一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法技术

本发明专利技术公开了一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法，包括：⑴干燥羟丙基壳聚糖样品。⑵建立检测模型：a.利用红外吸收光谱仪得到上述样品的红外吸收光谱图；b.测得甲基特征峰1460-1456cm-1的峰面积的吸光度值A1，以整个波形1530-1215cm-1的波谷连线为基线，以甲基特征峰的右侧波谷为横向边界；测得酰胺特征峰1660-1640cm-1的面积的吸光度值A2，以该峰的波谷连线为基线；A1与A2的比值为X；c.以标准方法测得羟丙基壳聚糖样品的取代度Y；d.以Y对X建立线性模型Y＝kX+b，从而获得模型中k和b的具体数值。⑶将经过干燥的待测样品通过红外吸收光谱图得到的比值X代入上述线性回归模型，即可通过计算得到取代度Y。该方法简便快捷、准确，无须精密称量和溶解样品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于羟丙基壳聚糖取代度的检测方法研究及应用领域，涉及一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法，具体涉及一种红外吸收光谱法测定羟丙基壳聚糖取代度的方法。
技术介绍
壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、稳定性、安全性，但其水溶性较差，只能溶于酸性介质，而将壳聚糖羟丙基化生成羟丙基壳聚糖，则可改善其溶解性，从而大大拓宽其应用领域与开发进程。经研究表明，羟丙基壳聚糖具有溶解性、吸湿性、保湿性、成膜性、起泡性、清除自由基、抗菌性、吸附性(ChengZ,etal.Effectsofhydroxypropyldegreeonphysiochemicalactivitiesofchitosanfromsquidpens.InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,2014,65:246–251；DongY,etal.Influenceofdegreeofmolaretherificationoncriticalliquidcrystalbehaviorofhydroxypropylchitosan.EuropeanPolymerJournal,2001,37(8):1713–1720)，在医药、化妆品、食品、造纸、纺织等领域均有广泛应用前景(宋福来等.壳聚糖即型水凝胶的理化性质、止血功能和生物相容性研究.功能材料，2014,45(9)：09065-09069；高兴爽等.羟丙基壳聚糖的制备、表征及其对角膜细胞生长的影响.中国海洋大学学报，2007,37:131-134；唐新峰.羟丙基壳聚糖制备及其作为中性造纸助剂的应用.武汉大学硕士论文，2005；季莉.HPCTS的制备与性能及其在织物整理上的应用研究.四川大学硕士论文，2005；袁毅桦等.羟丙基壳聚糖的制备及其吸湿,保湿性研究.精细与专用化学品,2005；ZhangL,etal.Effectoforallyadministeredhydroxypropylchitosanonthelevelsofiron,copper,zincandcalciuminmice.InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,Volume64,March2014,Pages25–29)。当发现羟丙基壳聚糖具有如此潜在的应用价值，相关研究人员必然会进一步研究羟丙基在壳聚糖上的取代度(羟丙基壳聚糖分子中每个氨基葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖分子上连接的羟丙基的数量)对羟丙基壳聚糖性能及其应用的影响，然而，却鲜见这方面的研究报道。即便有文献报道，如发表在《中国海洋药物》上的“不同取代度的羟丙基壳聚糖生物降解性研究”(2004,1:33-36)只是采用了《中国药典》二部的羟丙基的测定方法，即，通过氧化联合碱滴定法，但并未见取代度测试结果。国外文献Effectsofhydroxypropyldegreeonphysiochemicalactivitiesofchitosanfromsquidpens.InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,2014,65:246–251；DongY,etal.Influenceofdegreeofmolaretherificationoncriticalliquidcrystalbehaviorofhydroxypropylchitosan.EuropeanPolymerJournal,2001,37(8):1713–1720)在研究取代度问题时，主要以元素分析法为主。目前有文献报道的羟丙基壳聚糖取代度的测定方法有元素分析法(张永勤，张坤.元素分析法同时测定羟丙基壳聚糖的取代度和水分.分析试验室，2014，33(8)：978-980)、核磁氢谱法(DongY,etal.Influenceofdegreeofmolaretherificationoncriticalliquidcrystalbehaviorofhydroxypropylchitosan.EuropeanPolymerJournal,2001，37(8)：1713–1720；PengY,etal.Preparationandantimicrobialactivityofhydroxypropylchitosan.CarbohydrateResearch,2005,340(11):1846–1851)和已公开的吸光光度法(专利申请号：201410841212.2)。