殼寡糖金屬配合物的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文以廢棄物甲殼素為原料，利用過氧化氫降解殼聚糖制備得到殼寡糖，探討了殼寡糖對(duì)鋅離子及亞鐵離子的吸附機(jī)理和吸附動(dòng)力學(xué)，研究了殼寡糖-鋅/亞鐵配合物在不同pH環(huán)境下的釋放以及對(duì)尿素的吸附。發(fā)現(xiàn)殼寡糖-鋅/亞鐵配合物具有良好的金屬離子釋放能力，有望用做人體微量元素鐵、鋅的補(bǔ)給劑；將殼寡糖-鋅/亞鐵配合物作為新型尿素吸附材料具有吸附容量大，吸附效果好，選擇吸附性高，不吸附鉀、鈉、鈣等離子，不會(huì)影響人體內(nèi)正常的離子平衡，主要原料殼聚糖價(jià)格低廉

2、等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的生物活性和醫(yī)藥價(jià)值。因此，殼寡糖-鋅/亞鐵配合物具有重要的研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 (1)研究了H2O2法制備殼寡糖；考察了H2O2的用量、溫度、降解時(shí)間、乙酸濃度及乙酸用量對(duì)降解效果的影響；對(duì)所得的殼寡糖進(jìn)行了紅外及元素分析的表征；初步探討了降解的反應(yīng)機(jī)理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得知，當(dāng)乙酸(2％)：殼聚糖：H2O2(V：M：V)=25:1:3，在70℃下反應(yīng)1.5h，得到的淡黃色殼寡糖產(chǎn)品，其聚合度為6，平

3、均相對(duì)分子質(zhì)量為984，產(chǎn)率為75％；所得的殼寡糖有很好的水溶性；推測(cè)出殼聚糖的氧化降解主要由C1-O-C4鍵斷裂引起，其化學(xué)表達(dá)式為(C6H11NO4)6。
　　 (2)合成了殼寡糖-鋅/亞鐵配合物，研究了配合物的理化性質(zhì)，并運(yùn)用紫外光譜、紅外光譜、元素分析等對(duì)配合物進(jìn)行了表征；研究了殼寡糖對(duì)Fe2+和Zn2+的吸附行為及其吸附動(dòng)力學(xué)特性。研究結(jié)果表明：隨殼寡糖用量的增加，殼寡糖對(duì)Fe2+和Zn2+的吸附率增大，當(dāng)殼寡糖的量達(dá)

4、到1.00/0.70mg時(shí)，對(duì)鋅/亞鐵吸附達(dá)到平衡；當(dāng)Zn2+/Fe2+初始濃度為0.100/0.055(mg/m1L)時(shí)，吸附量最大；pH值為5.0/1.8時(shí)COS對(duì)Zn2+/Fe2+吸附最好。殼寡糖-鋅配合物在25、30、40、50℃時(shí)的Qmax分別為625.00、666.67、714.29、769.23mg/g，一級(jí)吸附速率常數(shù)分別為0.415、0.309、0.284、0.426h-1；殼寡糖-亞鐵配合物在25、30、40、50℃

5、時(shí)的Qmax分別為333.33、344.83、357.14、384.61 mg/g，一級(jí)吸附速率常數(shù)分別為0.482、0.786、0.468、0.774 h-1。光譜分析的結(jié)果表明殼寡糖與兩種金屬離子之間確實(shí)發(fā)生了配位反應(yīng)；殼寡糖中主要是-NH2和-OH參與了與金屬離子的配位，部分乙酰氨基也參與了配位。其吸附符合Longmuir提出的單分子層吸附等溫式。
　　 (3)研究了殼寡糖-鋅/亞鐵配合物在不同pH環(huán)境下的釋放以及對(duì)尿素的

6、吸附。發(fā)現(xiàn)兩種配合物在pH為1～5之間，金屬離子的釋放率均在80％以上；在尿素初始濃度為2.0mg/mL，pH為6.5，常溫下反應(yīng)3h后，殼寡糖-鋅配合物對(duì)尿素的吸附量為88.21mg/g；在尿素初始濃度為2.0mg/mL，pH為5.5，常溫下反應(yīng)3h后，殼寡糖-亞鐵配合物對(duì)尿素的吸附量為68.78mg/g。研究結(jié)果表明殼寡糖鋅和亞鐵配合物在人體胃酸的pH正常波動(dòng)范圍內(nèi)都具有較高的釋放出游離金屬離子的能力。通過比較，發(fā)現(xiàn)殼寡糖-鋅/亞鐵