羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸钠/乙烯基吡咯烷酮高吸水性树脂的合成

在偶氮二异丁腈的引发下,丙烯酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮在羧甲基壳聚糖的分子链上接枝共聚,并加入N,N′-亚甲基双丙烯酰胺进行一定程度的交联,制得羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸钠/乙烯基吡咯烷酮(CMCTS-g-(PAANa-co-PVP))高吸水性树脂。红外光谱表征证明了接枝共聚的发生。通过考察反应条件对产物吸水性能的影响,确定了制备具有最高吸水性能树脂的最优化反应条件,在此条件下制得的树脂的吸水倍率可达1320g/g以上,吸盐水倍率可达180g/g以上。采用TG法对产物的热稳定性进行了表征。

羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸阻垢缓蚀性能研究

结垢和腐蚀是工业循环冷却水系统应用中存在的两大重要问题.以一种性能优越且绿色环保的天然高分子材料—壳聚糖为原材,制备了一系列不同接枝率的羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸(CMCS-g-PAA)阻垢缓蚀剂.通过静态阻垢法、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、失重法、电化学法、量子计算等详细考察了CMCS-g-PAA聚丙烯酸接枝率(内部结构因素)与药剂投加量、温度等(外部环境因素)对碳酸钙的阻垢及对碳钢的缓蚀性能影响.结果表明,CMCS-g-PAA具有较好的阻垢缓蚀效果,CMCS-g-PAA的阻垢与缓蚀性能均随着接枝率的增加呈先增加后减少的变化趋势.SEM和XRD结果分析表明,CMCS-g-PAA作为阻垢剂对CaCO3的阻垢作用是螯合作用、分散增溶和晶格畸变等多种效应共同作用的结果.在CMCS-g-PAA缓蚀机制研究中,失重法及电化学法结果大体一致,CMCS-g-PAA是一种混合型缓蚀剂,能同时抑制阴极和阳极反应;抑制机理主要是CMCS-g-PAA上羟基、氨基及羧基等活性功能基团上孤对电子易与Fe外层空轨道有效配位形成单分子层保护膜,从而隔绝腐蚀介质达到对碳钢缓蚀的目的.与CMCS-g-PAA前体羧甲基壳聚糖(CMCS)相比,CMCS-g-PAA不仅在阻垢缓蚀效率上有所提高,还大大降低了药剂投加量.量子计算表明,CMCS-g-PAA相比于CMCS具有更高的给电子倾向,能更好地螯合金属离子,故具有更高的阻垢缓蚀效率.综上,CMCS-g-PAA具有良好的阻垢缓蚀效果,是一种绿色环保的高效水处理剂材料.

毒死蜱羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸酯纳米粒子水分散剂的制备与表征

利用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为混合接枝单体,采用自由基共聚方法制备羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸酯共聚物(CMC-g-PAE),采用傅氏转换红外线光谱分析仪和差示扫描量热法(differential scanning calorimeter,简称DSC)对其结构进行表征。以CMC-g-PAE为载体,以毒死蜱(chlorpyrifos,简称CH)为模型农药,利用CH在载体大分子自组装形成的胶束中的增溶作用,制备CH/CMC-g-PAE纳米粒子水分散剂;采用扫描电镜、粒度分析仪、DSC对其形态结构、粒径大小及分布、农药的相态进行研究,探讨载体浓度和药物浓度对其粒径及载药率的影响。结果表明,纳米粒子呈现规则的球形,其平均粒径为200~240 nm,粒径分布较窄;毒死蜱以非晶体相存在于纳米粒子中;纳米粒子的粒径及其对药物的载药率可以通过改变CH和CMC-g-PAE溶液的浓度进行有效调控。

羧甲基壳聚糖接枝甲基丙烯酸共聚物的合成研究

以过硫酸铵为引发剂,将羧甲基壳聚糖与甲基丙烯酸进行接枝共聚,讨论了引发剂浓度、羧甲基壳聚糖浓度、甲基丙烯酸浓度对接枝率和接枝效率的影响,当引发剂浓度为4.5×10-3mol/L,甲基丙烯酸浓度为1.5mol/L,羧甲基壳聚糖浓度为5g/L,在50℃反应2.5h,反应的接枝率和接枝效率较高,并用红外光谱对所得的接枝产物进行了表征。以接枝共聚物为载体制备了红霉素药物的缓释片剂,通过测定药物片剂在磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)中的释放速率,表明药物片剂具有缓释作用。

