一種羥丙基殼聚糖取代度的測定方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于徑丙基殼聚糖取代度的檢測方法研究及應用領域，設及一種徑丙基殼 聚糖取代度的測定方法，具體設及一種紅外吸收光譜法測定徑丙基殼聚糖取代度的方法。 【背景技術】 殼聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、穩(wěn)定性、安全性，但其水溶性較差，只能 溶于酸性介質，而將殼聚糖徑丙基化生成徑丙基殼聚糖，則可改善其溶解性，從而大大拓寬 其應用領域與開發(fā)進程。經研究表明，徑丙基殼聚糖具有溶解性、吸濕性、保濕性、成膜性、 起泡性、清除自由基、抗菌性、吸附性（QiengZ,etal.Effectsofhy化oxypropyldegree onphysiochemic曰1 曰ctivitiesofchitos曰nfromsquidpens.Intern曰tion曰1Journ曰1 ofBiologicalMacromolecules, 2014, 65:246 - 251;DongY,etal.Influenceofdegree ofmol曰retherific曰tiononcritic曰1liquidcryst曰1beh曰viorofhydroxypropyl chitosan.EuropeanPolymerJournal, 2001, 37 (8) : 1713 - 1720)，在醫(yī)藥、化妝品、食品、 造紙、紡織等領域均有廣泛應用前景（宋福來等.殼聚糖即型水凝膠的理化性質、止血功能 和生物相容性研究.功能材料，2014, 45巧）：09065-09069 ;高興爽等.徑丙基殼聚糖的制 備、表征及其對角膜細胞生長的影響.中國海洋大學學報，2007,37:131-134;唐新峰.徑丙 基殼聚糖制備及其作為中性造紙助劑的應用.武漢大學碩±論文，2005 ;季莉.HPCTS的制 備與性能及其在織物整理上的應用研究.四川大學碩±論文，2005;袁毅枠等.徑丙基殼 聚糖的制備及其吸濕，保濕性研究.精細與專用化學品，2005;ZhangLetal.Effectof orally曰dministeredhydroxypropylchitos曰nonthelevelsofiron,copper,zinc andcalciuminmice.InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,Volume 64,March2014,Pages25 - 29)〇 當發(fā)現(xiàn)徑丙基殼聚糖具有如此潛在的應用價值，相關研究人員必然會進一步研究徑丙 基在殼聚糖上的取代度（徑丙基殼聚糖分子中每個氨基葡萄糖和N-乙酷氨基葡萄糖分子 上連接的徑丙基的數量）對徑丙基殼聚糖性能及其應用的影響，然而，卻鮮見運方面的研 究報道。即便有文獻報道，如發(fā)表在《中國海洋藥物》上的"不同取代度的徑丙基殼聚糖生 物降解性研究"（2004, 1:33-36)只是采用了《中國藥典》二部的徑丙基的測定方法，即，通 過氧化聯(lián)合堿滴定法，但并未見取代度測試結果。國外文獻Effectsofhy化oxypropyl degreeonphysiochemic曰1 曰ctivitiesofchitos曰nfromsquidpens.Intern曰tion曰1 JournalofBiologicalMacromolecules, 2014, 65:246 - 251；DongY,etal.Influence ofdegreeofmol曰retherific曰tiononcritic曰1liquidcryst曰1beh曰viorof hydroxypropylchitosan.EuropeanPolymerJournal, 2001, 37 (8) :1713 - 1720)在研究 取代度問題時，主要W元素分析法為主。 目前有文獻報道的徑丙基殼聚糖取代度的測定方法有元素分析法（張永勤， 張坤.元素分析法同時測定徑丙基殼聚糖的取代度和水分.分析試驗室，2014， 33(8) :978-980)、核磁氨譜法值ongY,etal.Influenceofdegreeofmolar etherificationoncriticalliquidcrystalbehaviorofhydroxypropylchitosan.EuropeanPolymerJournal,2001，37 (8) : 1713 - 1720;PengY,etal.Preparation andantimicrobialactivityofhydroxypropylchitosan.Carbohydrate Research, 2005, 340 (11) :1846 - 1851)和已公開的吸光光度法（專利【申請?zhí)枴?201410841212.2)。 徑丙基殼聚糖一般為高分子聚合物，分子內、分子間不同基團相互作用復雜，因此，在 核磁共振氨譜的分析方法中，用不同化學位移處氨質子的相對吸收強度來定量計算對應環(huán) 境下的氨質子數量很容易引入誤差，而顯著影響了取代度的準確計算。