羧甲基纖維素鈉（CMC),化學(xué)純，山東東達(dá)纖維素有限公司生產(chǎn)；丙烯酰胺（AM),分析純，天津市 博迪化工有限公司提供；氫氧化鈉，分析純，上?；?學(xué)試劑有限公司提供；過硫酸銨，分析純，宜興市展 望化工試劑廠生產(chǎn)；無水乙醇，分析純，上?；瘜W(xué)試 劑有限公司提供；磷酸二氫鉀，分析純，合肥工業(yè)大 學(xué)化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；磷酸氫二鈉，分析純，合肥工業(yè) 大學(xué)化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；磷酸，分析純，上海實(shí)驗(yàn)試劑 有限公司提供；纖維素酶，合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)試劑廠 生產(chǎn)；卵清白蛋白，生化試劑，上海源聚生物科技有 限公司提供。

 

1.2 羧甲基纖維素與聚丙烯酰胺接枝共聚物 (CMC^g-PAM 的制備稱取適量羧甲基纖維素鈉，加入蒸餾水?dāng)嚢?，?其完全溶解后加入單體丙烯酰胺，在恒溫水浴鍋中攪拌溶解約30 min，再加入引發(fā)劑過硫酸銨，置于微 波爐中反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后取出，冷卻至室溫，用無水 乙醇沉淀，置于60 +恒溫干燥箱中干燥至恒質(zhì)量， 得接枝共聚物（CMC-g-PAM。

 

1.3接枝率的測(cè)定稱取一定質(zhì)量的接枝共聚物，在35 4下用纖維 素酶（用磷酸緩沖液調(diào)pH值為4.3)，酶解4 8，然 后放入恒溫干燥箱烘至恒質(zhì)量，得接枝部分質(zhì)量 (PAM)。接枝率！根據(jù)以下公式計(jì)算。

 

!=lX100%式中& !接枝率，％)

 

"〇接枝部分PAM的質(zhì)量，g;"i——接枝共聚物的質(zhì)量，g。

 

1.4緩釋性能測(cè)定配置濃度為3 mg/mL的卵清蛋白溶液，加入適量 CMC-g-PAM，靜置24 8后取出，置于盛有蒸餾水 20 mL的燒杯中，每隔一段時(shí)間測(cè)定燒杯中卵清蛋白 的濃度，檢測(cè)方法本文參閱文獻(xiàn)[4]。

 

2結(jié)果與討論2.1接枝反應(yīng)時(shí)間對(duì)接枝率的影響接枝率與接枝反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系見圖2。從圖2可 知，接枝率隨微波反應(yīng)時(shí)間呈拋物線型變化，最佳反 應(yīng)時(shí)間為3 mi*。這可能是因?yàn)楫?dāng)反應(yīng)時(shí)間小于 3 min時(shí)，反應(yīng)體系溫度較低，達(dá)不到反應(yīng)所需的活 化能，因而接枝率低。隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，反應(yīng)體 系溫度上升，引發(fā)劑的活性提高，產(chǎn)生的自由基增 多，接枝率高。但如果反應(yīng)溫度超過一定值，會(huì)使接 枝反應(yīng)終止速率相應(yīng)增加，同時(shí)也不利于活性中心的 穩(wěn)定，從而使接枝率下降。 高，易導(dǎo)致自由基氧化而終止反應(yīng)，或由于均聚物的 增加而導(dǎo)致接枝率的下降；引發(fā)劑濃度過大還會(huì)使反 應(yīng)過于劇烈，易造成爆聚或副反應(yīng)增加[5]。

 

345678引發(fā)劑濃度mg/mL 圖3接枝率與引發(fā)劑量的關(guān)系2.3 CMC/AM大小對(duì)接枝率的影響接枝率與AM/CMC的關(guān)系見圖4$從圖4可知， 當(dāng)AM/CMC為3時(shí)，接枝率最高。這可能是因?yàn)楫?dāng) AM/CMC較低時(shí)，單體與自由基接觸的概率小，因而 接枝率低，隨著丙烯酰胺單體質(zhì)量的增加，會(huì)使得反 應(yīng)活性增加，聚合速度增加，接枝率上升。隨著單體 投入比的增加，使鏈轉(zhuǎn)移，鏈終止反應(yīng)加速進(jìn)行從而 接枝率下降，這也符合自由基反應(yīng)的一般規(guī)律。 6570圖4接枝率與AM/CMC的關(guān)系2.4反應(yīng)初始溫度對(duì)接枝率的影響接枝率與初始溫度的關(guān)系見圖5。從圖5可知， 反應(yīng)初始溫度為30 A時(shí)接枝率最高。這是因?yàn)殡S著 溫度的提高，分子熱運(yùn)動(dòng)加快，反應(yīng)活性增加，接枝 率提高；但溫度過高，不利于活性中心的穩(wěn)定，同時(shí) 引發(fā)劑引發(fā)單體均聚的機(jī)會(huì)加大，從而接枝率下降。

 

502.2引發(fā)劑濃度對(duì)接枝率的影響接枝率與引發(fā)劑量的關(guān)系見圖3。當(dāng)引發(fā)劑濃度 為5 mg/mL時(shí)，接枝率最高。這可能是因?yàn)楫?dāng)引發(fā)劑 濃度較低時(shí)，在CMC上產(chǎn)生的接枝點(diǎn)較少，接枝反 應(yīng)不易進(jìn)行。隨著引發(fā)劑濃度的增大，產(chǎn)生的自由基 增加，接枝點(diǎn)增多，接枝率提高。但引發(fā)劑的濃度過10 I111L_1020304050初始溫度！/D圖5接枝率與初始溫度的關(guān)系82.5 CMOg-PAM 形態(tài)CMC進(jìn)行接枝改性后，其性質(zhì)發(fā)生明顯變化， CMC-g-PAM不溶于水，而是在水中發(fā)生溶脹，呈凝 膠狀。CMC-g-PAM吸水后形態(tài)見圖6。

 

2.6CMOg-PAM的緩釋性能卵清蛋白的濃度與時(shí)間的關(guān)系見圖7。由圖7可 見，CMC-g-PAM接枝共聚物對(duì)卵清蛋白具有一定的 緩釋作用，所釋放的卵清蛋白在3h時(shí)達(dá)到平衡狀 態(tài)。這可能是由于CMC長(zhǎng)鏈上接枝了聚丙烯酰胺側(cè) 鏈，一方面增加了分子量，使其吸附性能提高；另一 方面，接枝共聚物形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有許多246時(shí)間！/min圖7卵清蛋白的濃度與時(shí)間的關(guān)系孔隙，在溶液中溶脹后，孔隙增大，能夠容納溶液中 的蛋白質(zhì)分子，當(dāng)外界溶液濃度降低時(shí)，可以依靠濃 度梯度進(jìn)行擴(kuò)散，接枝共聚物內(nèi)外濃度達(dá)到平衡時(shí)擴(kuò) 散結(jié)束。CMC-g-PAM接枝共聚物的這個(gè)性質(zhì)，可以 應(yīng)用于新的領(lǐng)域，比如藥物緩釋等方面。

 

3 結(jié)論(1)微波法合成CMC-g-PAM接枝共聚物，當(dāng)接 枝反應(yīng)時(shí)間為3 min，引發(fā)劑濃度為5 mg/mL， CMC/AM為1/5，初始反應(yīng)溫度為30 B時(shí)，接枝率 可達(dá) 62.69E。

 

(2)CMC-g-PAM在水中發(fā)生溶脹，形成的水凝 膠對(duì)卵清蛋白具有一定的緩釋作用，可望用于藥物緩釋材料。