羧甲基壳聚糖接枝N,N-二甲基丙烯酰胺复合水凝胶的制备及性能研究

以羧甲基壳聚糖(CMCS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了P(CMCS-g-DMAA)复合水凝胶,利用FT-IR和TG等方法对复合水凝胶的结构进行表征,并探讨了反应的机理。通过对单体配比、交联剂用量、引发剂用量、酸碱度、微波辐射时间的调节,获得最佳的反应条件:m(CMCS)∶m(DMAA)=0.69、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)用量0.6%(基于单体总质量)、过硫酸钾(KPS)用量6%、pH=8、反应时间210s。在此条件下合成的P(CMCS-g-DMAA)复合水凝胶在去离子水中的溶胀率达到154g/g。

聚醚醚酮表面接枝O-羧甲基壳聚糖及其血液相容性研究

采用紫外自引发光接枝在聚醚醚酮表面接枝聚丙烯酸,并进而以此为反应位点,通过共价键结合引入O-羧甲基壳聚糖(O-CMC)。采用接触角测定仪、扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱和血小板粘附实验等对改性聚醚醚酮进行了表征。结果表明,改性聚醚醚酮表面浸润性得到提高,具有抗凝血性能。

乙二醇壳聚糖接枝羧甲基β-环糊精用于运载疏水性抗癌药物甲氨蝶呤

利用简单的交联反应合成乙二醇壳聚糖接枝羧甲基β-环糊精(GCH-g-CMβ-CD),通过红外光谱、核磁共振谱和浓硫酸-苯酚降解法对其进行表征.将GCH-g-CMβ-CD用于运载疏水性抗癌药物甲氨蝶呤(MTX),应用表面等离子体激元共振仪在线原位监测其与MTX的结合,紫外吸收分光光度法测定主客体分子的结合比为1∶1.证明GCH-g-CMβ-CD通过CMβ-CD的疏水空腔与MTX结合,形成稳定的水溶性复合物.因此,GCH-g-CMβ-CD有望用于疏水性抗肿瘤药物的运载.

纤维素-丙烯酰胺-壳聚糖接枝共聚的研究

以K2S2O8-NaHSO3氧化还原体系为引发剂,合成了羧甲基纤维素(CMC)-丙烯酰胺(AM)-壳聚糖(CTS)接枝共聚物.研究了单体浓度、引发剂用量、反应温度、反应时间以及壳聚糖用量对接枝共聚反应的影响.采用红外光谱(FI-IR)对接枝聚合物进行了结构表征.结果表明:当AM=1.00 mol.L-1,引发剂(K2S2O8/NaHSO3=1∶1)浓度为5 mmol.L-1,mCTS/mCMC=1/5,反应温度55℃,反应时间3 h时,AM的转化率和接枝效率可分别达到76%和91%.

铈离子引发壳聚糖与MMA接枝共聚的研究

在乙酸水溶液中，以铈盐为氧化还原引发剂，在氮气存在下，壳聚糖与ＭＭＡ可发生接枝共聚反应。接枝百分比及均聚物百分含量依赖于反应温度、时间和引发剂的浓度，但不依赖于单体的浓度。表观活化能为７４．４ｋＪ／ｍｏｌ。接枝物不溶于壳聚糖的溶剂，在丙酮中发生溶胀现象。

壳聚糖-g-N-羧甲基-2-硫代-4,5-2H咪唑啉酮的制备及其抑菌性能

以2-溴乙酸、壳聚糖、2-硫代四氢咪唑啉酮为原料,合成了不同接枝率的壳聚糖g--N-羧甲基-2-硫代-4,5-2H咪唑啉酮(CTS-g-CSIDZ),并对其理化性质进行了考察。用配合滴定法测定了该聚合物对Cd2+、CrO42-、Fe3+、Cu2+、Pb2+等重金属离子的吸附作用;进行了聚合物的悬菌定量实验,测定了接枝聚合物对一系列细菌的抑菌能力;采用失重法研究了合成的聚合物在1 mol/L HC l溶液中对N80钢片腐蚀的抑制作用。结果表明,部分接枝的CSIDZ比小分子化合物具有更高的对测试的多数金属离子吸附作用的热稳定性;接枝CSIDZ具有较强的抑菌效果,最小抑菌浓度为5.10 g/L;接枝CSIDZ比小分子缓蚀剂具有更高的热稳定性,在90℃时对N80钢片的缓蚀效率仍然可以达到71.1%,且用量仅为小分子化合物CSIDZ的1/2。