而元素分析法只用 到樣品中的C，N質量比，并將H%的測量值與計算值相對照，參數單一且不受樣品取代度高 低W及水分含量的影響，因此，常用于該取代度其它測定方法的參照與比較研究。上述兩種 方法檢測成本均較高，不適于作為徑丙基殼聚糖生產企業(yè)和研究單位的大批量常規(guī)檢測。 紅外吸收光譜法的檢測成本相對較低、且無須精密稱取、溶解殼聚糖樣品，操作簡便快 捷，特別是還可適用于手持式紅外光譜儀，因此，該法對徑丙基殼聚糖的生產企業(yè)的質量控 制和應用性研發(fā)、質檢部口的快速檢測、科研院所的科學研究具有重大意義。 然而，國內外自八十年代即開始了對徑丙基殼聚糖的研究，研究者普遍應用其紅外吸 收譜圖作為結構表征的方法之一，但迄今為止卻未見利用該法測定徑丙基殼聚糖取代度的 相關報道。究其原因，一方面徑丙基殼聚糖樣品中的極微量雜質即可使其紅外光譜圖"明察 秋毫"而顯現(xiàn)出來，并且直接影響特征峰的峰形和峰位變化（張永勤，張坤.分離純化方法 對徑丙基殼聚糖結構及取代度測定的影響.青島科技大學學報，2015, 36 (3) :251-254);另 一方面，徑丙基化本身也會使其因各特征峰相互交疊、變形、遷移等，而很難找到恒定的某 結構特征峰作為參比峰用于取代度的計算。因此，在確定甲基特征峰作為分析峰的前提下， 尋找合適的參比峰W及確定二者的積分方法也是本發(fā)明的關鍵。
【發(fā)明內容】
為了解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明首要目的在于提供一種簡便快速、準確、低成本 的徑丙基殼聚糖取代度的檢測方法。 本發(fā)明的目的通過W下技術方案來實現(xiàn)： 一種徑丙基殼聚糖取代度的測定方法，其特征在于，包括W下步驟： (1)干燥徑丙基殼聚糖樣品W除去水分，其中，每個徑丙基殼聚糖樣品均通過徑丙基化 反應和脫堿法純化制得。 似建立檢測模型 a. 利用紅外吸收光譜儀獲得步驟(1)中干燥過的具有不同取代度的徑丙基殼聚糖樣品 的紅外吸收光譜圖； b. 利用紅外吸收光譜儀的應用軟件，從a步驟中所得到的紅外吸收光譜圖測得甲基特 征峰2971-2962cm1的峰面積的吸光度值A1，W整個波形3020-2500cm1的波谷連線為基線 化1，W甲基特征峰的右側波谷為橫向邊界化；測得徑基特征峰3440-3430cm1的峰高的吸 光度值A2,W整個峰形3880-1880cm1的波谷連線為基線化2 ;得到A1與A2的比值X; C.W標準方法測得徑丙基殼聚糖樣品的取代度Y; d.Wb步驟中所得到的比值X對C步驟中所得到的徑丙基殼聚糖樣品的取代度Y建立 線性良好的回歸模型，即Υ=kx+b，從而獲得模型中k和b的具體數值； 樹檢測：將待測徑丙基殼聚糖樣品按照(1)的方法干燥，從似中a步驟得到紅外吸收光 譜圖，按照似中b步驟得到比值X，代入似中d步驟的線性回歸模型，即可通過計算得到待測 徑丙基殼聚糖樣品的取代度Y。 優(yōu)選地，徑丙基殼聚糖樣品來源于脫乙酷度已知的同一原料殼聚糖和/或脫乙酷度與 該原料殼聚糖相差不超過3%的殼聚糖 優(yōu)選地，干燥徑丙基殼聚糖樣品的方法為于烘箱中在80°C干燥4-5小時，然后迅速升 溫至105°C再干燥1. 5-2小時，取出于裝有氧化巧的干燥器中備用。 優(yōu)選地，所使用的紅外吸收光譜儀為傅里葉變換紅外光譜儀， 優(yōu)選地，所使用的紅外吸收光譜儀的檢測條件為：掃描范圍4000-400cm1，掃描16-32 次，分辨率為4cm1。 優(yōu)選地，在利用紅外吸收光譜儀測試徑丙基殼聚糖樣品之前進行背景檢測。 優(yōu)選地，還對所述的徑丙基殼聚糖樣品的紅外吸收光譜圖進行扣背景處理 優(yōu)選地，所述的標準方法為元素分析法。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點： (1)操作簡便、快捷地檢測徑丙基殼聚糖的取代度； 似無須對樣品進行精密稱量、溶解等步驟 樹還適用于手持式紅外吸收光譜儀的檢測 (4)適用于生產企業(yè)對徑丙基殼聚糖產品的質量控制、應用型研發(fā)和質檢機構的樣品檢 測。 【附圖說明】 圖1為殼聚糖和不同取代度的徑丙基殼聚糖的紅外吸收光譜圖（W透光率表示）。0 號為殼聚糖樣品，1-6號為取代度依次遞增的徑丙基殼聚糖樣品。 圖2為徑丙基殼聚糖的紅外吸收光譜圖（W吸光度表示）。 圖3為圖2中徑丙基殼聚糖在4000-1800cm1范圍內的放大圖。其中A1為甲基特征峰 2971-2962cmi的峰面積（黑色區(qū)域）的吸光度值，W整個波形3020-2500cm1的波谷連線 為基線化1，W甲基特征峰的右側波谷為橫向邊界化；A2為徑基特征峰3440-3430cm1的峰 高的吸光度值，W整個峰形3880-1880cm1的波谷連線為基線化2。 圖4為徑丙基殼聚糖取代度的線性回歸標準曲線，其中，X為A1/A2，Y為利用元素分析 法作為標準方法所測得的相應徑丙基殼聚糖樣品的取代度。 【具體實施方式】 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此實施 例，凡是不背離本發(fā)明構思的改變或等同替代均在本發(fā)明的保護范圍內。 實施例1 試劑：K化為光學純，乙酷苯胺為標準物質，均來源于國藥試劑有限公司。殼聚糖，來源 于山東萊州海力生物制品有限公司；徑丙基殼聚