摘 要

壳聚糖，是甲壳素脱乙酰化后的产物。随着科学的进步和人类的不断探索，越来越多的生物医用材料被开发应用。近年来众多医疗材料的研究中，壳聚糖及其水溶性衍生物被重点探讨。在壳聚糖的各类水溶性衍生物中，羧甲基壳聚糖的生物学特性、水溶性、抗感染性等性质更好，这些性质使得羧甲基壳聚糖逐渐成为生物材料的一大选择。聚乙二醇（PEG）是聚合度较低的化合物，拥有良好的安全性，经聚乙二醇修饰后的蛋白类药物可降低免疫原性，延缓半衰期。这样的特性让聚乙二醇化羧甲基壳聚糖成为新的研究对象被关注。本课题进行了羧甲基壳聚糖－聚乙二醇的合成工艺研究，并对其进行了红外、核磁表征。

关键词：壳聚糖 羧甲基壳聚糖 聚乙二醇

Abstract

Chitosan is a product of chitin to take off the acetylation. With the progress of science and human exploration, more and more biomedical materials are widely chosed and used. There are a lot of research on water-soluble chitosan and its derivatives in many medical materials research, In recent years. In the water-soluble of chitosan derivatives, carboxymethyl chitosan has better biocompatibility,biodegradability, antimicrobial resistance, these properties make Carboxymethyl becoming a large selection of biological materials. Polyethylene glycol (PEG) is a kind of amphiphilic oligomer, non-toxic, the polyethylene glycol modified protein drugs could reduce immunogenicity, delayed half-life. Such characteristics make pegylated carboxymethyl chitosan becomes the new object of study of attention. The topics were carboxymethyl chitosan - Synthesis of polyethylene glycol, and characterized by IR, NMR characterization.

Key words: Chitosan ; Carboxymethyl chitosan ; Polyethyleneglycol

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 壳聚糖概述 1

1.1.1 壳聚糖简介 1

1.1.2 壳聚糖的结构 1

1.1.3 壳聚糖的理化性质 1

1.1.4 壳聚糖的研究现状和性能研究 2

1.2. 羧甲基壳聚糖概述 3

1.2.1 羧甲基壳聚糖简介 3

1.2.2 羧甲基壳聚糖的结构 3

1.2.3 羧甲基壳聚糖的理化性质 4

1.2.3 羧甲基壳聚糖的研究现状和性能研究 4

1.3 聚乙二醇概述 6

1.3.1 聚乙二醇简介 6

1.3.2 聚乙二醇的结构 6

1.3.3 聚乙二醇的研究现状和性能研究 6

1.4 研究课题的提出 7

1.4.1 研究背景 7

1.4.2 研究目的及意义 7

1.4.3 主要研究内容 7

1.4.4 课题创新点 8

第2章 羧甲基壳聚糖的合成与表征 9

2.1 引言 9

2.2 实验 9

2.2.1 试剂与仪器 9

2.2.2 羧甲基壳聚糖的合成 10

2.2.3 核磁共振图谱表征 10

2.2.4 红外光谱表征 10

2.3 结果与讨论 10

2.3.1 反应原理 10

2.3.2 核磁共振图谱分析 11

2.3.3 红外光谱分析 11

2.4 结论 12

第3章 羧甲基壳聚糖-聚乙二醇的合成与表征 13

3.1 引言 13

3.2 实验 13

3.2.1 试剂与仪器 13

3.2.2 羧甲基壳聚糖-聚乙二醇的合成 14

3.2.3 取代度的测定 15

3.2.4 核磁共振图谱表征 15

3.2.5 红外光谱表征 15

3.3 结果与讨论 16

3.3.1 反应原理 16

3.3.2 取代度的测定 16

3.3.3 核磁共振图谱分析 16

3.3.4 红外光谱分析 17

3.4 结论 17

第4章 总结 18

参考文献 19

致谢 21

第1章 绪论

1.1 壳聚糖概述

1.1.1 壳聚糖简介

壳聚糖，是用甲壳素为初始反应物经过精制提炼而制成的，具有良好的溶解性，并且能在人体内易于被降解。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的衍生物，属于碱性多糖高分子聚合物，具有独特的物理化学性质和生物学活性。甲壳素在自然界中分布广泛，普遍存在于各种壳类生物的壳以及其他某些动物和某些藻类的骨骼中。其中，含量最丰富的是在虾、蟹外壳中，目前是作为甲壳素主要获取来源。甲壳素目前是地球上蕴藏量最多的可再生天然资源之一，它的产量仅次于纤维素。由于甲壳素分子内部氢键的影响，使得分子内形成了有序形态，溶解性很差，这导致它在许多方面的应用的局限性。而甲壳素乙酰化后的壳聚糖，分子中的游离氨基数目比甲壳素更多，使壳聚糖的溶解性能大大增强，具有一些独特生物化学特性，在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景^[1]。

1.1.2 壳聚糖的结构

壳聚糖(chitosan)，是由天然高分子化合物甲壳素通过脱乙酰化反应而得到的，它又可称为壳多糖、脱乙酰甲壳素、脱乙酰甲壳质等。一般而言，以脱乙酰化程度达到55%以上为壳聚糖作为判定标准，又可以以能在1%盐酸（HCl）或1%醋酸（CH₃COOH）中溶解至少1%作为标准。壳聚糖的全称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，分子式为(C₆H₁₁NO₄)n，结构式如图1.1：