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《海藻酸鈉理化性質(zhì)研究和特種品種制備》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文海藻酸鈉理化性質(zhì)研究和特種品種制備OnthePhysicochemicalPropertiesofSodiumAlginateandPreparationofItsSpecialSpecimens一級學(xué)科學(xué)科專業(yè)作者姓名指導(dǎo)教師絲堂王猩量蘊丕絲堂王猩奎紅基衄查筮熬援天津大學(xué)化工學(xué)院2005年12月天津大學(xué)博士論文摘要海藻酸鈉作為天然生物大分子,由于其立體結(jié)構(gòu)的特殊性,表現(xiàn)出特殊的物理化學(xué)性質(zhì),具有可生物降解、良好的生物相容性、和生物黏附性等特性,從而廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥和生物技術(shù)等領(lǐng)域。本文用熱力學(xué)、光譜學(xué)等方法對海藻酸鈉凝膠機理進行了分析。并對海藻酸鈉
2、的結(jié)構(gòu)組成和特種海藻酸鈉品種的制備進行了探討。用等溫滴定量熱法研究了鈣鋅離子與海藻酸鈉相互作用的熱力學(xué)過程。量熱滴定擬合結(jié)果表明,Ca2+與海藻酸鈉相互作用時有兩種結(jié)合位點,分別對應(yīng)KI=I.21E7(L-mold),ASI=141.840·mol"t'K"1),AHI=I.89(kJ·mol。1);I(2=2.90E4(L·mol"1),AS2=79.08(J·mol"l'K"1),An2=.1.84(kJ·mol‘1)。鋅與海藻酸鈉相互作用時只有一種結(jié)合位點,結(jié)合常數(shù)K=9472(L·mol。1),熵變AS=128.95(J·molq'K。1),焓變AH=1
3、5.8(kJ·mol‘1)。鈣與海藻酸鈉的相互作用比鋅與海藻酸鈉的相互作用強。掃描電鏡照片表明,海藻酸鋅凝膠比海藻酸鈣凝膠交聯(lián)點多,空腔比較小,腔與腔之間的隔膜比較多。用圓二色譜對海藻酸鈉與鈣鋅離子相互作用的穩(wěn)態(tài)溶液.凝膠過程進行了研究,結(jié)果表明該過程分前后兩個階段,在臨界點之前第一階段內(nèi),海藻酸鈉與陽離子生成的凝膠配合物結(jié)構(gòu)在線性變化范圍內(nèi)是相同的,同時速度和機理也是一樣的。對海藻酸鈉與鈣鋅離子的選擇識別和相互作用研究表明,鈣離子與海藻酸鈉的G、M單元相互作用差別很大,鋅離子與G、M單元相互作用差別比較小。鋅離子對G、M單元的識別作用不如鈣離子。通過四個不同組
4、成的海藻酸鈉樣品圓二色CD信號隨溫度變化的譜圖,結(jié)合X.射線衍射、13C-NMR技術(shù)證明海藻酸鈉中存在雙螺旋結(jié)構(gòu)的功能微區(qū)。G段形成的雙螺旋功能微區(qū)結(jié)構(gòu),隨溫度發(fā)生有序.無序可逆轉(zhuǎn)變。海藻酸鈉與二價陽離子凝膠時會發(fā)生膨脹收縮現(xiàn)象。對Cu2+、Ca2+、Zn2+離子來說,膨脹收縮程度的大小,與離子大小,成鍵電子軌道等離子性質(zhì)有關(guān)。且膨脹和收縮是可逆的。在海藻酸鈉與鈣離子結(jié)合過程中,量熱反應(yīng)的第一類結(jié)合位點,對應(yīng)于離子量對圓二色譜影響的第一階段線性部分,鈣鑲嵌于已存在的螺旋蛋盒空腔中,相似于分子內(nèi)交聯(lián),使粘度有稍微下降的趨勢。半蛋盒結(jié)構(gòu)以及二聚體聚集體形成過程,對應(yīng)
5、于量熱反應(yīng)的第二類結(jié)合位點,在圓二色CD譜圖上,對應(yīng)于第二階段的斜率比值比第一階段小。在這一過程中,以分子問交聯(lián)為主,體系粘度急劇上升。Cuz+、Ca2十、Zn2+與海藻酸鈉相互作用時,體系的焓變、熵變符合等動力學(xué)關(guān)系,說明三種離子與海藻酸鈉的相互作用都是靜電離子相互作用。天津大學(xué)博士論文古羅糖醛酸裂解酶(G.1yase)降解poly.G.blocks所得七種寡糖的產(chǎn)率分別為39.5%、22.1%、21.3%、2.2%、2.4%、8.3%與1.2%。結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)果說明,產(chǎn)物中含有一種二聚糖AG(39.5%);二種三聚糖(AGG,22.1%;AMG,21.3%);產(chǎn)
6、物中不含+AM,AMM或者AGM;產(chǎn)物中甘露糖醛酸的含量從9%增加到10.68%,M含量增加了18.7%。根據(jù)以上實驗結(jié)果推測裂解位點位于兩個古羅糖醛酸之間(.G.G.),使得一個古羅糖醛酸變成不飽和糖醛酸位于產(chǎn)物的非還原末端,而另一個古羅糖醛酸位于產(chǎn)物的還原末端。這些結(jié)果驗證了G.1yase是古羅糖醛酸專一裂解酶。此外從產(chǎn)物含量可知,五聚糖只占3%,六聚糖幾乎沒有檢測到,說明G.1yase酶所能識別的最長鏈段為五聚糖。用13C-NMR結(jié)合馬爾可夫(貝努利)統(tǒng)計理論對海藻酸鈉LVCR的結(jié)構(gòu)進行分析,結(jié)果表明LVCR中G單元含量為39.77%。關(guān)鍵詞:等溫滴定量熱
7、,圓二色譜,海藻酸鈉,13C-NMR,雙螺旋,功能微區(qū),古羅糖醛酸裂解酶天津大學(xué)博士論文AbstractSodiumalginate,anaturalbiomolecule,showsspecialphysicochemicalpropertiesduetostericstnlcmrecharacterity.Beingbiodegradable,biocomplianceandbioadhesive,alginatehasbeingwidelyusedinthebiologicalandpharmaceuticalfields.Forbetterapplica
8、tionofalgina