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γ辐射降解法制备小分子水溶性壳聚糖 康斌，戚志强，伍亚军 (南京航空航天大学材料科学与技术学院, 江苏南京, 210016) Kangbin0601@163.com 摘要：本文用γ辐射降解法成功制备了一系列小分子水溶性壳聚糖。研究了不同条件下γ射线对壳聚糖 的降解效应以及辐照剂量对产物分子量和水溶性产物得率的影响，分析了不同实验条件对降解效益（Gd 值）的影响，并对壳聚糖辐射降解的机理进行了初步探讨。所得产物用凝胶渗透色谱法（GPC）、傅立叶 红外光谱（FTIR）、紫外－可见光谱（UV－VIS）等手段进行了表征分析。结果表明，壳聚糖在降解过程 中不但分子量显著减少，而且化学结构发生了明显变化。•OH自由基在壳聚糖辐射降解过程中可能起着 非常重要的作用。 关键词：壳聚糖，辐射降解，水溶性，分子量，化学结构 中图分类号：O644.22 ，O636.9 壳聚糖是甲壳素(广泛存在于虾蟹的外壳中)部分脱乙酰化的产物，它是由 1、4 相连的D-葡聚胺与 含量不等的N- 乙酰葡聚胺无规排列起来的一种线性聚糖。壳聚糖在自然界中储量十分丰富，仅次于纤维 素。由于壳聚糖良好的生物相容性与生物活性、可生物降解、无毒性等独特性质，得到了全世界的高度 重视。已经应用到农业、环保、医药、保健、印染、液晶材料、食品添加剂等非常广泛的领域。其中在 药物载体、组织构架材料、医疗辅助器材等方面普遍认为有非常广阔的前景，被誉为人体生命第六要素 [1-3] 。 最近研究发现，小分子壳聚糖具备许多独特的性质，并且根据其分子量的不同而不同。这引起了各 国科学家的浓厚兴趣。Le X T等研究表明聚合度为 7 －14 的壳聚糖可以诱发植物对重金属离子的免疫机 理，使植物避免受到重金属离子的损伤[4] 。Uchida Y等发现聚合度为 6 －9 的壳聚糖可以直接激活脂肪 酶，有降脂和降胆固醇的作用[5] 。Harish P K等实验证明聚合度为 6 的壳聚糖可以抑制肿瘤细胞的生长 和转移[6] 。壳聚糖的独特性质与其分子量有密切关系，因此制备小分子壳聚糖已是当今的研究热点。近 年来制备小分子壳聚糖的方法层出不穷[7]，辐射降解法制备小分子壳聚糖无环境污染、生产可控性好， 有着传统方法无法比拟的优势。近几年来，许多人做过相关方面的研究，取得了显著的进展。Le H等研 究了固体状态下γ辐射对壳聚糖的降解效应 [8] 。Won-Seok C 等研究了乙酸溶液中壳聚糖的辐射降解， 发现壳聚糖在溶液中降解的速度远远大于在固体状态下降解的速度[9] 。但是由于其溶解度的限制，大部 分剂量都浪费在溶剂上，效率非常低。因此本文采用浸润的方法，使壳聚糖分子膨胀并伸展，大大增加 了降解与交联的机会，同时保证大部分剂量被壳聚糖吸收。找到了制备小分子水溶性壳聚糖的有效方法， 用这种方法成功制备了一系列小分子水溶性壳聚糖，并对其反应机理进行了初步探讨。 基金项目：南京航空航天大学大学生科技创新基金（No.S0406 ）重点资助项目 作者简介：康斌（1983-），男（汉族），南京航空航天大学硕博连读研究生 1 1 实验 1.1 原料及规格 5 粉末状壳聚糖（南通兴成生物药品厂提供；凝胶渗透色谱法 （GPC ）测得其分子量为 4 ×10 ，元 素分析法测得其脱乙酰度为 90.5% ）、其他试剂均为分析纯。 1.2 实验及表征设备 60Co辐射源（江苏省农科院原子能研究所，辐射剂量率 4Gy/s ）；傅立叶变换红外光谱仪（FTIR ，型号： NEXUS870 ，美国NICOLET 公