一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法

文档序号:8941369阅读:621来源:国知局
一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于羟丙基壳聚糖取代度的检测方法研究及应用领域,涉及一种羟丙基壳 聚糖取代度的测定方法,具体涉一种红外吸收光谱法测定羟丙基壳聚糖取代度的方法。 【背景技术】 壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、稳定性、安全性,但其水溶性较差,只能 溶于酸性介质,而将壳聚糖羟丙基化生成羟丙基壳聚糖,则可改善其溶解性,从而大大拓宽 其应用领域与开发进程。经研究表明,羟丙基壳聚糖具有溶解性、吸湿性、保湿性、成膜性、 起泡性、清除自由基、抗菌性、吸附性(Cheng Z,et al. Effects of hydroxypropyl degree on physiochemical activities of chitosan from squid pens. International Journal of Biological Macromolecules, 2014,65:246 - 251 ;Dong Y, et al.Influence of degree of molar etherification on critical liquid crystal behavior of hydroxypropyl chitosan. European Polymer Journal, 2〇01, 37 (8) : I7I3 - I72O),在医药、化妆品、食品、 造纸、纺织等领域均有广泛应用前景(宋福来等.壳聚糖即型水凝胶的理化性质、止血功能 和生物相容性研究.功能材料,2014, 45 (9) :09065-09069;高兴爽等.羟丙基壳聚糖的制 备、表征及其对角膜细胞生长的影响.中国海洋大学学报,2007, 37:131-134 ;唐新峰.羟丙 基壳聚糖制备及其作为中性造纸助剂的应用.武汉大学硕士论文,2005 ;季莉.HPCTS的制 备与性能及其在织物整理上的应用研究.四川大学硕士论文,2005;袁毅桦等.羟丙基壳 聚糖的制备及其吸湿,保湿性研究.精细与专用化学品,2005 ;Zhang L,et al. Effect of orally administered hydroxypropyl chitosan on the levels of iron,copper, zinc and calcium in mice. International Journal of Biological Macromolecules, Volume 64, March 2014,Pages25 - 29)〇 当发现羟丙基壳聚糖具有如此潜在的应用价值,相关研究人员必然会进一步研究羟丙 基在壳聚糖上的取代度(羟丙基壳聚糖分子中每个氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖分子 上连接的羟丙基的数量)对羟丙基壳聚糖性能及其应用的影响,然而,却鲜见这方面的研 究报道。即便有文献报道,如发表在《中国海洋药物》上的"不同取代度的羟丙基壳聚糖生物 降解性研究"(2004, 1:33-36)只是采用了《中国药典》二部的羟丙基的测定方法,即,通过氧 化联合碱滴定法,但并未见取代度测试结果。国外文献Effects of hydroxypropyl degree on physiochemical activities of chitosan from squid pens. International Journal of Biological Macromolecules, 2014, 65:246 - 251 ;Dong Yjet al. Influence of degree of molar etherification on critical liquid crystal behavior ofhydroxypropyl chitosan. European Polymer Journal,2001,37 (8) :1713 - 1720)在研究取代度问题时,主 要以元素分析法为主。 目前有文献报道的羟丙基壳聚糖取代度的测定方法有元素分析法(张永勤,张坤.元 素分析法同时测定羟丙基壳聚糖的取代度和水分.分析试验室,2014,33(8) :978-980)、 核石兹氢谱法(Dong Yj et al. Influence of degree of molar etherification on critical liquid crystal behavior of hydroxypropyl chitosan. European Polymer Journal, 2001,37(8) : 1713 - 1720 ;Peng Y, et al.Preparation and antimicrobial activity of hydroxypropyl chitosan. Carbohydrate Research, 2005, 340(11): 1846 - 1851)和已公开的吸光光度法(专利【申请号】201410841212. 