壳聚糖/多壁碳纳米管复合膜电化学手性识别色氨酸对映异构体

采用滴涂方式将羧酸化多壁碳纳米管(f-MWCNTs)修饰于玻碳电极(GCE)表面成膜,然后恒电位法在上述修饰电极表面电沉积壳聚糖(CS)膜,形成CS和f-MWCNTs复合膜修饰电极(CS/f-MWCNTs/GCE),并用于色氨酸(Trp)对映异构体的手性识别。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了修饰电极表面形貌的差异,电化学阻抗(EIS)和循环伏安法(CV)研究修饰电极的电化学行为差异。差分脉冲伏安法(DPV)用于区别色氨酸(Trp)对映异构体,分离系数可达2.38。研究发现该修饰电极对L-Trp的DPV响应信号强于D-Trp,检测的线性范围为8.0×10~(-6)~4.0×10~(-3)mol/L,检出限(S/N=3)为5.0×10~(-6)mol/L。该方法简单、经济、快速,对发展其它手性化合物的检测方法提供了参考。     

抗坏血酸和尿酸在甘氨酸-壳聚糖修饰玻碳电极上的电化学行为及测定

制备了甘氨酸-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极(Gly-CTS/GCE),研究了抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)在该修饰电极上的电化学行为。结果表明在pH=5.59的磷酸盐缓冲溶液中,AA、UA在Gly-CTS/GCE上均产生灵敏的不可逆氧化峰,其峰电流与浓度在一定范围内呈良好的线性关系。对AA和UA混合溶液平行测定7次,相对标准偏差分别为4.6%、2.9%,表明该电极重现性和稳定性良好。AA、UA在Gly-CTS/GCE电极上的氧化峰峰电位相差340mV,据此可实现对二者的同时检测,并可应用于实际样品测定。     

硫脲壳聚糖-银配合物的制备及其结构和抑菌性能

合成了一系列不同银含量的硫脲壳聚糖-银配合物;利用傅立叶变换红外光谱分析了合成产物的结构,并测定了壳聚糖、硫脲壳聚糖及4种硫脲壳聚糖-Ag配合物对细菌和植物病原菌的抑菌性能.结果表明:硫脲壳聚糖-Ag配合物的抑菌性能优于单一的壳聚糖和硫脲壳聚糖;随着硫脲壳聚糖-Ag配合物中银含量的增大,抑菌效果明显增强.     

磺化壳聚糖的制备及其对生长因子活性的保护作用

以壳聚糖为基材,分别以氯磺酸、三甲胺.三氧化硫和丙磺酸内酯为磺化试剂,制备了3,6-O-磺化壳聚糖(OCS)、2-N-磺化壳聚糖(NCS)和2-N-磺丙基壳聚糖(PCS)3种磺化壳聚糖.采用红外光谱、核磁共振谱证明了磺化壳聚糖的结构,元素分析测定了磺化壳聚糖的磺化率.以组织修复过程中一种重要的活性因子——碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)为目标因子,通过体外成纤维细胞培养实验,评价了不同磺化壳聚糖对bFGF活性的保护能力.结果显示,相对于未改性壳聚糖(CS),磺化壳聚糖对成纤维细胞的形态无显著影响.细胞活性检测结果显示,OCS和PCS对bFGF活性无明显的保护能力;NCS能有效提高bFGF促进成纤维细胞活性的能力,其对bFGF活性的保护能力可达肝素70%左右.磺化壳聚糖的bFGF活性保护能力不随磺化率的改变而变化.     

磁性壳聚糖的制备及在脂肪酶固定的应用

采用共沉淀法制备磁性壳聚糖微球,戊二醛做交联剂把脂肪酶固定在磁性壳聚糖载体上,分别使用扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计、热重分析仪等对磁性壳聚糖微球进行表征分析,并检测了固定化酶的特性.结果表明,制备的磁性壳聚糖性能良好,与游离酶相比,固定化酶的最适p H,最适温度均有提高,固定化酶的热稳定性,对变性剂的耐受力,重复使用性都有较大幅度提高.     

介绍一个与材料相关的研究型综合化学实验——壳聚糖的制备与表征

在中国科学技术大学夏季学期的研究型实验课程"化学科研基础训练"中开设"壳聚糖的制备与表征"综合实验,以龙虾壳为原料,通过除蛋白、脱盐、脱色、脱乙酰等一系列反应,制备得到目标产物壳聚糖。运用红外光谱、核磁共振仪、黏度法、滴定等对产品的结构及性能进行表征。     

海藻酸钠和壳聚糖静电复合弹性支架的制备和表征

通过静电作用和相分离技术制备海藻酸钠/壳聚糖静电复合弹性支架,研究了冷冻温度和固含量对支架材料孔径的影响及组分比对材料力学性能、亲水性、降解性能和生物相容性的影响.固含量为2%(质量分数)及冷冻温度为-24℃时,支架孔径为110~170μm,并且亲水性良好,平衡溶胀度大于1400%.改变固含量和组分比可调控材料的力学性能;循环力学测试表明,湿态支架具有良好的弹性和一定的耐疲劳性;降解速率可由组分比调控;兔脂肪干细胞(rASCs)在支架上的培养结果表明,羧基和氨基摩尔比为2∶1和1∶1时细胞以聚集体存在;羧基和氨基摩尔比为1∶2时细胞黏附于支架上,实现细胞黏附/聚集体的调控.     

壳聚糖的改性及其纳米粒子的制备

通过壳聚糖上的氨基与硬脂酸和硫辛酸的羧基脱水缩合反应,将硬脂酸和硫辛酸接枝在壳聚糖上,引入的疏水性基团使修饰的壳聚糖具有两亲性。对修饰壳聚糖残留的自由氨基进行甲基化,使氨基的pKa值由6.6增加到6.8~7.1。修饰的壳聚糖在水介质中经超声分散即可形成纳米粒子,纳米粒子的Zeta电位为正值,说明修饰壳聚糖中残留的氨基和甲基化的氨基处于纳米粒子的表面。纳米粒子经二硫苏糖醇还原,然后经空气中的氧气氧化,在纳米粒子中形成二硫键交联结构。     

仿细胞外层膜结构修饰交联壳聚糖的研究

采用溶液自由基聚合,合成甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅(TSMA)二元共聚物(PMT82),将其涂覆在戊二醛交联壳聚糖(CS-GA)表面,通过三乙胺蒸汽催化处理获得具有仿细胞外层膜结构(CS-GA-PMT82b)的表面.用动态接触角(DCA)、X-射线光电子能谱(XPS)对改性后交联壳聚糖表面的亲疏水性、元素组成等进行表征,并通过血小板黏附实验对其抗凝血性进行评价.研究结果表明,这种利用涂覆催化交联的方式将含有三甲氧基硅可交联基团的磷酰胆碱聚合物交联固定在壳聚糖表面,获得了较为稳定的仿细胞外层膜结构的CS-GA-PMT82b涂层表面.与壳聚糖相比,改性后壳聚糖的血小板黏附显著减少,抗凝血性能显著提高.这种改善材料的方式有望成为生物医用材料表面改性领域的有效的新手段.