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海藻酸钠的改性方法

发布日期:2021/1/7 13:25:16

背景及概述[1-2]

海藻酸钠(CHONa)主要由海藻酸的钠盐组成,是一种多糖类生物高分子,具有来源广、无毒、易降解、易生物相容等多种特性,因此,在医药、食品、包装、纺织工业、生物材料等各行业都有巨大的应用价值。

海藻酸钠很不稳定在生产应用过程中存在严重的降解。由于海藻酸钠分子本身的结构缺陷——单体由糖苷键结合而成,而降解主要发生在糖苷键处,国内外学者在海藻酸钠降解防止方面做了大量工作都不能够完全防止海藻酸钠的降解。这种现象给海藻酸盐产品的生产、储存和应用带来许多困难。

为充分发挥海藻酸钠的优势,当务之急是通过改性的方法改善其使用性能。

改性方法[1-2]

海藻酸钠的改性方法分为化学改性和共混改性,化学改性涵盖接枝改性、交联改性(交联改性又分成金属离子的交联改性和以双功能基团的有机物质为交联剂的交联改性)、氧化改性三种。共混改性按照改性的原理和实质又分成静电作用的成膜改性、互穿结构的改性(如环糊精多孔,海藻酸钠可以穿插到环糊精的孔状空隙中)、物理共混改性三种。不同的改性方法有不同的应用目的。无论是对海藻酸钠进行物理改性还是化学改性,研究热点集中于医用药物载体材料、药物缓释材料、微胶囊、水处理(如吸附重金属离子Cu)、抗菌性能、印染等方面的研究。

CN201510821319.5提供了一种交联改性海藻酸钠的制备方法,该方法可以有效提高海藻酸钠的热稳定性。

(1)称取7.5g海藻酸钠加入到250mL去离子水中,机械搅拌1h左右,直至海藻酸钠完全溶解,得到浓度为3%w/v的海藻酸钠SA溶液;

(2)用0.1mol/LNaOH溶液调节上述海藻酸钠溶液的pH值至8.0,充分搅拌溶液;

(3)将0.075g三乙烯二胺加入到上述海藻酸钠溶液中,搅拌0.5h,使其混合均匀;

(4)称取0.075g甲苯二异氰酸酯TDI,加入到上述配制好的海藻酸钠-三乙烯二胺混合溶液中,机械搅拌0.5h,使之反应完全,即得到TDI含量为1%的交联改性海藻酸钠溶液;

使用SNB-1粘度计测试其粘度为2770mpa·s,并作记录(选取三号转子,设定转速为30转/分钟)。

所述交联改性海藻酸钠溶液经后处理得到交联改性海藻酸钠薄膜或交联改性海藻酸钠粉末;具体地,所述交联改性海藻酸钠薄膜制备方法如下:将交联改性的海藻酸钠溶液浇铸于洁净干燥的流延模具中,于通风环境中静置12h,使其充分流平并使溶剂充分挥发,即可获得交联改性海藻酸钠流延膜。

所述交联改性海藻酸钠粉末制备过程为:将相当于交联海藻酸钠溶液体积3倍的95%乙醇加入到所述交联改性海藻酸钠溶液中,析出交联海藻酸钠粗产品,抽滤;将滤饼再用95%的乙醇浸泡20min,再次抽滤,重复上述操作3次,所制得的滤饼在30℃下干燥12h,即可获得高粘度和热稳定性高的海藻酸钠粉末。

CN201010503992.1报道了一种提高海藻酸钠粘度和稳定性的方法,其步骤如下:

(1)将海藻酸钠加入到去离子水中,配制浓度为0.1~0.5%(w/v,g/L)的海藻酸钠溶液;

(2)用酸调节海藻酸钠溶液的pH值至4.0~6.0,并充分搅拌溶液;

(3)将EDC·HCl加入到海藻酸钠溶液中,室温下活化海藻酸钠0.5~1.5h;

(4)取浓度为0.01~0.05g/ml的PEG600溶液,加入到海藻酸钠溶液中,反应1~3h;

(5)用碱溶液调节上述反应溶液的pH值至7.0,终止反应;

(6)将上述反应后的溶液用截留分子量为10000的膜进行超滤,以除去其中的小分子杂质,并起到浓缩的作用;

(7)超滤完全后,将溶液进行预冻10~14h,然后进行冷冻干燥,即获得高粘度和高稳定性的海藻酸钠。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201510821319.5一种交联改性海藻酸钠及其制备方法

[2][中国发明,中国发明授权]CN201010503992.1一种提高海藻酸钠粘度和稳定性的方法

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