葡聚糖是一種常用的生物大分子材料,在水凝膠領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,但是葡聚糖主鏈上均為羥基,所以其反應(yīng)活性不高,改性較為困難,因此為了提高其在應(yīng)用中的實用性賦予其一定的智能響應(yīng)性,在本文中嘗試將羧基引入葡聚糖中,不僅保留了葡聚糖的生物相容性還提高了它的溶解性,為后續(xù)反應(yīng)的進行提供了可能。本實驗中以二氯乙酸作為羧化劑向葡聚糖中引入了羧基,成功制備了羧甲基葡聚糖。在羧甲基葡聚糖的制備過程中通過改變NaOH的濃度、羧化劑的用量、反應(yīng)的溫度及反應(yīng)時間探究影響羧甲基葡聚糖取代度的因素。研究結(jié)果表明:當NaOH濃度為50%、二氯乙酸的用量為15ml、反應(yīng)溫度在60℃、反應(yīng)時間為5h時制備了取代度較高的羧甲基葡聚糖。通過將硫代甘油氧化形成二硫鍵,并將其作為交聯(lián)劑將羧甲基葡聚糖與果膠交聯(lián)在一起形成大分子水凝膠。通過傅里葉紅外光譜,拉曼光譜,掃描電鏡,流變測試,溶脹性能測試,釋藥行為及降解性能等表征手段對含有二硫鍵的水凝膠的物理和化學性能進行表征,綜合紅外和拉曼的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)氧化后的硫代甘油的巰基紅外吸收峰消失,且在拉曼光譜中的500cm^-1左右處可以檢測到屬于二硫鍵的特征峰,表明... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學吉林省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯-聚合物復合物組成的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠

第1章緒論31.3.3離子相互作用交聯(lián)眾所周知海藻酸鹽是可以通過離子相互作用交聯(lián)的聚合物的實例如圖1.2所示。海藻酸鹽是帶有甘露糖醛酸和葡萄糖醛酸殘基的多糖，可以通過鈣離子交聯(lián)[7]，交聯(lián)是在室溫和生理pH下進行。因此，藻酸鹽凝膠經(jīng)常被用做活細胞的包裹[8]和蛋白質(zhì)的釋放[9]。有趣的是，可以通過用螯合劑從凝膠中提取鈣離子破壞凝膠的穩(wěn)定性。將海藻酸鈉溶液噴灑到氯化鈣水溶液中，得到由海藻酸鈉微粒子釋放的蛋白質(zhì)，可以用陽離子聚合物，如殼聚糖和聚賴氨酸[10]，來調(diào)節(jié)這些微粒子的釋放。聚[二-（羧基苯乙氧基）磷腈]（PCPP）也是可以像藻酸鹽一樣與Ca2+交聯(lián)的合成聚合物，凝膠微珠就是通過將PCPP水溶液噴灑在氯化鈣水溶液中制備而得的，這種離子水凝膠在生理條件下會降解。圖1.2離子交聯(lián)水凝膠1.3.4結(jié)晶交聯(lián)聚乙烯醇（PVA）是水溶性聚合物，當PVA水溶液在室溫下保存時，它們會逐漸形成凝膠，但機械強度較低。有趣的是，一旦這種聚合物的水溶液經(jīng)歷了凍融過程，就會形成堅固而高彈性的凝膠[11]。凝膠的性質(zhì)取決于PVA分子量、PVA在水中的濃度、凍結(jié)的溫度和時間以及凍結(jié)的次數(shù)。凝膠的形成歸因于PVA晶體的形成，該晶體在聚合物中成為物理交聯(lián)點，使用優(yōu)化條件制備的凝膠在37℃下可穩(wěn)定6個月[12]。物理交聯(lián)的水凝膠通常由多嵌段共聚物或接枝共聚物獲得。后者可以由水溶性聚合物主鏈組成，例如連接有疏水單元的多糖，或包含水溶性接枝的疏水鏈。其他報道的交聯(lián)方法包括氫鍵[6]，懸浮聚合[13]，相同基團的輻照化學反應(yīng)[14]和蛋白質(zhì)交聯(lián)[15]，但涉及到交聯(lián)劑，該交聯(lián)劑通常有毒且會影響凝膠的穩(wěn)定性。由于這些原因，現(xiàn)在存在可以通過幾種交聯(lián)方法制備物理交聯(lián)的水凝膠，例如離子相互作用結(jié)晶，氫鍵，蛋

乃??捍俳?嗽諫?物醫(yī)學領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。劉云霄等[40]研究了一種新型的基于明膠-葡聚糖的水凝膠，適用于平滑肌細胞（SMC）的3D封裝和內(nèi)皮細胞（EC）的2D培養(yǎng)。在這項研究中，用甲基丙烯酸酯和醛基修飾的雙功能右旋糖酐（Dex-MA-AD）與明膠混合，并在紫外線下交聯(lián)，生成可以包裹血管SMC的IPN水凝膠。這些水凝膠可促進2D培養(yǎng)中血管內(nèi)皮細胞的粘附，并支持3D培養(yǎng)中血管SMC的擴散和增殖長達14天。新型IPN水凝膠優(yōu)異的機械性能，以及與血管細胞的2D和3D生物相容性，使其成為用于血管組織工程和再生的3D支架的有前途的材料。圖1.3雙網(wǎng)絡(luò)互穿水凝膠1.5葡聚糖及其改性方法1.5.1葡聚糖簡介多糖是具有結(jié)構(gòu)多樣性和功能多樣性的大分子。葡聚糖（即僅包含葡萄糖重復單元的多糖）就屬于多糖大家族中的一員，它具有多種結(jié)構(gòu)，這是由于異頭碳原子的立體化學，糖苷鍵的區(qū)域化學和支化模式所致。然而，在中性多糖家族當中，用于醫(yī)學和工業(yè)應(yīng)用中最重要的多糖是由細菌菌株生產(chǎn)的葡聚糖。1861年，巴斯德（Pasteur）發(fā)現(xiàn)了一種可以產(chǎn)生粘液的細菌，后來范·蒂格姆（vanTieghem）于1878年將其命名為“Leuconostocmesenteroides”，Scheibler將該細菌分離出的碳水化合物命名為“葡聚糖”。從化學家的角度來看，右旋糖酐確實是一種有趣的多糖，可作為起始生物聚合物來設(shè)計結(jié)構(gòu)，從而通過類似聚合物的反應(yīng)來設(shè)計其特性。由d-葡萄糖單元組成的右旋糖酐的均聚物結(jié)構(gòu)沒有任何相關(guān)的缺陷，并且可獲得具有窄分子量分布的許多右旋糖酐樣品對于化學修飾是有利的。取決于引入的取代基，可以制備具有可調(diào)性質(zhì)的多功能葡聚糖衍生物。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]果膠凝膠在生物醫(yī)學應(yīng)用上的研究進展[J]. 韓健,王永春,黃震.  農(nóng)產(chǎn)品加工. 2015(04)



本文編號：3133100