多糖基衍生物的合成及其功能化研究
摘要
壳聚糖和纤维素等多糖作为来源广泛、价格低廉、可再生的天然多糖高分子材料，
具有高度有序的螺旋结构，可以通过衍生化处理制备具有良好对映体识别能力的手性固
定相（chiralstationaryphase,CSP），用于高效液相色谱分离（high-performanceliquid
chromatography,HPLC）。此前已经有纤维素-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)（CDMPC）
和直链淀粉-三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)（ADMPC）等多种多糖类手性固定相被商品
化，广泛应用于制药等领域中的对映体分离与分析中。近年来，由壳聚糖衍生物制备的
CSP被大量报道，这些手性固定相在有机溶剂中展现出优异的溶剂耐受性以及强大的手
性识别能力。除用于手性固定相领域之外，壳聚糖由于生物相容性、细胞亲和性和抗菌
性等许多独特的性质，在众多领域中有着广泛的应用，同时在金属耐蚀方面展现出巨大
潜力。因此本论文以高分子量壳聚糖为原料，设计出壳聚糖基CSP和拆分效果优异的混
合多糖基CSP，同时将壳聚糖基衍生物作为耐蚀材料，研究了壳聚糖衍生物复合涂层的
耐蚀性能。
本论文选用NaBH/NaOH溶液处理的方式，得到高脱乙酰度的高分子量壳聚糖。采
4
用异硫氰酸异丙酯对壳聚糖上的氨基进行区域取代，合成壳聚糖-2-异丙基硫脲衍生物，
再采用苯甲酰氯与壳聚糖-2-异丙基硫脲衍生物上的羟基反应得到壳聚糖-2-异丙基硫脲-
3,6-二(苯甲酸酯)衍生物手性选择体（CS-2a~2c）。采用傅里叶红外光谱和核磁氢谱对合
成的衍生物进行结构表征，结果表明本文设计的衍生物结构符合预期。将手性选择体使
用涂敷法制备成手性固定相（CSP-2a~2c），采用高效液相色谱法分离13种对映体，评
价其手性识别性能。研究表明这些手性固定相对2~3种对映体可以有效识别，其中的对
映体7和对映体12可达基线分离。
将壳聚糖衍生物（CS-2a~2c）与环氧树脂混合制备壳聚糖衍生物/环氧树脂复合涂层，
采用电化学阻抗和极化曲线测试分析复合涂层的性能。研究结果表明随着衍生物含量的
提升，涂层的耐蚀能力先升高后降低，当含量提升到3wt.%时壳聚糖衍生物复合涂层具
有较好的耐腐蚀能力。
同时本论文采用全取代法制备了壳聚糖和纤维素衍生物手性选择体（CS-3a，CS-3b，
CS-4a，CS-4b），采用傅里叶红外光谱和核磁氢谱对衍生物进行结构表征，结果表明合
成的衍生物结构符合预期。将多糖衍生物手性选择体等质量混合制备多糖基混合手性固
定相（Mix-1~4）。同样采用13种对映体评价其手性识别性能，研究结果表明，多糖基
哈尔滨工程大学硕士学位论文
混合手性固定相Mix-1~4可识别2~8种对映体，其中的3种对映体可实现了基线分离尤
其是对12号安息香展现出极强的手性拆分效果。
关键词：多糖；壳聚糖；纤维素；手性固定相；手性识别
多糖基衍生物的合成及其功能化研究
ABSTRACT
Polysaccharides,chitosanandcellulosearewidelyavailable,inexpensiveandrenewable
naturalpolysaccharidepolymerswithhighlyorderedhelicalstructures,andcanbepreparedas
chiralstationaryphase(CSP)withexcellentenantioseparationcapabilitiesforhigh
performanceliquidchromatography(HPLC).Thepolysaccharide-basedchiralstationary
phasessuchasCDMPCandADMPChavebeencommerci