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《东华大学》 2003年
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甲壳素脱乙酰化动力学及壳聚糖在抗菌染色中的应用研究

张子涛  
【摘要】: 甲壳素是地球上除纤维素之外最丰富的天然高分子聚合物。壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物,是一种具有重要开发价值的天然多糖物质。将甲壳素在强碱液中加热处理,其分子结构中的乙酰胺基就会水解脱去乙酰基,留下游离的氨基,成为壳聚糖。目前,国内外对于壳聚糖应用的研究较多,而对甲壳素经浓碱作用发生脱乙酰化非均相反应制备壳聚糖的机理研究较少。 本文通过正交实验方法确定了制取壳聚糖的碱液最佳浓度、温度、反应时间等工艺条件。制备相同脱乙酰度不同分子量以及相同分子量不同脱乙酰度的系列壳聚糖,提出了较为简便可行的制备方法。同时,比较了不同碱处理方式和不同原材料形状对壳聚糖制备的影响。 在甲壳素脱乙酰化反应的研究中,分别采用不同的反应条件:NaOH溶液浓度分别为40%和50%,温度分别为80℃,90℃,100℃,110℃,120℃,反应一定时间,测试产物壳聚糖的脱乙酰度。OH~-离子在脱乙酰化反应中,参与扩散和亲核取代反应两个过程,分别提出了化学反应动力学控制模型,扩散化学反应动力学模型以及扩散控制动力学模型,并推导出动力学模型数学表达式。经实验结果与模型计算值比较,得出了扩散控制模型能够很好的预测甲壳素的脱乙酰化反应。当产物壳聚糖的脱乙酰度低于70%时,所得模型能够很好的预测实验情况,验证了甲壳素的脱乙酰化反应是由扩散控制的反应。 对壳聚糖抗菌性能的研究中,研究了壳聚糖溶液浓度,壳聚糖分子量,壳聚糖脱乙酰度等因素对抗菌性能的影响;选用大肠杆菌和枯草杆菌两种细菌测试壳聚糖抑菌性能。使用改良的Quinn氏测试方法,得出了大肠杆菌的最佳抑制浓度为0.3g/l,而枯草杆菌为0.5g/l。选用戊二醛作为交联剂,提高了织物耐洗性,通过电镜照片和红外测试发现,经壳聚糖处理后,沉积在织物表面壳聚糖增多,增加了织物的抗菌性能。 壳聚糖在织物染色应用研究中,采用活性染料染棉,分别研究了壳聚糖溶液浓度,盐的用量,脱乙酰度和分子量等因素对织物染色的影响。测定K/S值,研究了壳聚糖 东华大学博士学位论文 摘要 对不同母体结构活性染料的影响,测试结果表明,壳聚糖对活性染料染色有促染的作 用,提高了染料的上染百分率。 壳聚糖作为一种天然高分子物质,无毒无害,对环境没有二次污染,而且其应用 十分广泛。从环境可持续发展角度来看,本论文为甲壳素和壳聚糖的进一步应用及开 发提供了实践指导和理论基础。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TS193

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李兆杰;壳聚糖快速制备技术及降血脂、免疫增强活性研究[D];中国海洋大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 余涛;壳聚糖基温敏性复合水凝胶的制备及性能研究[D];长沙理工大学;2011年
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3 程瑞华;壳聚糖与聚乙烯醇共混膜和共混纤维的制备及结构与性能研究[D];青岛大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 毕锐;史树森;董立环;崔娟;李春光;;昆虫多糖促进水稻生长及提高抗逆性机理分析[J];安徽农业科学;2008年34期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 沈少飞;叶盛权;;壳聚糖衍生物对苯胺、亚硝酸盐氮吸附性能的研究[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
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5 刘新利;刘加庆;胡玮;李越中;;离子浓度对水溶性壳聚糖胶体稳定性的影响[A];山东省药学会第一届学术年会论文集(下)[C];2005年
6 谷月霞;隋卫平;李涛;;改性粉煤灰负载壳聚糖处理模拟铬(Ⅵ)废水的研究[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年
7 叶希韵;苏才春;王耀发;;壳聚糖对高血脂大鼠血脂代谢、血糖及免疫功能的影响[A];动物学专辑——上海市动物学会1997年年会论文集[C];1997年
8 娄兆文;周莉;赵春红;董军臣;肖春芬;黄开勋;;氨基葡萄糖席夫碱稀土配合物的合成与对细胞核作用研究[A];第九届全国稀土化学与湿法冶金学术会议专辑[C];2005年
9 陈建勇;刘冠峰;;壳聚糖改性及用其整理纺织品抗菌性能的研究[A];第八届陈维稷优秀论文奖论文汇编[C];2005年
10 李桂峰;刘兴华;;可食性膜对红地球葡萄品质和衰老的影响[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第四分册[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李兆杰;壳聚糖快速制备技术及降血脂、免疫增强活性研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王梦凡;新型交联酶聚体技术及其在蛋白组学与生物催化中的应用[D];天津大学;2011年
