羧甲基马铃薯淀粉的制备、反应动力学及性能研究

论文摘要

本学位论文以马铃薯淀粉为原料,分别在两种不同的反应介质中制备了羧甲基淀粉,对其反应条件进行了优化。同时,对马铃薯淀粉羧甲基化反应动力学、羧甲基淀粉水溶液性质、离子交联的壳聚糖-羧甲基淀粉水凝胶的pH值敏感性及其载药凝胶的释药行为进行了研究。得到的主要结果有:（1）在异丙醇溶剂中制备了高取代度和高反应效率的羧甲基马铃薯淀粉,探讨了醚化反应温度、碱化反应时间、醚化反应时间、氢氧化钠与一氯乙酸的摩尔比、一氯乙酸与马铃薯淀粉分子中脱水葡萄糖单元的摩尔比以及异丙醇体积与马铃薯淀粉质量之比对马铃薯淀粉羧甲基化过程的影响,得出了该方法制备羧甲基马铃薯淀粉的最佳反应条件。利用傅立叶变换红外光谱仪表征了产物的结构,使用扫描电子显微镜观察了马铃薯淀粉羧甲基化前后表面形貌的变化,并运用铜盐沉淀法测定了羧甲基马铃薯淀粉的取代度。（2）在乙醇-水混合溶剂中制备了羧甲基马铃薯淀粉,并运用正交实验设计,以羧甲基淀粉取代度和2%水溶液表观粘度为指标,对反应条件进行了优化。优化条件包括:氢氧化钠的加入次数、淀粉与溶剂的混合时间、醚化反应温度、碱化反应时间、混合溶剂中水的含量、混合溶剂体积与马铃薯淀粉质量之比、氢氧化钠与一氯乙酸的摩尔比以及一氯乙酸与马铃薯淀粉分子中脱水葡萄糖单元的摩尔比。用傅立叶变换红外光谱仪表征了产物的结构,用分光光度法和旋转粘度计分别测定了羧甲基马铃薯淀粉的取代度和2%水溶液表观粘度。（3）探讨了马铃薯淀粉在甲醇-异丙醇混合溶剂中的羧甲基化反应动力学,建立了反应动力学方程,得出了速率常数。采用X射线衍射分析仪研究了在不同的反应介质中羧甲基化过程对马铃薯淀粉结晶结构的影响,用示差扫描量热仪比较了马铃薯淀粉和羧甲基马铃薯淀粉的玻璃化转变温度。（4）研究了各种外在因素对羧甲基马铃薯淀粉水溶液表观粘度的影响,如羧甲基淀粉水溶液的浓度、搅拌时间、甘油体积百分比、葡萄糖含量、魔芋葡甘聚糖含量、各种不同的氯化物、溶解顺序和温度以及剪切速率等。（5）采用离子交联法制备了壳聚糖-羧甲基淀粉水凝胶,考察了其在不同的缓冲溶液中的溶胀情况。在此基础上,以维生素B1为模型药物,研究了载药壳聚糖-羧甲基淀粉交联凝胶在模拟十二指肠液中的药物释放行为。利用傅立叶变换红外光谱仪分析了药物分子与聚合物之间以及聚合物与聚合物之间的相互作用。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 引言
• 2 变性淀粉
• 3 羧甲基淀粉
• 4 本学位论文选题指导思想
• 参考文献
• 第二章 羧甲基马铃薯淀粉在异丙醇溶剂中的条件优化及不同来源马铃薯淀粉的最佳羧甲基化条件比较
• 1 前言
• 2 实验部分
• 3 结果与讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第三章 利用正交设计优化马铃薯淀粉在乙醇-水混合溶剂中的羧甲基化反应条件
• 1 前言
• 2 实验部分
• 3 结果与讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第四章 马铃薯淀粉在甲醇-异丙醇混合溶剂中的羧甲基化反应动力学研究
• 1 前言
• 2 实验部分
• 3 结果与讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第五章 羧甲基淀粉水溶液粘度特性的研究
• 1 前言
• 2 实验部分
• 3 结果与讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 第六章 壳聚糖-羧甲基淀粉水凝胶的合成及其载药粒子的释药行为研究
• 1 前言
• 2 实验部分
• 3 结果与讨论
• 4 结论
• 参考文献
• 全文总结
• 攻读博士学位期间发表和待发表的文章
• 致谢