在环境污染日益严重的今天,人们在享受合成高分子材料带来的便利的同时,也承受着其难生物降解性对人类生存环境造成的巨大危害。与此同时,天然多糖以其良好的环境相容性、生物活性和生物降解性等优点而受到人们的普遍关注。 由于淀粉、瓜胶和魔芋及其衍生物用于食品、医药、化工等行业的年消费量日益上升,它们在我国已作为畅销经济作物来种植、生产。对它们的性质、改性及其应用的研究也十分活跃。本论文采用不同方法分别对上述三种天然多糖进行改性,如直链淀粉与马来酸酐的酯化反应,瓜胶的硫酸酯化反应及魔芋葡甘聚糖的羧甲基化和硫酸酯化反应等:并研究了不同改性产物的性能和应用前景。主要研究内容和结论如下: 1) 在水溶液中,直链淀粉和马来酸酐酯化反应的较适条件是:pH=8.0,马来酸酐和淀粉葡萄糖基的摩尔比为0.7:1.0,反应温度为30℃,反应时间为3h。此条件下制备的淀粉马来酸酐酯的取代度为0.130,粘度是直链淀粉的5倍。水溶胶在15℃放置一定时间后仍较稳定,并且对热的稳定性好,透光率也从46.4%提高到75.3%。这些特点使其在食品、造纸和纺织工业中有很好的应用前景。 2) 类肝素物质作为抗凝血剂的研究已有20多年的历史。但关于瓜胶硫酸酯的报道却很少。本文以氯磺酸/DMF为磺化剂,在不同条件下对天然瓜胶进行了硫酸酯化。其硫酸酯化的较适宜条件是:氯磺酸/糖单元摩尔比为4:1,反应温度为60℃,反应时间为3h。APTT凝血实验表明:磺化取代度大于0.56的瓜胶硫酸酯能够拮抗内源性凝血途径,因而具有明显的抗凝血生物活性,尽管其抗凝血能力不如肝素。而且,其抗凝血能力在一定范围内随着磺化取代度、分子量的增加而提高。在本实验中,具有磺化取代度0.85和重均分子量3.40×10~4的瓜胶硫酸酯具有较好的延长APTT的抗凝血活性。另外,在相同条件下对等量的阳离子、中性和阴离子瓜胶进行的硫酸酯化改性和APTT实验发现:阴离子瓜胶(即羧甲基瓜胶)的磺化衍生物有最好的抗凝血活性,即多糖抗凝血活性的大小同其表面基团的负电荷密度密切相关。 3) 通过羧甲基化、磺化等化学修饰过程,制备了羧甲基魔芋葡甘聚糖硫酸酯。