生物大分子的分子量分布及分枝结构的均一性控制是目前的研究热点,葡聚糖降解产物的均一性是其临床应用的瓶颈问题,但目前仍无法获得可实现多糖降解产物均一性的分解酶。利用超声降解生物大分子简便易行、反应速率快,能在保持聚合物原有的化学特性下降低其聚合度。因此,课题拟通过将超声降解与膜过程耦合,将符合分子量分布要求的降解产物及时分离,避免过低分子量产物的大量产生,并利用外源自由基和自由基清除剂调节超声降解过程中的自由基水平,实现葡聚糖的选择性降解,提高降解产物分子量分布及分枝结构的均一性。通过对超声降解葡聚糖的动力学、外源自由基或自由基清除剂的调控作用、超声降解耦合膜过程的机理等环节的研究,揭示超声降解葡聚糖的内在规律,获得超声降解葡聚糖的动力学表达式,外源自由基调控降解过程的机理以及超声降解耦合膜过程选择性降解葡聚糖的仿真模型和控制模型。相关研究国内外尚未见报道。　　 本文以不同分子量的葡聚糖作为底物,研究葡聚糖的超声降解及自由基对其超声降解的影响。主要研究内容及结果如下:　　 1.通过利用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)系统对不同葡聚糖检测分析的稳定性及相关性研究,确定了葡聚糖分子量的检测方法。　　 2.通过研究超声功率、降解温度及初始分子量对葡聚糖超声降解过程的影响分析,研究发现,大功率及较低的降解温度有助于葡聚糖的超声降解,葡聚糖的初始分子量越大,超声降解效果越明显且速率越大。　　 3.通过自由基对葡聚糖降解影响的研究,发现,在室温下添加的过氧化氢(外源自由基)并不能促进Dex-40超声降解反应,而抗坏血酸(外源自由基清除剂)的加入也没有抑制葡聚糖的超声降解,由此得出,葡聚糖的超声降解并不受过氧化氢自由基的影响。　　 4.借鉴Vijayalakshmi的超声降解模型,对超声降解葡聚糖的分子量分布数据进行拟合,得到了不同分子量葡聚糖超声降解的动力学方程,该模型表征了葡聚糖在超声波的作用下,分子量分布随时间的关系,为超声降解葡聚糖的分子量控制的可行性提供了理论基础。经实验验证,仿真模型具有良好的精度,有良好的应用性,用来预测一定超声时间内的葡聚糖分子量分布是可行的。