3 王双成;微波作用下改性天然聚合物对脱除原油中镍钒影响的研究[D];华东理工大学;2011年
4 付丽红;胶原蛋白与植物纤维素的结合机理及利用[D];四川大学;2002年
5 曲荣君;新型螯合树脂的设计、合成及性能研究[D];天津大学;2003年
6 张颖;分离CO_2/CH_4固定载体复合膜的制备与性能研究[D];天津大学;2003年
7 郑怀礼;聚铁基复合絮凝剂的研究[D];重庆大学;2003年
8 陈惠萍;壳聚糖调控不结球白菜叶片氨同化关键酶作用机理初探[D];南京农业大学;2004年
9 王岸娜;壳聚糖澄清猕猴桃果汁及其澄清机理的探讨[D];江南大学;2004年
10 陈小娥;曲霉产壳聚糖酶酶学性质及作用机理研究[D];江南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘亮亮;羊胰酶提取工艺及水解酪蛋白动力学研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 郭兆斌;猪胰酶提取工艺优化研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 白楠;凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei、仿刺参Apostichopus japonicus免疫增强剂使用频率和免疫疲劳的研究[D];中国海洋大学;2010年
4 王冬燕;羧甲基壳聚糖合成中特殊杂质的分析及合成路线优化[D];中国海洋大学;2010年
5 申云霞;壳聚糖表面活性剂的合成及性能研究[D];中国海洋大学;2010年
6 杨志;毛细管电泳方法研究硫酸多糖916与人血清白蛋白的相互作用[D];中国海洋大学;2010年
7 陈卫华;麻蝇全蛋白提取及凝集素的纯化鉴定[D];江西师范大学;2010年
8 刘晓慧;柠檬酸化壳聚糖的合成及其性质研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 常江波;绿色木霉产纤维素酶制备低聚壳聚糖[D];江南大学;2010年
10 陈彧;虫源壳聚糖诱导油茶抗炭疽病及其机理研究[D];中南林业科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳明;丁纯梅;张志国;钱东锋;吴飞;;高脱乙酰度壳聚糖的制备[J];安徽化工;2007年02期
2 吴京平;壳聚糖脱乙酰度酸碱滴定测定法的初步改进[J];北京联合大学学报(自然科学版);2003年03期
3 李若慧;程艳玲;;以壳聚糖为载体的药物新剂型[J];北京联合大学学报(自然科学版);2008年03期
4 郑连英,朱江峰,孙昆山;壳聚糖的抗菌性能研究[J];材料科学与工程;2000年02期
5 王永安,李林田,王萍,刘宗明;甲壳质在氢氧化钠-醇-水体系中的脱乙酰基反应[J];大连理工大学学报;1996年06期
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9 王昊云,钱沙华,莫少波,黄淦泉;交联壳聚糖在痕量金预富集、分离中的应用研究[J];分析化学;2005年02期
10 杨兴斌,赵燕,周四元,刘莉,王海芳,梅其炳;柱前衍生化高效液相色谱法分析当归多糖的单糖组成[J];分析化学;2005年09期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 杨庆;高强度壳聚糖纤维的制备及结构性能研究[D];东华大学;2005年
2 魏新林;甲壳低聚糖性质、分级及免疫活性研究[D];江南大学;2004年
3 周惠云;壳聚糖的两种药物缓释体系的建立及性能评价[D];中国海洋大学;2007年
4 刘静娜;壳聚糖降脂作用机理研究[D];江南大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 郑丽莎;罗布麻纤维抗菌性能及机理研究[D];青岛大学;2004年
2 傅海舰;非衍生化水溶性甲壳素的制备及其生物活性研究[D];中国海洋大学;2004年
3 陆慧;甲壳质抗菌针织物主要服用性能及抗菌性的研究与分析[D];东华大学;2005年
4 张园园;静电纺丝制备壳聚糖/聚乙烯醇超细纤维及性能研究[D];天津大学;2005年
5 付辰炜;氨基葡萄糖及壳寡糖对小鼠免疫功能的影响[D];中国海洋大学;2006年
6 杜丽霞;甲壳素/纤维素共混纤维染色与抑菌性能研究[D];青岛大学;2007年
7 丁辉景;两种壳聚糖对小鼠增重和免疫机能影响的比较研究[D];甘肃农业大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 张爱丽;刘玥;周集体;金若菲;;壳聚糖复合树脂对亚硝酸盐氮的吸附性能[J];环境科学;2009年02期
3 张玉红;张爱丽;周集体;孙筱雨;;Cu(Ⅱ)印迹壳聚糖交联膜的表征及其吸附热力学特性[J];环境科学;2012年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张玉红;Cu(Ⅱ)印迹壳聚糖交联膜的制备及吸附性的研究[D];大连理工大学;2011年
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3 李闪;氮芥衍生物的合成、表征及其生物活性研究[D];长沙理工大学;2012年
4 曹守芹;2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉及其温敏水凝胶的制备与性能研究[D];大连理工大学;2013年
5 安向艳;微波法合成改性壳聚糖及其在水处理中的应用[D];沈阳理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 陈炳稔;甲壳素碱介质非均相脱乙酰动力学研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);1992年02期