羧甲基壳聚糖-g-(2-氯乙酰氧基-4-甲氧基-二苯甲酮)的合成及其紫外吸收性能

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(紫外线吸收剂)与一氯乙酰氯反应制得功能中间体2-氯乙酰氧基-4-甲氧基-二苯甲酮(1);在碱性条件下1与羧甲基壳聚糖(CMC)在异丙醇中通过N-烷基化反应实现1在CMC上的接枝,合成了一系列新型CMC接枝物——CMC-g-1n(2-G,G=接枝率),其结构经UV,IR和XRD表征。并测试了2-G的吸湿性、保湿性以及溶解性。结果表明,2-G在311 nm处有最大紫外吸收;吸湿性随G的增大减小;保湿性随G的增大提高;2-G有较好的水溶性。

季铵化N,O-羧甲基壳聚糖的制备及其合成条件优化

以N,O-羧甲基化度为85.6%的羧甲基壳聚糖(CM-CTS)为原料,w=0.40的NaOH水溶液为催化剂,3-氯-2-羟丙基三甲氯化铵(CTA)为接枝改性剂,在异丙醇介质中制备了具有良好水溶性的两性壳聚糖-季铵化N,O-羧甲基壳聚糖;分别以产物对模拟废水中的Cd+和Cr(Ⅵ)的絮凝去除率为基准对两性壳聚糖的合成条件进行了优化;用IR和1H NMR对产物的结构进行了表征。研究结果表明产物Cr(Ⅵ)的去除率更适宜作为合成条件的优化基准,且对应的优化条件为:季铵化反应时间为10.0 h,反应温度为60.0℃,mNaOH/mCM-CTS=0.50,mCTA/mCM-CTS=1.5;在此条件下合成产物对Cr(Ⅵ)的最大絮凝去除率为93.16%,对Cd2+的最大絮凝去除率98.52%。

新型羧甲基壳聚糖-聚乳酸-聚乙二醇共聚物合成及细胞相容性

目的将聚乳酸(PLA)与聚乙二醇(PEG)接枝聚合到羧甲基壳聚糖(CMCS)上,利用PLA的可降解性和PEG的亲水性对CMCS进行改性,并研究共聚物的细胞相容性。方法以乳酸为原料,锌粉为催化剂在高温真空环境下聚合制备丙交酯,PEG开环丙交酯制备PEG-PLA两嵌段共聚物;以PEG-PLA为原料、DCC为偶联剂来制备中间体PEG-PLACHO,与CMCS反应最终得到产物CMCS-PLA-PEG,并对合成的产物进行核磁共振氢谱及红外光谱检测,以确认结构;使L929细胞与得到的聚合物共培养,利用细胞噻唑蓝(MTT)方法,检测共聚物的细胞相容性。结果用L-乳酸成功合成L-丙交酯,相对分子质量为144;然后利用PEG对丙交酯开环聚合得到PEG-PLA,相对分子质量为12 290;对PEGPLA-OH进行醛化,与CMCS反应得到最终产物CMCS-PLA-PEG,相对分子质量为223 670。将CMCS-PLA-PEG浸提液与L929细胞共培养,细胞相对生长率均在90%以上。表明新型共聚物CMCS-PLA-PEG浸提液不影响L929细胞的生长,无细胞毒性,具有较好的细胞相容性。结论新型CMCS-PLA-PEG的细胞相容性良好,具有应用于生物医学领域的潜力。

羧甲基壳聚糖基胶束的制备及其缓释性

以羧甲基壳聚糖接枝聚己内酯(CMCS-g-PCL)作为阿帕替尼的载体,制备了载药胶束以降低阿帕替尼的副作用。通过紫外-可见分光光度法,分别研究了采用乳化-挥发法、透析法以及薄膜水化法所制得载药胶束的包封率及载药量,并对胶束的稳定性、缓释性以及细胞毒性进行了研究。研究表明:乳化-挥发法最适合用于制备载药胶束,制得的胶束平均粒径在100~150nm,在水溶液中能够稳定维持21d以上,而在PBS溶液中仅能维持7d左右。该载药胶束具有良好的缓释效果,且释放率随着载体接枝率的上升而下降。细胞增殖抑制实验证明,载药胶束对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的抑制效果随着培养时间的推移逐渐增大,有利于实现长效治疗。

不同取代位点羧甲基壳聚糖高吸水性树脂的制备及其性能

以不同取代位点的羧甲基壳聚糖为骨架,通过接枝共聚的方法将亲水性单体丙烯酸、丙烯酰胺接枝到骨架上,制备了3种高吸水性树脂。采用红外光谱、固态核磁、X射线衍射等手段对高吸水性树脂的结构进行了表征,采用扫描电子显微镜对高吸水性树脂的表面形貌进行了观察。并对其性能进行了测试,结果表明:3种高吸水性树脂成功制备且表现出了良好的吸水能力,其中N,O-羧甲基壳聚糖制备的高吸水性树脂,吸水能力可达628g·g-1。

磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球的制备及表征

壳聚糖通过与丙烯酸接枝共聚制得壳聚糖聚丙烯酸悬浮液,在铁磁流体(Fe3O4)与聚乙二醇(分散剂)存在下通过与戊二醛交联,制备了磁性壳聚糖聚丙烯酸微球。用扫描电镜、红外光谱对合成的高分子微球进行形貌观察和结构表征,并进行了元素分析和磁性能测试,研究了磁性微球对牛血清白蛋白(BSA)的吸附效果。结果表明,合成的磁性微球外表呈球形,粒径为100～400nm;当Fe含量为2.47%时,磁性微球的饱和磁化强度约为1.30emug,磁矫顽力为280Oe,磁化率为2.16×10-4(常温下),属于顺磁性材料;其对BSA有较好的吸附效果,饱和吸附量约为400mgg。

壳聚糖的改性及其对亚甲基蓝废水吸附性能研究

利用2步法制备了聚丙烯酸(PAA)接枝β-环糊精(βB-CD)/壳聚糖(CS)吸附剂(CCP),对其进行了红外光谱表征,并以质量浓度100 mgL的亚甲基蓝(MB)溶液为处理对象。结果表明,CCP对MB有较好的吸附效果,25℃,投加1.4 g/L的CCP,反应15 min后,MB的去除率即可达到88.53%。CCP吸附剂表面含有大量的羧基,羟基和氨基基团。CCP对MB废水的吸附过程符合准2级动力学方程(R=0.9999)和Langmuir等温线方程(R=0.9967),最大吸附容量为152.0 mg/g。并且合成的吸附剂是一种可以进行回收利用的高效吸附剂。

两性壳聚糖的制备及产物结构表征

以脱乙酰度大于90%的壳聚糖(CTS)为原料,异丙醇为溶剂,ω(NaOH)40.0%的碱液为催化剂,氯乙酸为羧甲基化试剂,NaOH、CTS、氯乙酸的质量比为1.0∶1.0∶1.25、反应温度50.0℃、反应时间7.0h的条件下制备了羧甲基壳聚糖(CM-CTS);以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为改性剂,NaOH、CM-CTS、CTA的质量比为1.0∶2.0∶3.0、反应温度60.0℃、反应时间10.0h,制得CTA季铵化羧甲基壳聚糖(CTA-CMCTS)。IR和1HNMR的结果表明,CTA-CMCTS为一既有季铵基团又有羧甲基的两性壳聚糖衍生物。以CTA-CMCTS为絮凝剂处理含Cd2+或含Cr6+模拟废水时,Cd2+和Cr6+的最大絮凝去除率分别可达99.7%和94.4%。

新型两性聚电解质型壳聚糖衍生物CMCTS-g-GDDA的制备及性能初探

利用环氧丙基癸基二甲基氯化铵在羧甲基壳聚糖骨架上的接枝反应,制备了新型壳聚糖衍生物羧甲基壳聚糖-g-羟丙基十烷基二甲基氯化铵(CMCTS-g-GDDA)。CMCTS-g-GDDA具有两性聚电解质的结构特点,具有特殊的溶液黏度随pH值变化规律,在pH=2和pH=12处各出现一个黏度最大值,在pH=7附近达到等电点,黏度最小,在等电点处溶液黏度随离子强度的增大而增大。CMCTS-g-GDDA在弱酸性条件下对重金属离子具有良好的吸附效果,吸附量依Zn2+>Pb2+>Cd2+的顺序递减。CMCTS-g-GDDA溶液对金黄色葡萄球菌和谷草芽胞杆菌均具有良好的抑制效果,0.039%的CMCTS-g-GDDA溶液对上述两种细菌的抑菌圈直径分别为(0.91±0.17)cm和(1.00±0.21)cm。

三苯基锡壳聚糖羧酸酯的合成及其灭螺活性

以羧甲基壳聚糖为接枝骨架,三苯基氯化锡为接枝单体,在80%甲醇中,于20℃反应2 d,合成了新化合物——三苯基锡壳聚糖羧酸酯(2),其结构经IR,TG,DTA和XRD表征。用火焰原子吸收光谱法测定了2中Na+和Sn4+的含量,得到2的取代度为0.47。杀钉螺活性实验结果表明,在c(2)>10 mg.L-1时,能抑制钉螺上爬;c(2)>1 mg.L-1,室温浸泡3 d后,钉螺的死亡率达100%。2具有高效的杀钉螺活性。