羟丙基壳聚糖一般为高分子聚合物，分子内、分子间不同基团相互作用复杂，因此，在核磁共振氢谱的分析方法中，用不同化学位移处氢质子的相对吸收强度来定量计算对应环境下的氢质子数量很容易引入误差，而显著影响了取代度的准确计算。而元素分析法只用到样品中的C，N质量比，并将H％的测量值与计算值相对照，参数单一且不受样品取代度高低以及水分含量的影响，因此，常用于该取代度其它测定方法的参照与比较研究。上述两种方法检测成本均较高，不适于作为羟丙基壳聚糖生产企业和研究单位的大批量常规检测。红外吸收光谱法的检测成本相对较低、且无须精密称取、溶解壳聚糖样品，操作简便快捷，特别是还可适用于手持式红外光谱仪，因此，该法对羟丙基壳聚糖的生产企业的质量控制和应用性研发、质检部门的快速检测、科研院所的科学研究具有重大意义。然而，国内外自八十年代即开始了对羟丙基壳聚糖的研究，研究者普遍应用其红外吸收谱图作为结构表征的方法之一，但迄今为止却未见利用该法测定羟丙基壳聚糖取代度的相关报道。究其原因，一方面羟丙基壳聚糖样品中的极微量杂质即可使其红外光谱图“明察秋毫”而显现出来，并且直接影响特征峰的峰形和峰位变化(张永勤，张坤.分离纯化方法对羟丙基壳聚糖结构及取代度测定的影响.青岛科技大学学报，2015,36(3):251-254)；另一方面，羟丙基化本身也会使其因各特征峰相互交叠、变形、迁移等，而很难找到恒定的某结构特征峰作为参比峰用于取代度的计算。因此，在确定甲基特征峰作为分析峰的前提下，寻找合适的参比峰以及确定二者的积分方法也是本专利技术的关键。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术首要目的在于提供一种简便快速、准确、低成本的羟丙基壳聚糖取代度的检测方法。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：⑴干燥羟丙基壳聚糖样品以除去水分，其中每个样品均通过羟丙基化反应和脱碱法纯化制得，并来源于脱乙酰度已知的同一原料壳聚糖和/或脱乙酰度与该原料壳聚糖相差不超过3％的壳聚糖；⑵建立检测模型a.利用红外吸收光谱仪获得步骤⑴中干燥过的具有不同取代度的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图；b.利用红外吸收光谱仪的应用软件，从a步骤中所得到的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图测得甲基特征峰1460-1456cm-1的面积的吸光度值A1，以整个波形1530-1215cm-1的波谷连线为基线BL1，以甲基特征峰的右侧波谷为横向边界RL；测得酰胺特征峰1660-16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法，包括以下步骤：⑴干燥羟丙基壳聚糖样品以除去水分，其中每个羟丙基壳聚糖样品均通过羟丙基化反应和脱碱法纯化制得，并来源于脱乙酰度已知的同一原料壳聚糖和/或脱乙酰度与该原料壳聚糖相差不超过3％的壳聚糖；⑵建立检测模型a.利用红外吸收光谱仪获得步骤⑴中干燥过的具有不同取代度的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图；b.利用红外吸收光谱仪的应用软件，从a步骤中所得到的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图测得甲基特征峰1460‑1456cm‑1的面积的吸光度值A1，以整个波形1530‑1215cm‑1的波谷连线为基线(BL1)，以甲基特征峰的右侧波谷为横向边界(RL)；测得酰胺特征峰1660‑1640cm‑1的面积的吸光度值A2，以该峰的波谷连线为基线(BL2)；A1与A2的比值为X；c.以标准方法测得a步骤中的羟丙基壳聚糖样品的取代度Y；d.以b步骤中所得到的比值X对c步骤中所得到的羟丙基壳聚糖样品的取代度Y建立线性良好的回归模型，即Y＝kX+b，从而获得模型中k和b的具体数值；⑶检测：将待测羟丙基壳聚糖样品按照⑴的方法干燥，从⑵中a步骤得到红外吸收光谱图，按照⑵中b步骤得到比值X，代入⑵中d步骤所得到的线性回归模型，即可通过计算得到待测羟丙基壳聚糖样品的取代度Y。...

【技术特征摘要】
1.一种羟丙基壳聚糖取代度的测定方法，包括以下步骤：
⑴干燥羟丙基壳聚糖样品以除去水分，其中每个羟丙基壳聚糖样品均通过羟丙基化反应和脱碱法
纯化制得，并来源于脱乙酰度已知的同一原料壳聚糖和/或脱乙酰度与该原料壳聚糖相差不超过3％的
壳聚糖；
⑵建立检测模型
a.利用红外吸收光谱仪获得步骤⑴中干燥过的具有不同取代度的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收
光谱图；
b.利用红外吸收光谱仪的应用软件，从a步骤中所得到的羟丙基壳聚糖样品的红外吸收光谱图
测得甲基特征峰1460-1456cm-1的面积的吸光度值A1，以整个波形1530-1215cm-1的波谷连线为基线
(BL1)，以甲基特征峰的右侧波谷为横向边界(RL)；测得酰胺特征峰1660-1640cm-1的面积的吸光度
值A2，以该峰的波谷连线为基线(BL2)；A1与A2的比值为X；
c.以标准方法测得a步骤中的羟丙基壳聚糖样品的取代度Y；
d.以b步骤中所得到的比值X对c步骤中所得到的羟丙基壳聚糖样品的取代度Y建立线性良好
的回归模型，即Y＝kX+b，从而获得模型中k...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永勤，张坤，张捷，王家林，苏忠亮，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37