8 谢雅明;可溶性甲壳质的制造和用途[J];化学世界;1983年04期
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10 申南竹,陈邦林,苏惠娟;光度法测定壳聚糖[J];化学世界;1989年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨红丽;王翊如;庄峙厦;王小如;;新型壳聚糖固相微萃取薄膜的研制及性能研究[J];光谱学与光谱分析;2006年01期
2 朱华跃;;壳聚糖膜湿热处理及结构分析[J];台州学院学报;2006年03期
3 马力;郭静;刘蒲;;壳聚糖含磷衍生物的合成、表征及其应用研究[J];化学进展;2010年05期
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5 周永国;杨越冬;侯文龙;于九皋;;化学修饰壳聚糖的血液相容性[J];高分子通报;2008年06期
6 曹晓妹;罗立强;丁亚平;;壳聚糖在生物传感器中的应用进展[J];理化检验(化学分册);2009年07期
7 王学宝;林丹;王贤亲;张园;叶发青;;多孔壳聚糖膜的制备表征及其吸附性能研究[J];广州化工;2010年06期
8 朱华跃,肖玲,刘秀芝,杜予民,徐慧;溶剂处理对壳聚糖及其交联膜性能与结构的影响[J];高分子材料科学与工程;2004年02期
9 李月;朱启忠;张立霞;张迪;张亚龙;;壳聚糖涂膜对无花果的保鲜效应研究[J];安徽农业科学;2008年35期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 吴俊红;王家俊;孙辉;许寅;郭丽;刘亚平;;增塑剂对壳聚糖/羟丙基甲基纤维素共混膜的改性研究[A];第十三届全国包装工程学术会议论文集[C];2010年
5 田京辉;徐建斌;王玮;钱佩佩;曹凯;李晓曼;;吡拉西坦体外透膜释放的研究[A];中国成人医药教育论坛[2010(3)][C];2010年
6 刘伯基;沙宪政;;植入式葡萄糖传感器膜材料组织相容性研究——壳聚糖与Nafion植入的比较[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会报告论文[C];2010年
7 贺庆;敖强;公衍道;张秀芳;;不同脱酸方法对壳聚糖膜纳米拓扑结构及细胞相容性的影响[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
8 陶希芹;王明力;袁志;王丽娟;;纳米TiO_2—壳聚糖复合膜的功能特性与应用研究[A];2009年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会论文集[C];2009年
9 杜望溯;;壳聚糖应用于拔牙术的探索[A];中华口腔医学会全科口腔医学专业委员会第一次学术年会会议论文集[C];2009年
10 张林;杨立邦;隋淑英;董朝红;路平;;抗菌纤维素/壳聚糖衍生物复合共混膜的制备及性能研究[A];“亚伯”杯2011年第五届全国纺织印染助剂学术交流会论文集[C];2011年
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3 李友良;基于碱性溶剂体系制备壳聚糖新材料的研究[D];浙江大学;2012年
4 方健;壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征[D];北京林业大学;2013年
5 冯永巍;壳聚糖的化学改性及其衍生物的抑菌活性研究[D];江南大学;2011年
6 程沁园;壳聚糖止血活性及其生物安全性评价研究[D];江南大学;2013年
7 刘鹏;淀粉/聚乳酸/壳聚糖共混抗菌材料制备中若干基础科学问题的研究[D];华南理工大学;2010年
8 林军;诱导型复合壳聚糖骨引导膜的生物学性能评价[D];浙江大学;2011年
9 王丽岩;壳聚糖基活性包装膜的性能及其在食品贮藏中应用的研究[D];吉林大学;2013年
10 王永亮;壳聚糖水凝胶诱导合成纳米Fe_3O_4及同心层状磁性水凝胶构建[D];哈尔滨工业大学;2011年
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1 魏现航;壳聚糖在印染废水处理中的应用[D];青岛大学;2010年
2 赵振拴;壳聚糖膜预防膝关节术后粘连的实验研究[D];河北医科大学;2002年
3 李浩;N-琥珀酰壳聚糖的制备及其应用研究[D];浙江大学;2011年
4 涂智峰;壳聚糖透明质酸复合物止血粉在鼻腔止血应用的可行性研究[D];暨南大学;2010年
5 鄂玮;海藻酸钠—壳聚糖生物膜在引导骨再生中的实验研究[D];大连医科大学;2010年
6 赵朋;关节软骨修复用壳聚糖-PEG水凝胶的制备及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
7 卢娟;壳聚糖基药物缓释材料的制备及性能研究[D];西南大学;2011年
8 李爱珍;明胶—壳聚糖可食性复合膜的制备与应用研究[D];山东轻工业学院;2010年
9 吴清华;TGF-β3基因转染MSCs复合壳聚糖的组织工程支架构建的实验研究[D];重庆医科大学;2011年
10 李洁;非穿透性滤过手术联合壳聚糖膜植入的动物实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年
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