O-羧甲基壳聚糖水凝胶的制备及溶胀性研究

O-羧甲基壳聚糖(O-carboxymethyl chitosan,O-CMC)是在壳聚糖分子上引入羧甲基而形成的一种壳聚糖衍生物,具有良好的水溶性、成膜性、保湿性和极强的金属螯合能力。采用氯乙酸法对壳聚糖进行改性,制备不同取代度(degrees of substitution,DS)的O-羧甲基壳聚糖,以戊二醛为交联剂制备O-羧甲基壳聚糖水凝胶,探究O-羧甲基壳聚糖取代度对该水凝胶在pH分别为1.2,2.8,4.5和6.8缓冲液中溶胀性的影响,同时还研究了pH对水凝胶溶胀率的影响。结果表明,在同样的pH缓冲溶液中,O-羧甲基壳聚糖水凝胶的溶胀度随着取代度的增加而增大;取代度为0.781的水凝胶在pH 6.8和1.2缓冲液中溶胀率大,在pH 2.8和4.5缓冲液中溶胀率小。

取代度对O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶溶胀和质构性能的影响

O-羧甲基壳聚糖(OCC)是壳聚糖的一种重要衍生物,具有良好的水溶性和胶凝性。以Ca Cl2为交联剂制备OCC/海藻酸钠(SAL)水凝胶,研究Ca Cl2浓度、Ca Cl2溶液p H值、交联温度、OCC与SAL质量比和OCC取代度对水凝胶在p H 1.2、p H 6.8和p H 7.4溶液中溶胀性的影响,同时测定不同取代度的OCC与SAL形成的水凝胶的质构特性,以期获得可实现肠道靶向释放且具有良好机械强度的p H敏感性水凝胶载体。结果表明:当OCC和SAL以质量比1∶1混合,Ca Cl2浓度为0.09 mol/L,交联p H 7,反应温度55℃时制备的水凝胶,在p H 1.2溶液中溶胀率最小,在p H 7.4溶液中溶胀率最大,呈现出较强的p H敏感性。OCC取代度对水凝胶的溶胀性与质构特性均有影响。取代度为0.51的OCC与SAL形成的水凝胶不具有p H敏感性,而取代度为0.35和0.87的OCC/SAL水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较低,在p H 7.4溶液中溶胀率较高,表现出很强的p H敏感性。不同取代度OCC与SAL形成的水凝胶均具有良好的弹性,且硬度随着取代度的增加而降低。

N,O-羧甲基壳聚糖/海藻酸钠水凝胶的制备、溶胀性和质构性能研究

以Ca Cl2为交联剂制备NOCC/海藻酸钠混合水凝胶,研究NOCC与SAL质量比、Ca Cl2含量、交联p H值和NOCC取代度对水凝胶在p H 1.2、6.8和7.4溶液中溶胀性的影响,同时研究了NOCC取代度对NOCC∕SAL水凝胶质构性能的影响。试验结果表明,NOCC与SAL按1:3的质量比混合,保持总固形物含量为2%,Ca Cl2含量为1%、交联p H值为7时形成的水凝胶在p H 1.2溶液中溶胀率较小,而在p H 6.8溶液中的溶胀率最大。NOCC取代度对水凝胶的溶胀性和质构性能有显著影响,水凝胶在p H 6.8和p H 7.4溶液中的溶胀率均随着取代度的增加而增大,且在p H 6.8溶液中的溶胀率大于在p H 7.4中的溶胀率。取代度为1.1的NOCC/SAL水凝胶硬度最大。

不同取代度的N,O-羧甲基壳聚糖的制备工艺研究

N,O-羧甲基壳聚糖是在壳聚糖的氨基和羟基分别引入羧甲基而成的一类衍生物,具有良好的成膜、增稠、保湿、螯合等特性,在日化、食品、医药、水处理等领域中具有良好的应用前景。采用两步加碱法制备了不同取代度的N,O-羧甲基壳聚糖,并考察了氢氧化钠用量、氯乙酸用量、异丙醇用量、反应温度及反应时间对产物取代度的影响。结果表明,当氢氧化钠:壳聚糖为4.8:1(w:w)、氯乙酸:壳聚糖为4.8:1(w:w)、异丙醇:壳聚糖为12:1(v:w)、在50℃下反应2 h制得的N,O-羧甲基壳聚糖的取代度最高,达到了1.42。利用红外光谱法分析发现取代部位发生在羟基和氨基上,表明所制备的产物为N,O-羧甲基壳聚糖。