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低分散度木聚糖的制备及功能化反应对实现半纤维素的高值利用具有十分重要的意义。本文以玉米芯为原料进行了提取及分离纯化木聚糖的研究,通过选择合适的反应条件,制备了系列低分散度木聚糖。对所制备木聚糖进行端基硫酸化反应,合成了木聚糖的硫酸酯化衍生物并进行了功能化试验,探讨了其在生物医学方面的应用。该研究开拓了半纤维素的应用途径,建立了高值化应用基础。(1)研究了从玉米芯中高效提取半纤维素的方法。本研究选用碱性过氧化氢溶液为提取液,研究了碱浓度、反应温度、反应时间及玉米芯与碱性过氧化氢溶液的固液比等重要参数对玉米芯半纤维素提取率的影响。通过优化工艺条件,确定了提取条件为:反应温度50℃、反应时间16 h、固液比为1:20,此时玉米芯半纤维素的得率为83.15%。(2)本研究采用梯度乙醇分级沉淀法进行木聚糖的分离,考察了真空冷冻和烘干方式对所得产物性能影响。用高效离子色谱测定木聚糖组成,用FT-IR、GPC、TG、DTG、1H NMR和13C NMR表征了木聚糖的结构。结果表明,该方法制得的木聚糖各级分主要由木糖、葡萄糖、阿拉伯糖等组成,组成比例随提取级分不同而异。支化度为0.17~0.52,且随着乙醇浓度的升高而变大;干燥方式对产物的分子量影响很大,真空冷冻干燥的木聚糖重均分子量从108 533到197 752,真空烘干干燥的重均分子量从42 311到47 242;两种干燥方式所得12种级分中,分散系数从1.17到1.52,其中11种产物分散系数小于1.5,为分布均匀的低分散性木聚糖;乙醇分级沉淀的各级分木聚糖具有不同的热稳定性,首次发现在200℃以下,除H30级分外,Y10~30这5种级分的热重曲线表现为单一聚合链段降解特性,不仅可作为药品的起始剂,也可用于合成可降解性的高分子材料。(3)本研究以碱性过氧化氢溶液提取得到的玉米芯木聚糖为原料,以无水Li Cl为催化剂,在非质子溶剂DMF中,采用三氧化硫-吡啶法,合成了玉米芯硫酸木聚糖酯钠,并使用FT-IR、GPC和13C NMR对其结构与性能进行了表征。研究了不同溶剂、物料比、反应温度和时间对硫酸木聚糖酯钠取代度(DS)的影响,考察了产物的体外抗凝血活性。结果表明,当木聚糖中羟基与三氧化硫吡啶络合物的摩尔比为1:1.5时,在55℃下反应3 h,木聚糖的酯化效果最好,酯化产物的取代度为1.53,得率可达78%以上,并具有一定的抗凝血活性。