论文部分内容阅读
纤维素硫酸钠(NaCS)是一种纤维素衍生物,由天然纤维素经磺化制成。高取代度NaCS具有避孕作用,对阴道黏膜刺激小,不破坏阴道有益菌群,并能抵抗一些病毒的感染,如艾滋病HIV病毒、单纯疱疹病毒等。NaCS抗病毒作用与其分子量和硫酸取代度密切相关,分子量较大、取代度高的NaCS抗病毒作用显著。NaCS的制备具有一定难度,特别是高取代度NaCS,未见商品化生产报道。淀粉硫酸钠是一种具有生物活性的变性淀粉,同样具有抗HIV、抗肿瘤以及抗病毒等活性。因此,深入研究NaCS和淀粉硫酸钠的制备工艺,探讨其生物活性,具有重要的学术价值和应用前景。本文采用硫酸/正丙醇法,以浓硫酸和正丙醇的混合液为磺化剂,优化浓硫酸/正丙醇摩尔比、反应液/纤维素(淀粉)液固比、反应温度和反应时间等,制备得到高取代度NaCS和淀粉硫酸钠。NaCS的优化制备条件为:浓硫酸/正丙醇摩尔比为2.1,反应液/纤维素的液固比为45,反应温度0℃,反应时间16小时。通过调节反应条件,NaCS的取代度在0.3～1之间,分子量在100～2000 kD之间。淀粉硫酸钠的优化制备条件为:浓硫酸/正丙醇摩尔比为1.8,反应液/淀粉的液固比为30,反应温度-2℃,反应时间15小时,保持搅拌,淀粉硫酸钠的取代度可在0.1～0.6之间。考察了NaCS对大肠杆菌和乳酸杆菌生长的影响,发现NaCS对两种细菌生长均没有抑制作用,初步检测发现具有一定的抗病毒作用,显示出潜在的医药用途。初步考察了淀粉硫酸钠的生物活性,发现淀粉硫酸钠对胃蛋白酶具有明显的抑制作用,抑制程度随着浓度和取代度的增大而增加。当浓度达到2%时,对胃蛋白酶的抑制程度可达到80-90%;当淀粉硫酸钠的取代度为0.4-0.5时,对胃蛋白酶的抑制程度达到90%。结果表明,淀粉硫酸钠是一种良好的胃蛋白酶抑制剂,更多的生物活性有待进一步研究。纤维素和淀粉都是自然界蕴含丰富的天然高分子,通过适当的衍生化,可以大幅度提高其价值。在课题组前期研究基础上,本文采用硫酸/正丙醇法,实现两种天然高分子的有效磺酸化,制备过程避免使用有毒溶剂,基本实现绿色化制备。通过制备过程的优化,得到了具有较高取代度和分子量的纤维素硫酸钠和淀粉硫酸钠,初步研究显示一定的生物活性和潜在的医药用途。