开题报告+文献综述+毕业论文-苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究.Doc

PAGE 毕业论文开题报告 高分子材料与工程 苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究 一、选题的背景和意义 壳聚糖（α-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖）是由甲壳素经脱乙酰化应后而得到的一种生物高分子物质，是生物界中大量存在的唯一的一种碱性多糖。分子结构中含有丰富的羟基和氨基，具有生物相容性、无毒性和生物黏附性，使之易于进行化学修饰和改性，近年来已在水处理、医药、食品、化妆品、农业等领域显示出其独特的应用价值。该类产品来自天然物质，不会损害人体健康,应用前景广阔。 壳聚糖是应用广泛的新型药用辅料之一，所制成的纳米粒具有靶向、缓释、增加药物吸收、提高药物稳定性等作用，已成为药物新剂型研究的热点。 从技术角度来看, 壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性, 这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用, 由此发生的溶胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备。 二、研究目标与主要内容（含论文提纲） 壳聚糖（CS）的正电性特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用，由此发生的溶胶凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米粒子的制备。壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放、延长药物疗效、降低药物毒副作用，提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给药途径，还可以大大加强制剂的靶向给药能力。同时壳聚糖大分子链上分布着许多羟基和氨基，性质比较活泼，它很容易和酸酐作用，发生N-酰化反应。因此研究人员常对壳聚糖进行化学改性，以提高其水溶性，实现其各种功能。 本论文旨在研究两个方面：（1）苹果酸对壳聚糖进行改性，改变反应温度、反应比率和反应时间等提高其接枝率。对改性产物进行红外和核磁表征，确定其接枝率。同时用差示扫描量热分析对改性产物的热力学性能进行表征，测定其稳定性。(2) 将改性最佳的壳聚糖制备成纳米粒子，同时研究其负载溶菌酶的能力。 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 用苹果酸改性壳聚糖，制备能够溶于水的壳聚糖改性产物。采用三聚磷酸钠（TPP）作交联剂，并选择溶菌酶（lysozyme）作为模型药物，制备负载溶菌酶的壳聚糖纳米粒子。 （1）苹果酸改性壳聚糖：配置1%的稀醋酸和1mg/mL的1-（3-二甲氨基丙基)3-乙基碳二亚胺（EDC）水溶液。称取摩尔比为1:1:2、1:1:1、2:1:1、3:1:1的苹果酸：NHS：壳聚糖，即0.1460g、0.2920g、0.5840g、0.8760g苹果酸，0.2302gN-羟基琥珀亚胺（NHS），壳聚糖0.3425g。将称取的壳聚糖融入20mL 1%的醋酸中，并磁力搅拌。将0.2302gN-羟基琥珀亚胺（NHS）加入1mg/mL的EDC中溶解。等壳聚糖完全溶解后将苹果酸加入壳聚糖溶液中，并加入溶解的NHS。继续磁力搅拌。等上述溶液完全溶解后，调节溶液pH至7～9。继续搅拌24小时。将配好的溶液装入透析袋放进蒸馏水中透析3～5天，期间适时更换蒸馏水。之后将透析袋转入PEG溶液中浓缩一天。然后把溶液倒进小烧杯，加入丙酮（1:2），使改性好的壳聚糖沉淀12小时。将溶液离心（转速15000rpm）。将离心好的溶液中的的沉淀部分，并用无水乙醇清洗，然后放到干燥箱（温度50℃）烘干备用。用分子量为20万、40万、60万、80万的壳聚糖分别重复上述操作，制备一系列苹果酸改性壳聚糖产物。 （2）苹果酸化壳聚糖复合纳米粒子溶液的制备：称取已经改性的壳聚糖40mg，溶入1%的醋酸配成2mg/ml的改性壳聚糖溶液1，磁力搅拌两小时使其溶解。称取2mg、10mg和20mg的溶菌酶分别溶于4mLTPP溶液中，搅拌均匀，将这3种TPP溶液分别缓慢滴加入16mLCS溶液中（保证CS与TPP的质量比都是4：1），室温下磁力搅拌1h，配成2mg/ml的溶菌酶的TPP溶液2。将配好的溶液2逐滴滴入到溶液1中（磁力搅拌），溶液自动生成蓝色乳浊液，即负载溶菌酶的壳聚糖纳米粒子溶液。 （3）差示扫描量热分析（DSC）：差示扫描量热分析（DSC）采用的是Perkin-Elmer PYRIS I型差示扫描量热仪来测量的。将壳聚糖（20万）、苹果酸改性壳聚糖（苹果酸摩尔比壳聚糖1: 2、1: 1、2: 1、3: 1）进行热分析。精确称取2-5mg样品，放入特制的铝锅中，密封好口，在N2保护下，首先，将温度将室温升到150℃（升温速率为20℃/min），在150℃恒温保持3 min，然后再从150降到-30℃（降温速率为20℃/min），停留3min，最后从-30℃再一次升高到300℃（升温速率为20℃/min）。根据样品的不同可调节温度和速率。 （4）红外光谱（IR）：取KBr晶体在玛瑙研钵中混合研磨，与样品共混压片测定样品的红外光谱(FTIR，B