蕈菌多糖的合成及综合利用

采用的多糖为几种真菌的胞外多糖：Abortiporus biennis（PS1），Lentinus tigrinus（PS2），Rigidoporus微孔（PS5）和银杏多孔菌胞外多糖（PS10），提取纯化方法如前部分所示。纳米材料合成采取球磨法，合成纳米材料前体为Zn（NO₃）₂·6H₂O，多糖和前体质量比为2∶1，混合均匀加入125mL球磨机不锈钢容器中，采用18个直径为1cm的不锈钢球，在350r/min下球磨30min。球磨后干燥24h，然后转移至陶瓷容器，在空气中600℃下煅烧3h去除未结合的多糖。所得复合材料根据所用多糖的类型进行标记PS1－ZnO，PS2－ZnO，PS5－ZnO和PS10－ZnO。

样品通过Siemens D－5000（40kV，30mA）测定XRD谱，光源为Cu Kα（λ＝0.15418nm），扫描范围为2θ角从10°到80°，步长为0.018°。每步计时20s。

纳米材料的尺寸和形态是用电子显微镜研究。扫描电子显微镜（SEM）和元素分析采用JEOL 173 JSM－6300扫描显微镜，具有X射线能谱（EDX），加速电压为20kV。样品用Au/Pd涂覆，涂层厚度达7－177nm。透射电子显微镜（TEM）利用JEOL JEM－2010HR分析，加速电压为300kV。样品悬浮在乙醇中，直接沉积在铜网上。

红外漫反射（DRIFT）采用FTS 6000 Bio－Rad分析仪，分辨率高达0.15cm^－1。扫描范围为4000～650cm^－1，扫描速度为0.20/（cm/s）。

如图7.1所示，ZnO－多糖纳米复合物的DRIFT吸收谱表明即便在煅烧之后还有部分多糖结合在纳米材料表面。图中明显存在多糖的特征吸收峰—OH（3500cm^－1左右）和C═C（2300cm^－1左右），说明部分多糖络合了Zn粒子，形成强烈的配位共价键，在加热煅烧的过程中未被除去。元素分析结果也表面纳米复合材料中的C含量略低于10%，也证明了纳米材料中仍有部分多糖。这些结果与报道结果一致，多糖可以和锌前体发生化学反应。另外图谱中还包括C—O和C═O吸收峰，说明氧化物可能是在球磨期间或在加热期煅烧形成。如图7.2所示的不同多糖参与合成的纳米材料的SEM显微照片。样品之间形貌差异不大，这些纳米复合材料均表现出一种多孔聚集体结构［10～50μm，图7.2（4）］，其形貌与之前报道的海藻酸和淀粉合成的ZnO纳米粒子结构类似。

图7.1 不同ZnO－多糖纳米复合物的DRIFT图谱

图7.2 不同ZnO－多糖纳米复合物的扫描电镜图(www.xing528.com)

［图（1）～（4）依次为PS1－ZnO，PS2－ZnO，PS5－ZnO，PS10－ZnO］

利用X射线衍射（XRD）检测了ZnO－多糖纳米复合物的晶体结构。如图7.3所示出了不同纳米复合物的衍射图谱。所有图案都纤锌矿晶体结构的特征衍射峰，证明所有ZnO－多糖纳米材料具有极其相似的结晶结构。有趣的是，与典型的纤锌矿ZnO相比［a＝3.24；c＝5.20（1）］纳米复合材料的晶格间距［a＝2.79；c＝4.48（1）］明显变小，也说明了多糖参与了纳米晶体的合成，导致其结构发生变化。另外图中看出其他衍射吸收峰（例如，2θ＝32和47），对应于存在的其他元素也就是来自多糖中的杂质包括Ca，Si和Al等。

图7.3 不同ZnO－多糖纳米复合物的XRD图谱

如图7.4所示为纳米复合材料的透射电镜图，证明所有纳米复合材料均具有均匀的粒径，直径约在20nm和40nm之间［图7.4（2），（3）］。EDX分析结果表明不同纳米复合材料中的含碳量有所区别，其中P S1－ZnO含碳量最低，约为5%，P S10－ZnO含碳量最高，约为9.8%，另外两种介于之间。加上其他微量元素Ca，Si，Al和Cl等，我们合成的ZnO纳米粒子的纯度大约为88%～94%，比市售纯的ZnO纳米粒子纯度低5%～10%。

图7.4 不同ZnO－多糖纳米复合物的透射电镜图

［图（1）～图（4）依次为PS1－ZnO，PS2－ZnO，PS5－ZnO，PS10－ZnO］