壳聚糖作为仅次于纤维素的自然界第二大可再生资源,近年来受到广泛关注,其研究与应用涉及到医药、食品、农业、纺织、环境等各个方面.但由于其溶解性差的原因而使其应用受到限制,为拓宽其应用范围,人们根据不同的需要对其进行改性,获得具有不同性能和功效的衍生物.关于壳聚糖的改性研究已有较多报导,但在壳聚糖分子上同时进行亲水和疏水改性,使之成为两亲性衍生物的工作较少,而关于其自组装行为的系统研究也较为缺乏. 本论文采用-NH2保护的方法对壳聚糖进行了两亲性改性,得到了一系列具有明确亲水基、疏水基取代位置的两亲性壳聚糖衍生物;通过红外谱图(IR)、核磁谱图(<1>HNMR)、元素分析、X-Ray衍射、热重分析(TG)、差热分析(DSC)等手段对衍生物结构进行了表征.在此基础上,对新型两亲性壳聚糖衍生物的基本物理化学性质及其自组装体性质,如表面活性,聚集体性质,起泡性,乳化性,对难溶性物质的增溶作用等进行了研究,总结了疏水基种类、疏水基取代度及衍生物溶液浓度对上述性质的影响;着重研究了该两亲性壳聚糖衍生物在溶液中形成的胶束自组装体性质,内容主要包括:通过动态光散射对形成胶束自组装体的粒径大小及分布进行了研究,通过透射电镜(TEM)对胶束自组装体的形貌进行了观察,并对疏水基种类、疏水基取代度及其溶液浓度对胶束自组装体的影响进行了总结;研究了对难溶性药物葛根素的增溶作用,包括对葛根素的增溶量以及增溶后的胶束粒径大小及分布,胶束增溶葛根素的位置.对该两亲性壳聚糖衍生物溶液中形成胶束在增溶葛根素前后的变化进行了研究,总结了疏水基种类、疏水基取代度及其溶液浓度对胶束增溶作用的影响. 实验结果表明: 1.采用合适的保护基技术可以在壳聚糖的改性中定位引入亲水、疏水基团.在对壳聚糖进行两亲化改性以后,大大改善了其溶解性,在水溶液中具有高分子表面活性剂的基本性质,例如表面活性、泡沫性、增溶、乳化性等. 2.两亲性壳聚糖衍生物可以在溶液表面发生定向自组装,吸附于表面,产生良好的表面活性;可以在气液表面自组装,形成稳定的液膜,产生良好的泡沫性.对于相同链长的壳聚糖衍生物,随疏水基取代度的增大,表面活性、泡沫性增强. 3.改性后的两亲性壳聚糖衍生物在溶液中达到一定浓度后,可以依靠亲水、疏水作用力形成胶束自组装体.所形成的胶束形状基本为球形,其大小与壳聚糖衍生物溶液的浓度、疏水基种类、疏水基取代度等因素有关. 4.两亲性壳聚糖衍生物在溶液中形成的胶束具有对难溶性物质(葛根素)的增溶作用.增溶量随溶液浓度的增加而增大,随壳聚糖衍生物疏水基取代度的增大而增大,增溶葛根素后的胶束由于其内部疏水微区对葛根素的增溶作用,胶束粒径的粒径也略有增大. 5.两亲性壳聚糖衍生物可以在油水界面自组装形成稳定的界面膜,具有稳定乳液的作用,具有较好的乳化力. 总之,所合成的两亲性壳聚糖衍生物具有明确的亲水基、疏水基取代位置,具有较好的水溶性;可以在溶液表面、界面进行自组装,产生良好的表面活性、泡沫性和乳化性:可以在溶液中进行自组装形成胶束,且对难溶性药物葛根素具有较好的增溶作用,是一种新型的两亲性壳聚糖衍生物,在基础研究及应用方面具有很好的发展前景.