利于与氯乙酸进行醚化反应
二、羧甲结果
1、基川单因素试验
(1)NaOH浓度对取代度的木瓜影响
NaOH浓度对羧甲基川木瓜多糖的取代度影响如图1所示。取代度随NaOH浓度先增大后减小,多糖的制对α在浓度小于4mol/L时,备及取代度随浓度的羧甲变化增长较快,浓度大于4mol/L后取代度略有降低。基川多糖的木瓜羧甲基化一般需在碱性条件下进行,利于与氯乙酸进行醚化反应,多糖的制对α但NaOH浓度过大也可能导致多糖分子链的备及断裂。因此当NaOH浓度为4mol/L时为最佳反应浓度。羧甲
(2)氯乙酸用量对取代度的基川影响
氯乙酸用量对羧甲基川木瓜多糖的取代度影响如图2所示,由图2可知,木瓜氯乙酸用量为2.5g时取代度最大为0.66。多糖的制对α氯乙酸用量大,备及与多糖反应的概率也大,但用量过多也可能会增加副反应,同时氯乙酸还会降低体系的碱性,使得取代度降低。因此,氯乙酸的最佳用量为2.5g。
(3)反应温度对取代度的影响
反应温度对羧甲基川木瓜多糖的取代度影响如图3所示。由图3可知,温度低不利于羧甲基化反应的进行,升温有助于分子热运动,分子间相互反应的概率增大,使多糖的取代度增加。反应温度为60℃为最佳反应温度。
(4)反应时间对取代度的影响
反应时间对羧甲基川木瓜多糖的取代度影响如图4所示。由图4可知,随着反应时间增加,取代度先快速增加,当反应时间为超过2h后取代度增加较慢,从节约能耗的角度考虑,反应时间应控制在3h左右为宜。
2、正交实验
正交试验结果见表2,由表2可知,各因素水平的最优组合是A2B1C2D2,即NaOH浓度为4mol/L,氯乙酸用量为2g,反应温度为60℃、反应时间3h。由正交表极差R可知,各因素对取代度影响的大小顺序为:A>D>B>C,即NaOH浓度>反应时间>氯乙酸用量>反应温度。在此最佳工艺组合下,羧甲基川木瓜多糖取代度可达0.747(n=5,RSD=1.52%),高于正交表中的试验结果。
3、红外光谱分析
川木瓜多糖与羧甲基川木瓜多糖红外光谱图如图5所示,对比羧甲基化前后谱图可知,在3444cm-1和3415cm-1为-OH的伸缩振动峰,2929cm-1和2914cm-1为亚甲基C-H伸缩振动峰,这两组特征峰为典型多糖类物质的特征峰,反应后仍然保留了此特征吸收峰。多糖羧甲基化后出现了部分新的特征吸收峰,在1627cm-1、1429cm-1的吸收峰为-COO的非对称和对称伸缩振动吸收,1346cm-1为0-H的面内变角振动峰,1028cm-1为C-O-C对称伸缩振动,这些特征峰表明川木瓜多糖已经成功进行了羧基甲基化修饰。
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