-1·cm~(-2).證明該膜在氣和液態(tài)(A大于180.6 cm~2)階段dπ/dA值均較大即膜的可壓縮性大。隨著雙親分子在亞相上占有面積逐漸壓縮至排列成緊致的單分子層(此時A=A*=150.6cm~(-2))時dπ/dA出現(xiàn)極小值(-6 mN/m-1·cm~(-2)).即膜壓縮性最小。膜壓縮性的減小是由于親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的自組織能力使得分子一個個整齊地“站立”于液面上而形成有序密集排列的單分子層所致。此外,SCTS單分子膜對亞相的酸堿度以及Cu~(2+)濃度的變化也較為敏感。結(jié)果表明,首先,SCTS膜在中性環(huán)境中性能最佳,在酸性和弱堿性環(huán)境中形成的膜穩(wěn)定性相對減弱,而在強(qiáng)堿環(huán)境中已經(jīng)不能穩(wěn)定存在；其次,亞相中隨著不同濃度Cu~(2+)的加入,SCTS單層膜A*也增大,但是離子濃度不同時A*增加的程度也不同,原因可能是它們之間的配位形式和幾何結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致。組胺是人體組織細(xì)胞中分布廣及作用強(qiáng)的生物活性物質(zhì)之一。在水-空氣界面經(jīng)組胺誘導(dǎo)功能基團(tuán)重構(gòu)組合形成了含組胺的殼聚糖衍生物L(fēng)angmuir膜,研究雙組份單分子膜之間的相互作用。當(dāng)加入100μL組胺(濃度=0.20 mol/mL)到亞相(中性)中時,所形成的SCTS-組胺雙組份單分子膜的A*和崩潰壓分別為205.6 cm~2和31.62 mN/m,表明雙組份的成膜性能良好且能穩(wěn)定存在于水相上。隨著相同濃度的組胺含量增加到250 μL時,雙組份單分子膜的A*和塌陷壓分別增大到248.8 cm~2和60.10mN/m,表明更多的組胺分子被SCTS分子吸附,分子之間靜電和氫鍵作用力的增強(qiáng)進(jìn)而使膜的穩(wěn)定性隨之加強(qiáng)。另外,SCTS-組胺雙組分單分子膜的影響因素除了組胺濃度外,還有亞相環(huán)境(酸堿度,電解質(zhì))。實驗結(jié)果表明,在亞相環(huán)境pH=8.5和含銅離子(加入1.0×104 mo1/L銅離子溶液100μL)時SCTS-組胺雙組份單分子層的塌陷壓=52.65 mN/m及A*=286.3 cm~2),其中A*大于亞相分別為pH=8.5水溶液和中性亞相中含銅離子的值(224.6和248.7 cm~2)觀察SCTS單組份和SCTS-組胺雙組份(兩層)膜的原子力顯微鏡結(jié)果顯示,后者表面的顆粒度小于前者,粗糙度(Ra值)也低于前者,表明被吸附的組胺分子填充SCTS分子表面的空穴。
【關(guān)鍵詞】：硬酯酰殼聚糖脂(SCTS) 兩親性 組胺 雙組分單分子膜 膜行為 LB技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O636.1
【目錄】：

• 中文摘要2-4
• Abstract4-6
• 中文文摘6-12
• 緒論12-32
• 0.1 單分子膜的產(chǎn)生及發(fā)展12-13
• O.2 Langmuir膜的形成13-20
• 0.2.1 LB膜分析儀14-16
• 0.2.2 成膜材料及形成過程16-18
• 0.2.3 Langmuir單層膜的π-A等溫曲線18-20
• 0.3 單分子膜性能的影響因素20-24
• 0.3.1 自身因素21-22
• 0.3.2 外部因素22-24
• 0.4 LB膜的應(yīng)用24-28
• 0.4.1 膜模擬化學(xué)24-25
• 0.4.2 雙層類脂膜的生物傳感器25-27
• 0.4.3 納米粒子組裝材料27-28
• 0.5 聚合物的Langmuir膜28-32
• 0.5.1 制備方法29
• 0.5.2 結(jié)構(gòu)與表征方法29-30
• 0.5.3 天然的成膜材料30-32
• 第一章 殼聚糖衍生物的合成及其在空氣-水界面上的兩親性和Langmuir膜行為的研究32-52
• 1.1 引言32-33
• 1.2 實驗部分33-37
• 1.2.1 原料與試劑33-34
• 1.2.2 硬酯酰殼聚糖脂的制備34
• 1.2.3 硬脂酰殼聚糖脂Langmuir膜的制備34-35
• 1.2.4 硬酯酰殼聚糖酯LB膜的轉(zhuǎn)移35-37
• 1.3 結(jié)果與討論37-50
• 1.3.1 硬酯酰殼聚糖酯的結(jié)構(gòu)表征37-41
• 1.3.1.1 硬脂酰殼聚糖酯紅外光譜分析37-38
• 1.3.1.2 硬脂酰殼聚糖酯的~1H NMR分析38
• 1.3.1.3 硬酯酰殼聚糖酯的XRD分析38-40
• 1.3.1.4 硬酯酰殼聚糖酯的靜態(tài)接觸角分析40
• 1.3.1.5 硬脂酰殼聚糖酯的分子量及其分布40-41
• 1.3.2 硬脂酰殼聚糖酯單分子膜的形成與膜性能41-45
• 1.3.2.1 硬酯酰殼聚糖酯的π-A等溫曲線41-43
• 1.3.2.2 硬脂酰殼聚糖脂單分子膜的壓縮性能和靜態(tài)彈性43-44
• 1.3.2.3 硬脂酰殼聚糖酯單分子膜的弛豫現(xiàn)象44-45
• 1.3.3 亞相條件對硬脂酰殼聚糖酯單分子膜性能的影響45-48
• 1.3.3.1 亞相pH值對硬脂酰殼聚糖酯單分子膜的π-A等溫曲線的影響45-46
• 1.3.3.2 銅離子及其濃度對硬脂酰殼聚糖酯的π-A等溫曲線的影響46-48
• 1.3.4 LB膜的形成48-50
• 1.4 本章小結(jié)50-52
• 第二章 硬脂酰殼聚糖酯與組胺在空氣-水界面相互作用的研究52-64
• 2.1 引言52-53
• 2.2 實驗部分53-54
• 2.2.1 原料與試劑53
• 2.2.2 水/空氣界面上的SCTS對組胺的吸附實驗53-54
• 2.2.3 硬脂酰殼聚糖酯-組胺混合單層膜的轉(zhuǎn)移54
• 2.3 結(jié)果與討論54-62
• 2.3.1 不同的亞相酸堿性條件下SCTS對組胺的吸附作用54-56
• 2.3.2 銅離子的加入及其濃度對SCTS吸附組胺的影響56-57
• 2.3.3 不同組胺濃度在SCTS單分子膜上的吸附性能57-59
• 2.3.4 不同酸堿性條件下銅離子濃度對SCTS吸附組胺的影響59-60
• 2.3.5 混合組分LB層的形成60-62
• 2.4 本章小結(jié)62-64
• 第三章 結(jié)論64-68
• 3.1 兩親性的硬脂酰殼聚糖酯(SCTS)的表征及其Langmuir膜64
• 3.2 不同組成的亞相影響SCTS單分子膜的性質(zhì)64-65
• 3.3 SCTS單分子膜對組胺有很好的吸附效果65
• 3.4 創(chuàng)新點與不足之處65-66
• 3.5 課題展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-76
• 攻讀學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果76-78
• 致謝78-80
• 個人簡歷80-84

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