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瓜儿胶是从瓜尔胶豆中提取的一种长链自然

发布日期:2015-09-01 23:14:22
  瓜儿胶是从瓜尔胶豆中提取的一种长链自然 多糖复合物,已被宽泛作为稳固剂、增稠剂、混合 胶凝剂使用于药品、集体照顾品、制药、油田等领 域。这都是由于它存正在很大的成员量,况且正在分 子链上含有少量的亲水基团,可经过成员链间氢 键等非共价键作使劲构成存正在定然粘惯性的陆续 的三维凝胶网络构造,因为正在很低的深浅下(< 1 w t % )能够构成很高粘度的滤液、悬浮液和胶体
  瓜尔胶是一种非离子复合物,存正在半柔性的 无规卷曲状的构象。其构造能够统计地势容为被 ?-D半乳糖取代和未取代的(3 - D甘露糖共聚的 构造。半乳糖单元的取代度以及散布匀称度会影 响瓜尔胶的溶化性。半乳糖支链障碍甘露糖主链 电钻构造的构成,使得成员溶于水。假如半乳糖的含量升高,瓜尔胶正在水中的溶化性就会大大降 低。一般半乳糖单元取代度均匀为〇? 61 ?0. 69[3]。
  经过化学改性(降解、氧化、羟氢氧基化、羧甲基 化、正离子化、磺化等),对于瓜尔胶成员链停止修 饰,尤其是未被半乳糖取代的海域,经过取代基团 或者氧化(构成醛基或者羧酸基),来障碍甘露糖主链 电钻构造的构成,使得成员链充足水化而好转其 溶化性。降解和氧化的半乳甘露聚糖显现出优质 的溶化性、抗剪切降解威力、抗盐性、速溶功能、抗 酶降解威力、疏散功能、粉体活动功能和耐温 功能[3]。
  低成员量瓜尔胶及其派生物的使用范畴是很 广的,正在印花事业,瓜尔胶糊料的成员量正常正在20 -60万,低成员瓜尔胶具有下,糊料才有很好的流 动功能、透网功能、触变性、得色量[4];正在油田领 域,低成员瓜尔胶压裂液是一种新式、功能优质的 压裂液,它能够正在压裂工事中反复再应用,可算是 绿色压裂液,成员量正常正在15-50万[5]。氧化降 解瓜尔胶是瓜尔胶低成员量化的主要道路。氧化 反响能够正在糖环的呼应地位引人新的官能团,如 羧基、醛基或者羰基,这类瓜尔胶氧化物因其共同结 构能够使瓜尔胶存正在新的功能。此外氧化降解也 是油田用瓜尔胶增稠剂压裂动土中停止破胶的主 要形式,经过氧化,粘度疾速升高,破胶后返排,降 解瓜尔胶的水化水平间接反应支持裂痕导购威力 的大小。完全水化破胶后易返排,压裂液返排越 快,对于油气层形成的危害越小[6]。因为钻研瓜尔 胶及其派生物的氧化降解是无比意思的。虽然有 很多简报钻研了瓜尔胶及羟氢氧基瓜尔胶的取舍性 氧化[7—— ,然而正在轻工业使用中,由于利润较高,很难 少量施行。绝对于来讲,对准于瓜尔胶及其派生物的 非取舍性氧化降解,国际外对于它的钻研简报很少, 尤其是相关过硫酸盐氧化降解多糖的简报,然而 过硫酸盐引发集合和共聚反响的简报很多[UMI]。 基于此,白文钻研了过硫酸铵(APS)氧化瓜尔胶 (GG)、羟丙基瓜尔胶(HPG)及其羧甲基羟丙基瓜 尔胶(CMHPG)的反响,以期为实在践使用开拓提 供有价格的参考
  多糖正在氧化剂的具有下能够停止氧化降解。 氧化降解是眼前使用且钻研较多的办法,内中过 氧化氢法开拓至多,过氧化氢法是一种较现实的 化学降解办法。然而工艺环境较难主宰,反响的 稳固性和反复性差。绝对于来讲运用过硫酸铵环境要柔和的多。过硫酸铵与水反响发生氧和硫酸氢 咱们对于瓜尔胶的过硫酸铵降解1和2时辰的 铵(与碱发作中和反响),生成的氧气对于瓜尔胶多 样品停止了红外和核磁综合。详细后果见图1 糖停止氧化降解。
  能够看出,瓜尔胶和氧化瓜尔胶正在 37〇0 - 3000cnT丨(0H 舒卷振动),292〇 和 288〇 cm1内外(CH对于称舒卷振动和拥护称舒卷振动) 和12〇0 - 800cm4 ( C-0和C-C的舒卷振动)等位 置峰形都有比拟类似。870 cn^是吡喃型半乳糖 或者甘露糖的特色吸引。1635 -1645 crrT1的吸引峰 能够是构成成员内氢键的羧酸根中C = 0的舒卷 振动峰,但该峰也能够是水的0H的面内振动 峰[12]。1723 cm1的吸引峰为羧基中C = 0的舒卷 振动峰,这标明半乳甘露聚糖链上发作了氧化反 应。因为羟丙基瓜尔胶存正在很大的粘度,咱们没 有失去很中意的碳谱信号图。图4显现的是过硫 酸铵氧化1时辰和2时辰的羟丙基瓜尔胶的碳谱 图。从图4能够看出,氧化1时辰和氧化2时辰产 物是有很大没有同的。氧化2时辰产物中涌现了糖 醛酸(S175内外涌现半乳糖醛酸和甘露糖醛酸的 親基碳的信号)。然而氧化1时辰没有,咱们推 测:反响开端时次要是糖苷键的折断降解,成员主 链降解到定然水平后,瓜尔胶主链上糖环才开端 氧化,某个反响景象眼前未见简报。基于此,咱们 以为红外谱图中1635 - 1645 crrT1的吸引峰很能够 就是水的0H的面内振动峰。
  能够看出,正在开端的2时辰,初始成员 量根本分歧的竣甲基羟丙基瓜尔胶、羟丙基瓜尔 胶和瓜尔胶的降解进度是无比快的,并且从降解 进度来看,羧甲基经丙基瓜尔胶 > 羟丙基瓜尔胶 >瓜尔胶。2个时辰以后,成员量都正在2万内外, 况且降解趋向根本陡峭。从降解水平看,竣甲基 羟丙基瓜尔胶 > 羟丙基瓜尔胶 > 瓜尔胶。显 然,成员构造对于氧化反响有着很大的反应。取代 基团羟丙基的疏水作用以及阴离子基团羧甲基的 离子作用无效升高了成员链间彼此缠结的水平, 使得成员链更为紧锁,从而更易水化,更易与过硫 酸铵接触反响,成员量升高更快。
  为了理解过硫酸铵降解瓜尔胶的名义状态, 咱们应用电子扫描电镜对于羟丙基瓜尔胶和降解羟 丙基瓜尔胶的样品停止了状态观察,详细见图4。 由图4可知,未降解羟丙基瓜尔胶名义较润滑,而 过硫酸铵降解2时辰后羟丙基瓜尔胶名义较粗 糙,注明名义经反响后发作了很大变迁,瓜尔胶颗 粒构造变得麻痹,并且颗粒状态彻底发作了变迁, 注明降解和氧化反响招致了成员构造的变迁,从 而对于宏观构造有定然的反应。
瓜尔胶与香豆胶对比