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核磁共振在与壳聚糖有关的一些复合体系中的应用

代博娜

   本文的工作分为两部分: 第一部分:壳聚糖和N-羟基苯并三氮唑相互作用的NMR研究 运用溶液~1H谱、固体高分辨~(13)C谱以及脉冲梯度场测量自扩散系数等核磁共振技术,研究了壳聚糖(CS)和N-羟基苯并三氮唑(HOBt)的相互作用。得到以下结论:水溶液中的~1H谱和固体~(13)C CP/MAS谱实验结果都表明,CS重复单元中2位碳上的-NH2和HOBt唑环上的-OH之间存在较强的氢键作用,HOBt的存在可以促进CS在水溶液中的溶解,使得在水溶液中对CS进行化学改性成为可能;通过测量CS与HOBt混合溶液中HOBt的自扩散系数,进一步表明CS和HOBt之间存在较强的相互作用,根据实验所得自扩散系数计算出高分子的链段与小分子间的结合和解离的平衡常数K。 第二部分:CS-g-mPEG/DNA复合物的制备及NMR研究 通过接枝共聚的方法将亲水无毒的mPEG-2000链段引入壳聚糖的链段中,改善其水溶性,然后在水溶液中通过静电吸附得到CS-g-mPEG/DNA复合物。合成工作中对原料、中间产物、最终产物的表征主要通过核磁共振技术,辅以红外等分析方法。对所得不同N/P比的CS-g-mPEG/DNA复合物,主要通过红外、动态光散射、凝胶电泳及核磁共振~(31)P DD/MAS谱和~(13)C CP/MAS等技术来研究其复合物形成的过程及其组成部分间相互作用的机理,得出以下结论: (1)成功实现对壳聚糖的改性,通过两步反应制备出水溶性的壳聚糖-接枝-mPEG共聚物(CS-g-mPEG),改性后的壳聚糖溶解度提高到50mg/mlH_2O。通过核磁共振等分析方法研究了共聚物的运动性能,结果表明接枝共聚的两相—刚性相的CS与柔性相的mPEG有较好的相容性。 (2)CS-g-mPEG与DNA可以形成稳定的复合物,在较低N/P比时,仍存在自由的DNA,凝胶电泳、动态光散射及核磁共振~(31)P谱实验结果都证实了这一结论。结合核磁共振~(13)C谱实验结果来分析,复合物的两组成部分具有良好的相容性,而且随着N/P的增大,体系相容性逐渐提高。……