壳寡糖的鳌合性

发布时间：2015-11-06 11:31:24

壳寡糖分子上有一个相邻的氨基和轻基，从结构上来看，这两个基团都是平伏键，这种特殊的空间结构，使壳寡糖对一定半径大小的金属离子在一定的pH值下，有一定的鳌合作用，也能够螯合溶液中带电的有机物和悬浮液。Muzzarelli等研究发现，壳寡糖与过渡金属离子，如，Pb2+ 、As2+、Hg2+、Cu2+都有一定的螯合作用。

示例：壳寡糖螯合Cu2+的机理 

影响壳寡糖螯合金属离子的因素

(1) pH值对壳寡糖螯合金属离子的影响

与单糖氨基葡萄糖相似，壳寡糖分子中的氨基和轻基与金属离子的配位也受溶液酸度的影响，溶液的pH值对其配位化学行为有重要的作用。不同的离子对pH有不同的要求，一般来讲，降低pH不利于螯合。因为在酸性条件下-NH2质子化，与重金属阳离子产生静电斥力，减少了螯合机会；pH太高时，金属离子会发生水解反应也不利于螯合，不同金属离子有不同的最佳pH值螯合范围。

(2)金属离子半径对壳寡糖螯合重金属的影响

当两种或两种以上金属离子共存于一种溶液中时，离子半径合适的离子将优先被螯合。

(3)其它鳌合剂存在对壳寡糖螯合行为的影响

当溶液中存在其它鳌合剂时，壳寡糖对金属离子的螯合量显著不同，研究表明当溶液中分别存在葡萄糖酸钠、柠檬酸和酒石酸几种鳌合试剂时，壳寡糖对Cu2+饱和螯合量增大或基本不变，壳寡糖对溶液中的Cu2+是很好的螯合剂；而在EDTA存在时，螯合量显著减小。可能是因为与前三者相比较，EDTA的pKa2:较小，在pH>pKa2时，二价EDTA阴离子通过与Cu2+的鳌合作用和静电引力螯合Cu2+，而氨基却质子化生成-NH3+，导致壳寡糖对Cu2+的吸引力下降，使螯合量明显下降。(4)其它影响因素

影响壳寡糖螯合的其它因素还有:①壳寡糖溶液的浓度和溶质浓度:壳寡糖浓度增大时，螯合量增大，但是用量过多，容易使水质发生变化，通常选用壳寡糖浓度为1%，或使用脱乙酞度高的产品；②电解质:电解质的作用是使壳寡糖胶体颗粒凝聚脱稳、降低或中和胶体表面电荷、压缩扩散层、使胶体絮凝沉降；③形状:比表面积越大，螯合量越大，螯合速度越快。对于颗粒物，螯合速度主要受颗粒内孔隙扩散的影响，而对于薄片，内部和外部的扩散均有影响；④壳寡糖的溶解性:壳寡糖由于对水的高度亲和力，导致了壳寡糖分子更多的比官能团与金属离子螯合，因此它相对于可再生壳寡糖而言有较高的螯合效率。