2)。 羟丙基壳聚糖一般为高分子聚合物,分子内、分子间不同基团相互作用复杂,因此,在 核磁共振氢谱的分析方法中,用不同化学位移处氢质子的相对吸收强度来定量计算对应环 境下的氢质子数量很容易引入误差,而显著影响了取代度的准确计算。而元素分析法只用 到样品中的C,N质量比,并将的测量值与计算值相对照,参数单一且不受样品取代度高 低以及水分含量的影响,因此,常用于该取代度其它测定方法的参照与比较研究。上述两种 方法检测成本均较高,不适于作为羟丙基壳聚糖生产企业和研究单位的大批量常规检测。 红外吸收光谱法的检测成本相对较低、且无须精密称取、溶解壳聚糖样品,操作简便快 捷,特别是还可适用于手持式红外光谱仪,因此,该法对羟丙基壳聚糖的生产企业的质量控 制和应用性研发、质检部门的快速检测、科研院所的科学研究具有重大意义。 然而,国内外自八十年代即开始了对羟丙基壳聚糖的研究,研究者普遍应用其红外吸 收谱图作为结构表征的方法之一,但迄今为止却未见利用该法测定羟丙基壳聚糖取代度的 相关报道。究其原因,一方面羟丙基壳聚糖样品中的极微量杂质即可使其红外光谱图"明察 秋毫"而显现出来,并且直接影响特征峰的峰形和峰位变化(张永勤,张坤.分离纯化方法 对羟丙基壳聚糖结构及取代度测定的影响.青岛科技大学学报,2015, 36 (3) :251-254);另 一方面,羟丙基化本身也会使其因各特征峰相互交叠、变形、迀移等,而很难找到恒定的某 结构特征峰作为参比峰用于取代度的计算。因此,在确定甲基特征峰作为分析峰的前提下, 寻找合适的参比峰以及确定二者的积分方法也是本发明的关键。
【发明内容】
为了解决上述现有技术的不足,本发明首要目的在于提供一种简便快速、准确、低成本 的羟丙基壳聚糖取代度的检测方法。 本发明的目的通过以下技术方案来实现: 一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法,其特征在于,包括以下步骤: ⑴干燥羟丙基壳聚糖样品以除去水分,其中每个羟丙基壳聚糖样品均通过羟丙基化反 应和脱碱法纯化制得,并来源于脱乙酰度已知的同一原料壳聚糖和/或脱乙酰度与其原料 壳聚糖相差不超过3%的壳聚糖; ⑵建立检测模型 a. 利用红外吸收光谱仪得到不同取代度的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图; b. 利用红外吸收光谱仪的应用软件,从a步骤中所得到的羟丙基壳聚糖的红外吸收光 谱图测得甲基特征峰1460-1456cm 1以整个波形1530-1215cm 1的波谷连线为基线BLl的峰 高的吸光度值Al与C2位上氨基特征峰1602-1596cm 1以其波谷连线为基线BL2的峰高的 吸光度值A2的比值X ; c. 以标准方法测得a步骤中的羟丙基壳聚糖样品的取代度Y ; d. 以b步骤中所得到的比值X对c步骤中所得到的羟丙基壳聚糖样品的取代度Y建立 线性良好的回归模型,即Y = kX+b,从而获得模型中k和b的具体数值; ⑶检测:将待测羟丙基壳聚糖样品按照⑴中a步骤得到红外吸收光谱图,按照⑵中b步 骤得到比值X,代入⑵中d步骤的线性回归模型,即可通过计算得到待测羟丙基壳聚糖样品 的取代度Y。 优选地,所述的干燥羟丙基壳聚糖样品的方法为于烘箱中在80°C干燥4-5小时,然后 迅速升温至105°C,再干燥1. 5-2小时,取出于装有氧化钙的干燥器中备用。 优选地,所述的红外吸收光谱仪为傅里叶变换红外光谱仪, 优选地,所述的红外吸收光谱仪的检测条件为:扫描范围4000-400cm \扫描16-32次, 分辨率为4cm_l。 优选地,在所述的利用红外吸收光谱仪测试羟丙基壳聚糖样品之前进行背景检测。 优选地,还对所述的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图进行扣背景处理。 优选地,所述的标准方法为元素分析法。 本发明与现有技术相比,具有如下优点: ⑴操作简便、快捷地检测羟丙基壳聚糖的取代度; ⑵无须对样品进行精密称量、溶解等步骤 ⑶还适用于手持式红外吸收光谱仪的检测 ⑷适用于生产企业对羟丙基壳聚糖产品的质量控制、应用型研发和质检机构的样品检 测。 【附图说明】 图1为壳聚糖和不同取代度的羟丙基壳聚糖的红外吸收光谱图(以透光率表示)。〇 号为壳聚糖样品,1-6号为取代度依次递增的羟丙基壳聚糖样品。 图2为羟丙基壳聚糖的红外吸收光谱图(以吸光度表示)。 图3为图2中羟丙基壳聚糖在1700-1200cm 1范围内的放大图。其中Al为甲基特征峰 以整个波形1530-1215cm 1的波谷连线为基线BLl所测得的峰高的吸光度值;A2为C2位上 氨基特征峰以其波谷连线为基线BL2所测得的峰高的吸光度值。 图4羟丙基壳聚糖取代度的线性回归标准曲线,其中,X为A1/A2,Y为利用元素分析法 作为标准方法所测得的相应羟丙基壳聚糖样品的取代度。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述,但本发明的实施方式不限于此实施 例,凡是不背离本
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1